De TU Delft heeft vorig jaar drie nieuwe assistant professors aangesteld op het gebied van netwerkmanagement: Simeon Calvert, Panchamy Krishnakumari en Marco Rinaldi. Hoe kijken zij naar het werkveld? Wat zien ze als de grootste uitdagingen? En hoe denken ze met hun onderzoek bij te kunnen dragen aan de juiste oplossingen? Hoog tijd om deze ambitieuze wetenschappers aan het woord te laten.
Wetenschap kent geen grenzen, dat blijkt maar weer eens. Simeon is een geboren Schot die in zijn tienerjaren naar Rotterdam verkaste, Panchamy komt uit India en is via Zweden in Nederland terechtgekomen en Marco is een Italiaan die na een tussenstop in België en Luxemburg op de TU Delft belandde. Maar wat de drie nieuwe assistant professors verenigt, is hun forse ambitie op het vlak van mobiliteit en verkeer. De uitdagingen in het werkveld zijn dermate groot, dat we de komende jaren alle onderzoekszeilen moeten bijzetten om op tijd tot passende oplossingen te komen – en daar willen zij aan bijdragen.
Wat zijn volgens jullie de grote mobiliteitsuitdagingen voor de komende jaren?
Marco: “We zitten om te beginnen met het probleem dat de vervoersvraag veel sneller groeit dan het netwerkaanbod. Nu even niet natuurlijk, maar zodra corona voorbij is, zal je zien dat we weer files op de weg hebben, een overvol openbaar vervoer, verminderde leefbaarheid in steden, extra emissies… Alle bekende negatieve externe effecten van mobiliteit.”
Panchamy: “Ik denk dat klimaatverandering de ingrijpendste uitdaging van onze tijd is. We krijgen te maken met extremer weer en daar is het huidige mobiliteitssysteem eigenlijk niet op berekend.”
Simeon: “Van een heel andere orde, maar niet minder belangrijk, is het probleem van vervoersarmoede. We maken ons terecht zorgen om al die mensen die in de file staan, maar er is ook een groeiende groep voor wie vervoer minder goed beschikbaar of toegankelijk is, voor wie het te duur is of voor wie het allemaal te ingewikkeld wordt – helemaal nu technologie een steeds grotere rol krijgt. Die mensen kunnen daardoor minder goed deelnemen aan de maatschappij en dat plaatst ze op een achterstand.”
Simeon: “Met netwerkmanagement, waaronder ik voor het gemak ook verkeers- en mobiliteitsmanagement schaar, streven we naar een optimaal gebruik van de infrastructuur en van de (ov-) voertuigen. Dat was zo en dat zal ook zo blijven. Maar de manier waarop we deze optimalisering uitvoeren, verandert wel. De rol van technologiebedrijven in het verkeersdomein wordt groter en dat zorgt ervoor dat er steeds meer ‘op het individu’ wordt geoptimaliseerd. We weten dat die gebruikersoptimalisatie niet per se het beste is voor het systeem als geheel, dus we zullen het maatschappelijk belang – het systeemoptimum – actief moeten bewaken. Dat vereist een nauwe samenwerking tussen dienstverleners en wegbeheerders. Veel landen worstelen met dat publiek-private samenwerken, maar Nederland heeft al een paar flinke stappen gezet om die twee werelden te verbinden. Denk maar aan projecten als Socrates2.0.”
Panchamy: “Maar dan wil ik ook even aanhaken bij de vervoersarmoede die je net noemde. Het probleem is namelijk dat de optimalisaties hoofdzakelijk berusten op data – op eerder gedane verplaatsingen dus. Je zou daarmee onbewust vervoersarmoede kunnen vergroten. Bijvoorbeeld: we verleggen een ov-lijn omdat daar zoveel mensen graag het ov nemen. Maar met dat verleggen benadeel je misschien een andere groep, die toch al moeite had zich te verplaatsen.
“We moeten ons met het netwerkmanagement daarom op meerdere doelen zien te richten. Het maatschappelijke belang moet bewaakt worden – bijvoorbeeld: hoe kunnen we over het hele netwerk en alle modaliteiten heen de verliestijden beperken – maar het transportsysteem moet ook rechtvaardig zijn. Dus optimaliseren ja, maar neem wel sociaaleconomische aspecten mee als belangrijke parameter voor de optimalisaties. Dat laatste is zeker nog een aandachtspunt.”
