XCARCITY: effectieve digital twins voor de autoluwe stad van morgen

De VN verwacht dat wereldwijd de trend van verstedelijking zal doorzetten. Naar verwachting woont in 2050 68% van alle wereldburgers in steden. De druk op de stedelijk omgeving zal dus verder toenemen. Ook in Nederland. De komende tien jaar moeten er bijna een miljoen nieuwe woningen worden bijgebouwd, waarvan een groot deel in stedelijke gebieden, waar nu al mobiliteitsproblemen zichtbaar zijn.

Maaike Snelder, Principal Scientist bij TNO en universitair hoofddocent bij de TU Delft: “Als je kijkt naar de files, de parkeerdruk in steden, en het overvolle openbare vervoer, dan zie je dat onze bereikbaarheid duidelijk tegen grenzen aanloopt. Door de sterkere concentratie van wonen, werken, recreëren en produceren, ontstaat er steeds meer behoefte aan smart mobility-oplossingen, zoals deelauto’s en hubs, om steden bereikbaar en leefbaar te houden.”

Niet alleen populaire maatregelen zijn nodig

Alleen blijkt het terugdringen van automobiliteit steeds weer een lastige opgave voor steden. “De auto levert ook veel toegevoegde waarde voor mensen, zoals comfort, en vrijheid. Veel mensen denk dat het een goedkope vorm van vervoer is, en ze beschouwen het vaak als hun grondrecht. En lang niet overal ontstaan problemen, steden moeten vooral kijken naar wijken waar wel overlast ontstaat en heel gericht kijken naar alternatieven die voor de verschillende subdoelgroepen werken”, aldus Snelder.

Beleidsmakers die met smart mobility aan de slag willen, kiezen vaak de populaire weg, namelijk het introduceren van nieuwe alternatieven, constateert Maaike Snelder. “Tegelijkertijd zul je maatregelen moeten nemen die het autobezit en -gebruik ontmoedigen, maar die zijn natuurlijk veel minder populair. Ze liggen politiek gevoelig en zijn afhankelijk van hoe er in de gemeenteraad is gestemd. Nieuwe wijken kun je natuurlijk vanaf het begin autoluw inrichten. Zo is Merwede in Utrecht zelfs volledig autovrij. Voor bestaande wijken is dit veel lastiger.”

Huidige modellen schieten tekort

De huidige modelleringstools schieten nu tekort bij het ontwikkelen van autoluwe steden. “Veel modellen zijn ontwikkeld voor de aanleg van nieuwe infrastructuur projecten, de aanleg van wegen. Die zijn met de jaren wel uitgebreid naar OV en fiets, maar nieuwe mobiliteitsconcepten zoals deelauto’s en hubs zitten daar nog niet in. Ook zijn de huidige modellen vaak veel te langzaam om in het planningsproces ingezet te kunnen worden”, legt Snelder uit.

Het meerjarige project XCARCITY moet hier verandering gaan brengen. “Wat XCARCITY uniek maakt, is dat dit project een datagestuurde benadering combineert met modellen, waarbij gebruik wordt gemaakt van AI en data-assimilatie- en visualisatiemethoden. De digital twins die gebruikt worden zijn gebaseerd op realistische aannames over het gebruik van smart mobility-diensten, afkomstig uit pilots en experimenten in de praktijk en virtual reality. De digital twins zijn bedoeld om gezamenlijke besluitvorming te ondersteunen. Dat is namelijk nu ook de grote uitdaging: je moet rekening houden met zoveel verschillende partijen.”

Uitgebreide ervaring met Urban Strategy

Daarom werken in XCARCITY 33 stakeholders samen. Naast TNO zijn ook TU Delft, TU Eindhoven, en Universiteit Twente als kennispartners betrokken. TNO richt zich op het ontwikkelen van digital twins voor planningsvraagstukken. “Met ons Urban Strategy-platform hebben we al veel ervaring opgedaan met interactieve planningsmodellen. Samen met de universiteiten werken we aan nieuwe geavanceerde modellen voor het autoluw maken van de stedelijke omgeving, die wij vervolgens kunnen integreren in Urban Strategy.

Tijdens ontwerpsessies met beleidsmakers zetten we deze nieuwe modellen al in, zodat we autoluwe gebieden kunnen ontwerpen samen met alle partijen die betrokken zijn bij dit project: overheden, gebiedsontwikkelaars, aanbieders van mobiliteitsdiensten en verkeersdiensten. Door deze aanpak krijgen we ook direct feedback vanuit de praktijk. Wij leren over de randvoorwaarden van deze partners, van hun businessmodellen, dat moet allemaal samenkomen.”

Geavanceerde digital twins

In XCARCITY worden de modellen bewust toegepast op drie sterk verschillende voorbeeldregio’s, met heel specifieke eigenschappen en vervoerspatronen. In Amsterdam is bijvoorbeeld alle mobiliteit gericht op het centrum van de stad, al het verkeer uit de omgeving reist van en naar de stad. In de Metropoolregio Rotterdam-Den Haag zijn er juist veel meer kris-kras verplaatsingen. Naast deze bestaande stedelijke gebieden, is er voor Almere-Pampus gekozen als nieuw te ontwikkelen gebied.

Het project loopt vijf jaar. Elk jaar zal het projectteam op basis van de opgedane kennis voor de drie gebieden een voorzet doen voor het toekomstige mobiliteitssysteem. Uit de nieuwe inzichten ontstaan uiteindelijk steeds geavanceerdere versies van de digital twins.

‘Samenwerking alle stakeholders is cruciaal’

Gevraagd naar haar persoonlijke motivatie antwoordt Snelder: “Ik vind het vooral fascinerend om te zien hoe je het mobiliteitssysteem anders kunt inrichten, en hoe dit vervolgens landt bij alle stakeholders. Naast die inhoudelijke uitdaging vind ik het interessant hoe je modellen en optimalisatiemethodes zo kunt ontwikkelen dat je dit soort ontwerpvragen goed kunt beantwoorden.

Tot slot is het extra spannend om oplossingen voor alle betrokken doelgroepen goed te laten werken. Die samenwerking tussen beleidsmakers, gebiedsplanners, en marktpartijen wordt cruciaal om smart mobility in de praktijk goed te laten werken voor de bereikbaarheid van steden.”