The global automotive industry is undergoing an unprecedented transformation into a new mobility ecosystem, with the paradigm of the shared electric and autonomous vehicle. While the idea of sharing mobility has already settled in many big cities worldwide, autonomous driving will be implemented in everyday life not until a long process of testing and validation will be completed. In 2019, electric vehicle sales grew significantly in major automotive markets, but are still a very tiny percentage of total sales. The electrification of private cars is already a consistent fact, although in its early stage. The trend appears to be clear as electric vehicles are the easiest solution to internal combustion powered vehicles with advantages both in terms of green gas emissions and independence from fossil fuels. Nevertheless, people are still afraid of owning an electric vehicle, mainly due to range anxiety which is the fear that the vehicle would not be able to reach its destination, and disapproval for long refueling stops required to recharge the batteries. In this research, highly informative data has been used to rise crucial questions regarding present-day and near future key mobility issues. The data, produced by on-board telematic devices, includes a massive amount of real, private cars trips. Foundation of range anxiety, economic viability and current mass market potential for electric vehicles are an example of issues that will be tackled in this research, as well as car-sharing opportunities evaluation in different cities, parking-centered bike-sharing services capabilities and driving style factors affecting accident probability. Data-driven answers were provided revealing that a large percentage of the population has nothing to fear from electric vehicles range limitations, but the major obstacle to mass market adoption of this technology is the initial price. Moreover, car-sharing offers the opportunity to overcome this first barrier and we provided a methodology to investigate whether city residents could dismiss their private vehicle for a city-wide car-sharing service. Other addressed issues were post-Covid19 personal mobility, providing a methodology to track commuters and seek out the best parking spots to implement bike-sharing services; and an analysis of drivers behavior with the intention of associating the riskiness of the user to his driving habits.

L'industria globale dell'automotive sta subendo importanti transformazioni verso un nuovo ecosistema, con il paradigma del veicolo condiviso, elettrico ed autonomo. Sebbene l'idea della mobilità fondata sullo sharing sia già realtà in molte grosse città nel mondo, la guida autonoma non diverrà realtà fintanto che il lungo processo di test e validazione non sarà portato a termine. Nel 2019, le vendite di veicoli elettrici sono cresciute significativamente in tutti i maggiori mercati, ma rimangono ancora una piccola percentuale del totale. L'elettrificazione delle auto private è già realtà, ma ancora nelle sue fasi iniziali. Il trend appare chiaro: i veicoli elettrici sono la soluzione più semplice ai veicoli a combustione interna, con vantaggi sia in termini di emissioni di gas serra, sia per l'indipendenza dai combustibili fossili. Nonostante questo, le persone sono ancora spaventate dal comprare un veicolo elettrico, soprattutto a causa dell'ansia da autonomia, ovvero la paura che il veicolo non riesca a raggiungere la destinazione, e la disapprovazione dei lunghi tempi di ricarica delle batterie. In questa tesi, sono stati utilizzati dati molto esclusivi per sollevare domande cruciali riguardo potenziali problemi legati alla mobilità attuale e futura. Questi dati, prodotti da dispositivi telematici collocati a bordo di veicoli, includono una ingente quantità di viaggi percorsi da reali veicoli privati. L'ansia da autonomia, la sostenibilità economica e il potenziale mercato per i veicoli elettrici, sono solo alcuni dei problemi analizzati in questa ricerca, così come le opportunità di sharing in diverse città, la possibile implementazione di un servizio di sharing centralizzato nei parcheggi e la ricerca di aspetti dello stile di guida che possano influenzare l'incidentalità. I risultati ottenuti, basati su una forte evidenza dei dati, hanno rivelato the una grossa percentuale della popolazione non ha nulla da temere dall'autonomia dei veicoli elettrici ma che, piuttosto, la principale barriera all'adozione di questa tecnologia su scala mondiale è il prezzo iniziale. I servizi di car-sharing offrono l'opportunità di superare questa barriera ed è stata porposta una metodologia per investigare se i residenti di una città possano dimettere il proprio veicolo in favore di un servizio di car-sharing che copra l'intera area urbana. Altri problemi in esame sono stati la mobilità personale dopo il Covid19, definendo una metodologia per tracciare i pendolari e trovare i migliori parcheggi dove implementare servizi di sharing di biciclette. Infine, è stata trattata un'analisi del comportamento dei guidatori con il fine di associare un grado di rischio a determinate abitudini di guida.

