I GPS scelgono le stesse strade per tutti aumentando traffico e inquinamento: le soluzioni attuali e future

Un gruppo di ricercatori della Scuola Normale Superiore, del Consiglio nazionale delle ricerche e dell'Università di Pisa ha mostrato che i navigatori satellitari, quando indirizzano una quota elevata degli automobilisti verso gli stessi itinerari, possono concentrare il traffico e cancellare i benefici ambientali attesi. Lo studio, coordinato da Dino Pedreschi e pubblicato su Nature Communications, ha preso in esame le reti stradali di Firenze, Milano e Roma, simulando livelli di utilizzo del GPS compresi tra lo 0% e il 100% dei conducenti. Il risultato più netto riguarda una soglia indicativa intorno al 50%: superata quella quota, i vantaggi per l'ambiente si riducono oppure scompaiono.

Quando il tragitto più rapido appesantisce la rete

Il navigatore risponde anzitutto a un'esigenza individuale: trovare la strada più veloce tra il punto di partenza e quello di arrivo. Per farlo, il software descrive la città come una rete di strade, vale a dire un grafo, e assegna un costo a ogni tratto. Il parametro principale è il tempo stimato di percorrenza, aggiornato sulla base del traffico, degli incidenti, dei lavori e delle velocità rilevate.

Finché le decisioni restano abbastanza diversificate, il sistema può svolgere bene il proprio compito. Il problema arriva quando le indicazioni ricevute da molti utenti coincidono. Tra una stessa origine e una stessa destinazione, infatti, le alternative realmente convenienti sono spesso poche: una strada secondaria che sembra libera si riempie in fretta, mentre altre vie continuano a essere utilizzate poco.

Il paradosso è qui. Ogni automobilista segue un'opzione che appare efficiente, ma la somma di quelle scelte può peggiorare le condizioni della rete. Percorsi ottimizzati uno per uno finiscono per produrre ingorghi più concentrati e duraturi; dopo il vantaggio iniziale, i tempi di viaggio tornano a salire.

Traffico distribuito, congestione sulle arterie

Il numero complessivo di automobili non basta a spiegare il fenomeno. A contare è anche la distribuzione dei veicoli nello spazio. Quando il traffico è distribuito, più strade vengono utilizzate con flussi compatibili con la loro capacità. La congestione concentrata, invece, porta una quantità elevata di mezzi su pochi collegamenti, fino a rallentarli tutti.

In letteratura il meccanismo è indicato come traffic concentration effect. Non riguarda soltanto le metropoli. Può manifestarsi anche nei paesi attraversati da percorsi alternativi, per esempio quando un blocco o un rallentamento spinge il navigatore a proporre una deviazione.

Alcune località di montagna lungo le direttrici verso il Brennero mostrano bene il problema: la strada suggerita per evitare una coda può trasferire la pressione sulla viabilità locale, spesso progettata per sostenere volumi molto più bassi.

Un episodio simile si verificò nel 2018 in una cittadina del New Jersey. Le indicazioni digitali contribuirono a convogliare molti veicoli su una rete urbana già poco adatta a riceverli. Questo non significa che ogni ingorgo dipenda dal GPS. Lavori, incidenti, pendolarismo e scelte urbanistiche sono fattori autonomi; il navigatore, però, può amplificare in tempi rapidi una difficoltà che esiste già.

Firenze, Milano e Roma: come è stata condotta la ricerca

Lo studio ha messo insieme dati reali sulla mobilità, informazioni sulla rete stradale e indicazioni fornite dai principali servizi di mappatura. I ricercatori hanno utilizzato dati GPS, la cartografia collaborativa di OpenStreetMap e le API di Bing Maps, Google Maps, Mapbox e TomTom. Le API, cioè interfacce che permettono a un programma di interrogare un servizio digitale, hanno reso possibile il confronto tra percorsi, tempi stimati e caratteristiche delle strade.

Le simulazioni procedevano per livelli successivi. La quota di automobilisti guidati dal navigatore andava dallo 0% al 100%, così da misurare l'effetto dell'aumento graduale degli utenti che ricevono indicazioni algoritmiche. Il punto di partenza era quindi uno scenario privo di assistenza digitale; quello di arrivo, una situazione in cui tutti i conducenti considerati si affidavano al sistema.