Welke innovaties gaan de komende jaren het verschil maken?
Simeon: “Voor mobiliteit als geheel zal het feit dat we persoonlijk voortdurend connected zijn en altijd en overal over de juiste informatie beschikken, tot nieuwe concepten blijven leiden. Kijk maar naar MaaS, Mobility as a Service: hoe snel ontwikkelt dat dienstenpakket zich niet?
“Op het niveau van voertuigen gebeurt iets soortgelijks: er rijden steeds meer voertuigen rond die informatie kunnen uitwisselen met andere voertuigen en met wegkantsystemen. Vaak vergapen we ons aan de automatisering van voertuigen – zelfrijdende auto’s, hoe cool is dat? – maar ik denk dat voertuigconnectiviteit de echte game changer is. De diensten die mogelijk zijn dankzij die voortdurende informatie-uitwisseling zullen de verkeersveiligheid in het algemeen, de veilige toepassing van rijtaakondersteuning en automatisch rijden, en hopelijk ook de verkeersprestaties ten goede komen.”
Marco: “Op de iets langere termijn zal kunstmatige intelligentie, AI, het speelveld veranderen. En dan ook compléét veranderen, denk ik. De technologie is revolutionair en een enorme enabler voor toepassingen als zelfrijdende voertuigen, informatie-extractie en analyse enzovoort.”
“In dat verband verwacht ik trouwens ook veel van visualisaties, zoals mixed reality, virtual reality en hologrammen. Die kunnen een brug slaan naar niet-wetenschappers, door de complexe dynamiek van bijvoorbeeld steden op een gebruikersvriendelijke manier te presenteren. Of denk aan het visualiseren van de vervuiling om je heen of van de vervuiling die jij veroorzaakt. Dat zal meer helpen om gedrag van mensen te veranderen, dan wat cijfers over vervuiling te noemen.”
Dat klinkt als: de technologie lost straks al onze problemen op.
Marco: “Er is vooral veel potentieel. Maar we moeten wel blijven opletten dat een innovatie niet één probleem oplost en er twee veroorzaakt. Neem bijvoorbeeld MaaS. Dat heeft de prachtige potentie om bijvoorbeeld voertuigbezit terug te dringen – dat niet iedereen z’n eigen auto, fiets en scooter voor de deur heeft staan. Maar wat als die deelautodiensten van MaaS niet de huidige autobezitters aantrekken, maar juist de ov-gebruikers? Dan zijn we verder van huis.”
Overheden moeten bij de les blijven.
Marco: “Zeker. Nog even over mijn MaaS-voorbeeld: ik denk dat overheden een systeem moeten creëren waarbij voertuigen met een lage capaciteit, die deelauto’s dus, de rol krijgen van ‘feeders’ van snel en efficiënt openbaar vervoer. Met real-time begeleiding, wat nudging en slim prijsbeleid kun je dan een uitholling van het ov voorblijven.”
Simeon: “De overheden moeten ook met de werkgevers om de tafel. Als die hun werknemers ook na corona wat meer thuis laten werken en in plaats van leaseauto’s vouchers voor autodelen beschikbaar stellen, dan kun je ook een hoop ellende voorkomen en juist het potentieel van MaaS benutten. Voorkomen is echt beter dan genezen.”
Marco: “Er zijn twee belangrijke uitdagingen waar ik de komende jaren aan wil werken. Om ons transportsysteem duurzamer te maken, moeten we allereerst het openbaar vervoer – mass transit – aantrekkelijker maken. Het is nu nog zo dat particulier vervoer veel hoger gewaardeerd wordt dan het ov. Daar heb je een systemische aanpak voor nodig.
“Een andere uitdaging is het gebrek aan samenhang tussen wat je wil bereiken met verkeersmanagement en de geografische beschikbaarheid en spreiding van de regelinstrumenten. Als je die onderliggende regelinfrastructuur niet op je doelstellingen hebt ontworpen, kan je netwerkbrede aanpak gemakkelijk mislukken.
“Optimalisatie en regeltheorie zijn op mijn werkterrein essentiële disciplines. Ik wil me juist richten op de combinatie van regeltheoretische inzichten en een wiskundig begrip van emergent gedrag in transportnetwerken, om zo managementstrategieën te ontwikkelen waarmee we via lokale, gedecentraliseerde besluitvorming, toch netwerkbrede doelstellingen kunnen halen.