Exploring some key mobility issues through data analytics and machine learning on real telematics data

PENATI, DAVIDE
2019/2020

Abstract

The global automotive industry is undergoing an unprecedented transformation into a new mobility ecosystem, with the paradigm of the shared electric and autonomous vehicle. While the idea of sharing mobility has already settled in many big cities worldwide, autonomous driving will be implemented in everyday life not until a long process of testing and validation will be completed. In 2019, electric vehicle sales grew significantly in major automotive markets, but are still a very tiny percentage of total sales. The electrification of private cars is already a consistent fact, although in its early stage. The trend appears to be clear as electric vehicles are the easiest solution to internal combustion powered vehicles with advantages both in terms of green gas emissions and independence from fossil fuels. Nevertheless, people are still afraid of owning an electric vehicle, mainly due to range anxiety which is the fear that the vehicle would not be able to reach its destination, and disapproval for long refueling stops required to recharge the batteries. In this research, highly informative data has been used to rise crucial questions regarding present-day and near future key mobility issues. The data, produced by on-board telematic devices, includes a massive amount of real, private cars trips. Foundation of range anxiety, economic viability and current mass market potential for electric vehicles are an example of issues that will be tackled in this research, as well as car-sharing opportunities evaluation in different cities, parking-centered bike-sharing services capabilities and driving style factors affecting accident probability. Data-driven answers were provided revealing that a large percentage of the population has nothing to fear from electric vehicles range limitations, but the major obstacle to mass market adoption of this technology is the initial price. Moreover, car-sharing offers the opportunity to overcome this first barrier and we provided a methodology to investigate whether city residents could dismiss their private vehicle for a city-wide car-sharing service. Other addressed issues were post-Covid19 personal mobility, providing a methodology to track commuters and seek out the best parking spots to implement bike-sharing services; and an analysis of drivers behavior with the intention of associating the riskiness of the user to his driving habits.
STRADA, SILVIA
ZINNARI, FRANCESCO
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
15-dic-2020
2019/2020
L'industria globale dell'automotive sta subendo importanti transformazioni verso un nuovo ecosistema, con il paradigma del veicolo condiviso, elettrico ed autonomo. Sebbene l'idea della mobilità fondata sullo sharing sia già realtà in molte grosse città nel mondo, la guida autonoma non diverrà realtà fintanto che il lungo processo di test e validazione non sarà portato a termine. Nel 2019, le vendite di veicoli elettrici sono cresciute significativamente in tutti i maggiori mercati, ma rimangono ancora una piccola percentuale del totale. L'elettrificazione delle auto private è già realtà, ma ancora nelle sue fasi iniziali. Il trend appare chiaro: i veicoli elettrici sono la soluzione più semplice ai veicoli a combustione interna, con vantaggi sia in termini di emissioni di gas serra, sia per l'indipendenza dai combustibili fossili. Nonostante questo, le persone sono ancora spaventate dal comprare un veicolo elettrico, soprattutto a causa dell'ansia da autonomia, ovvero la paura che il veicolo non riesca a raggiungere la destinazione, e la disapprovazione dei lunghi tempi di ricarica delle batterie. In questa tesi, sono stati utilizzati dati molto esclusivi per sollevare domande cruciali riguardo potenziali problemi legati alla mobilità attuale e futura. Questi dati, prodotti da dispositivi telematici collocati a bordo di veicoli, includono una ingente quantità di viaggi percorsi da reali veicoli privati. L'ansia da autonomia, la sostenibilità economica e il potenziale mercato per i veicoli elettrici, sono solo alcuni dei problemi analizzati in questa ricerca, così come le opportunità di sharing in diverse città, la possibile implementazione di un servizio di sharing centralizzato nei parcheggi e la ricerca di aspetti dello stile di guida che possano influenzare l'incidentalità. I risultati ottenuti, basati su una forte evidenza dei dati, hanno rivelato the una grossa percentuale della popolazione non ha nulla da temere dall'autonomia dei veicoli elettrici ma che, piuttosto, la principale barriera all'adozione di questa tecnologia su scala mondiale è il prezzo iniziale. I servizi di car-sharing offrono l'opportunità di superare questa barriera ed è stata porposta una metodologia per investigare se i residenti di una città possano dimettere il proprio veicolo in favore di un servizio di car-sharing che copra l'intera area urbana. Altri problemi in esame sono stati la mobilità personale dopo il Covid19, definendo una metodologia per tracciare i pendolari e trovare i migliori parcheggi dove implementare servizi di sharing di biciclette. Infine, è stata trattata un'analisi del comportamento dei guidatori con il fine di associare un grado di rischio a determinate abitudini di guida.
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