Research and Development of Multimodal Digital Mobility Services (MDMS) in the design of the smart, sustainable contemporary cities The Living Lab as scalable model for design, development, and validation of new mobility services in the smart city

La comunità scientifica, le istituzioni pubbliche e l'industria automobilistica mondiale si interrogano da anni sugli scenari futuri relativi al trasporto di persone e merci e al loro impatto sulle nostre città (Guizzo, 2011; Begg, 2014; Fagnant e Kockelman, 2015; Dikmen e Burns, 2016). Lo sviluppo delle tecnologie digitali applicate alla mobilità sta producendo conseguenze dirompenti in tutto il settore: dal ripensamento di veicoli, infrastrutture e servizi, alle emergenti problematiche legali e assicurative, fino all'adozione e alla diffusione di queste innovazioni nel mercato di una nuova economia basata sui dati. Mentre le tecnologie di mobilità connessa, cooperativa e automatizzata (CCAM) sono ormai una realtà quasi consolidata nell'industria automobilistica, le trasformazioni urbane faticano ad adattarle e integrarle in tutti i loro livelli. L'intelligenza artificiale pervade ogni ambito della vita contemporanea, eppure le città – e in particolare quelle storiche europee – sono caratterizzate da strutture e infrastrutture consolidate, stratificate nel corso dei secoli, che devono essere armonizzate con l'applicazione delle nuove tecnologie, anziché esserne subordinate. La sfida non è quindi meramente tecnologica, ma eminentemente urbana e architettonica: riguarda la capacità della città contemporanea di assorbire l'innovazione senza perdere la propria identità, vivibilità e coesione sociale. MASA è un living lab urbano (Hossein et al., 2019) nato a Modena nel 2017, in Emilia-Romagna, nel cuore della Motor Valley italiana, regione rinomata a livello mondiale per l'eccellenza nella produzione automobilistica. È stato concepito per sviluppare e validare, sia virtualmente che sperimentalmente, soluzioni innovative per la mobilità urbana intelligente. Basato su una partnership pubblico-privata, il progetto nasce dalla convergenza delle strategie dell'Università di Modena e Reggio Emilia, del Comune di Modena e di numerosi partner industriali, finalizzate a promuovere la scienza, l'innovazione e la sperimentazione tecnologica (Meissner, 2015), e costituisce un esempio del modello a tripla elica dell'innovazione (Tagliazucchi et al., 2023). Guidato da un comitato interdisciplinare di rappresentanti, MASA allinea gli interessi dei partner nella creazione di uno spazio urbano collaborativo in cui sperimentare tecnologie e diffondere conoscenze. Il suo obiettivo principale riguarda l'applicazione delle nuove tecnologie digitali ai servizi di mobilità in ambito urbano (smart city) ed extraurbano (smart road) e all'industria automobilistica (veicoli connessi e autonomi e relative filiere). Ciò che rende MASA un progetto unico – e che ne supporta il potenziale come modello scalabile – è il suo eccezionale carattere multidisciplinare: nove ambiti di indagine, che spaziano dai sistemi in tempo reale, alla dinamica dei veicoli e all'intelligenza artificiale, fino alla sicurezza informatica automobilistica, alla connettività, alla propulsione innovativa e alla sostenibilità ambientale, per arrivare a temi quali diritto, etica e privacy, economia e modelli utente, e interazione uomo-macchina. Questa analisi integrata inter- e intradisciplinare consente una valutazione completa della fattibilità e dell'impatto che nessun approccio monodisciplinare potrebbe raggiungere. In questo contesto, la presente ricerca affronta una questione centrale: come si può testare e validare l'integrazione di tecnologie di mobilità avanzate nella complessità di un ambiente urbano reale? Da ciò derivano tre ulteriori domande: quali sono le potenzialità e i limiti dei Living Lab urbani come MASA; come può un modello di questo tipo evolversi nel tempo; e in che misura può essere replicato ovunque sia necessario.

Scientific community, public institutions and the world automotive industry have been questioning for years the future scenarios related to the transportation of people and goods and their impact on our cities (Guizzo, 2011; Begg, 2014; Fagnant and Kockelman, 2015; Dikmen and Burns, 2016). The development of digital technologies applied to mobility is producing disruptive consequences across the whole sector: from the rethinking of vehicles, infrastructures and services, to the emerging legal and insurance issues, up to the adoption and penetration of these innovations within the market of a new, data-driven economy. While Connected, Cooperative and Automated Mobility (CCAM) technologies are by now an almost established reality in the automotive industry, urban transformations struggle to adapt and integrate them within all their layers. Artificial intelligence is pervading every domain of contemporary life, yet cities — and especially the historical European ones — are characterised by consolidated structures and infrastructures, stratified over centuries, that must be brought into balance with the application of the new technologies, rather than being subordinated to them. The challenge is therefore not merely technological but eminently urban and architectural: it concerns the capacity of the contemporary city to absorb innovation without losing its identity, liveability and social cohesion. MASA is an urban living lab (Hossein et al., 2019) born in Modena in 2017, in Emilia-Romagna, in the heart of the Italian Motor Valley, a region renowned worldwide for its automotive manufacturing excellence. It has been designed to develop and validate, both virtually and experimentally, innovative solutions for intelligent urban mobility. Based on a public-private partnership, the project results from the convergence of the strategies of the University of Modena and Reggio Emilia, the Municipality of Modena and numerous industrial partners, aimed at fostering science, innovation and technological experimentation (Meissner, 2015), and constitutes an example of the triple helix model of innovation (Tagliazucchi et al., 2023). Led by an interdisciplinary committee of representatives, MASA aligns the partners' interests in creating a collaborative urban space in which to experiment with technologies and disseminate knowledge. Its main objective concerns the application of new digital technologies to mobility services in urban (smart city) and extra-urban (smart road) areas and to the automotive industry (connected and autonomous vehicles and related supply chains). What makes MASA distinctive — and what supports its potential as a scalable model — is its exceptional multidisciplinary character: nine investigation domains, ranging from real-time systems, vehicle dynamics and artificial intelligence to automotive cybersecurity, connectivity, innovative propulsion and environmental sustainability, up to law, ethics and privacy, economics and user models, and human-machine interaction. This integrated inter- and intra-disciplinary analysis enables a comprehensive assessment of feasibility and impact that no single-discipline approach could achieve. Within this framework, the present research addresses a central question: how can the integration of advanced mobility technologies be tested and validated within the complexity of a real urban environment? From this derive three further questions: what are the potentials and the limits of urban Living Labs such as MASA; how can such a model develop over time; and to what extent can it be replicated wherever it is needed.