“Met behulp van AI wil ik bovendien een nieuwe klasse van data-gedreven modellen ontwikkelen die snel, veerkrachtig en anticiperend verkeersmanagement mogelijk maken.
“Ten slotte ben ik van plan fundamenteel onderzoek te verrichten naar de mogelijkheden van nieuwe technologieën, zoals autonome voertuigen met internetverbinding, als aanvulling op de bestaande verkeersmanagementinfrastructuur. Dat zal verkeersmanagement denk ik heel veel effectiever maken.”
Simeon: “Ik focus me op de impact van verstoringen en technologische trends op het wegverkeer. Dat omvat praktijkproeven, maar ik wil ook modellen ontwikkelen om toekomstige impacts in te schatten. Denk aan die voertuig- en transportconnectiviteit. Er zal lange tijd sprake zijn van gemengd verkeer, met verschillende niveaus van voertuigautomatisering. Hoe zal dat de verkeersstromen beïnvloeden? En wat kunnen we straks eigenlijk meer of beter dankzij die ontwikkelingen? Waar kan het ook mislopen? Een belangrijk punt is in hoeverre de (weg)autoriteiten en de technologiesector kunnen samenwerken, zodat voertuigconnectiviteit en -automatisering inderdaad oplossingen bieden: een betere verkeersveiligheid en reisbetrouwbaarheid, meer reiscomfort en verbeterde verkeersprestaties.
“Verkeersmanagement zal hierbij ook een belangrijk aspect zijn, maar dan wel een ander soort verkeersmanagement dan we nu kennen. Er zal veel meer nadruk komen op coöperatieve systemen, C-ITS.”
Panchamy: “Ik heb de afgelopen tijd onderzoek gedaan naar interpretable machine learning en naar interactieve visualisaties – en op die lijn wil ik doorgaan. Vervoer vormt een unieke uitdaging, omdat de onderliggende topologie is ingebed in de modellen en omdat het verwerken van miljoenen verkeerswaarnemingen in zinvolle visualisaties qua aanpak en computerkracht een forse uitdaging is.
“Maar het is ook heel hard nodig. COVID heeft laten zien dat we absoluut niet voorbereid zijn op pandemieën en andere rampen. Omdat dit waarschijnlijk niet de laatste pandemie is, moeten we het huidige gevoel van urgentie aangrijpen en investeren in onderzoek naar veerkrachtige mobiliteitssystemen. We hebben nu enerzijds innovaties op het gebied van AI en anderzijds enorm rijke COVID-datasets met informatie over de effecten van al die getroffen maatregelen. Door AI op die datasets te zetten, zullen we ons beter kunnen voorbereiden op een volgende uitbraak.”
En wanneer zien jullie je missie als geslaagd?
Marco: “Mijn ultieme doel is om het netwerk zo te managen, dat we een mobiliteitssysteem krijgen dat multimodaal, toegankelijk, duurzaam en billijk is. Ik denk dat we in de komende twee decennia cruciale vooruitgang kunnen boeken om dit nieuwe systeem mogelijk te maken. Dat zullen we nodig hebben ook, gelet op de uitdagingen in de komende eeuw, zoals de effecten van klimaatverandering.”
Simeon: “Succes kan je op verschillende manieren meten. Onze fundamentele kennis verdiepen over het voorspellen van effecten in het verkeerssysteem, of onze studenten enthousiasmeren en zo een volgende generatie verkeers- en vervoersingenieurs opleiden – dat zijn mooie academische successen.
“Maar de grootste successen wil ik toch vooral in de praktijk halen. We moeten wezenlijk kunnen bijdragen aan het plannen, faciliteren en voorspellen van toekomstig netwerkmanagement. Dan dragen we optimaal bij aan de maatschappij.”
Panchamy: “Ik hoop een modulair open-source geïntegreerd multimodaal beslissingsondersteunend transportsysteem te bouwen met ‘what if’-mogelijkheden. Ik stel me een systeem voor zoals JARVIS in Iron Man, maar dan voor mobiliteit: een systeem dat draait op AI en geavanceerde interactieve visualisatie en gebruiksvriendelijk genoeg is voor praktijkmensen. Als ik daar enige vooruitgang in kan boeken, is mijn missie geslaagd.”