Per valutare le conseguenze ambientali, il modello collegava la velocità e le accelerazioni dei veicoli alle emissioni. I chilometri percorsi, da soli, non sono sufficienti: frenate, ripartenze e marcia a bassa velocità possono cambiare in modo sensibile sia i consumi sia la quantità di sostanze emesse. Il confronto ha tenuto conto della posizione dei veicoli nella rete, ma anche del loro comportamento dinamico.

Più emissioni sulle strade ad alta capacità

Uno dei risultati più rilevanti riguarda la quota di emissioni prodotta sulle strade ad alta capacità. Con l'aumento dell'uso dei navigatori il traffico non si distribuisce necessariamente in modo più equilibrato. In determinati scenari tende, al contrario, a raccogliersi sulle arterie che il sistema considera più efficienti per il maggior numero di utenti:

A Firenze la quota di emissioni sulle strade ad alta capacità passa dal 17,6% al 36,3%. A Milano sale dal 9,9% al 26,4%, mentre a Roma passa dal 26% al 33,7%. Si tratta delle percentuali relative agli scenari messi a confronto nello studio: non sono una misura unica, valida per ogni giornata o per l'intero traffico urbano.

Il dato suggerisce una redistribuzione qualitativa dell'inquinamento. Alcune strade ricevono più veicoli e più accelerazioni; altre, nello stesso momento, possono apparire meno cariche. Per chi abita lungo le arterie congestionate, la conseguenza può essere concreta: rumore, tempi di percorrenza più lunghi e maggiore esposizione agli inquinanti. La velocità media di un singolo itinerario, dunque, non basta per stabilire se il navigatore abbia prodotto un beneficio.

Il navigatore non è la causa di ogni problema

Attribuire al GPS la responsabilità dell'inquinamento urbano sarebbe una lettura troppo semplice. La tecnologia mette a disposizione informazioni che in passato erano difficili da raccogliere e può aiutare a evitare incidenti, chiusure, code impreviste e strade inadatte. La difficoltà nasce quando una logica costruita per il singolo viene applicata nello stesso momento a una popolazione numerosa, senza valutare abbastanza le conseguenze sulla rete.

Anche chi guida conserva una responsabilità concreta. Le mappe possono essere incomplete, non registrare subito un cantiere o indicare strade formalmente percorribili, ma poco adatte al veicolo. La segnaletica resta prioritaria rispetto alle istruzioni digitali. Prima di partire vanno controllate anche le impostazioni, in particolare per ZTL, strade non asfaltate, passi di montagna e mezzi ingombranti.

Durante la marcia, intervenire sullo schermo per cambiare continuamente itinerario o inseguire ogni alternativa in cambio di pochi minuti aumenta la distrazione. Un navigatore aggiornato è un aiuto, non sostituisce la valutazione del conducente né le regole locali. La prudenza è ancora più necessaria nei centri abitati: una deviazione può riversare il traffico in strade residenziali strette, dove il passaggio di molti veicoli crea problemi che il tempo risparmiato dal singolo non mostra.

Gestire i flussi come un unico sistema

La ricerca non suggerisce di rinunciare ai dati o di tornare a una mobilità senza strumenti digitali. La direzione indicata è un'altra: progettare algoritmi che considerino la città nel suo insieme, al di là di farsi suggerire percorsi alternativi. Un sistema di routing collettivo dovrebbe distribuire i veicoli in tempo reale, evitando che la stessa raccomandazione venga assegnata a una quantità eccessiva di utenti.

Una strategia simile dovrebbe tenere insieme più obiettivi:

• ridurre i tempi complessivi di viaggio, invece di ottimizzare soltanto quelli del singolo automobilista;
• contenere la formazione di code concentrate su poche arterie;
• limitare accelerazioni, arresti ed emissioni di CO2;
• proteggere le strade locali e le aree residenziali da flussi non adatti;
• rispettare i vincoli di sicurezza, accessibilità e viabilità fissati dalle amministrazioni.

Per funzionare, un modello del genere avrebbe bisogno di dati condivisi, aggiornamenti rapidi e coordinamento tra gestori delle mappe, autorità locali e infrastrutture stradali. Un precedente tentativo di routing personalizzato, proposto oltre dieci anni fa per utilizzare in tempo reale le condizioni dell'intera città, aveva già messo in evidenza un limite: il beneficio aumenta quando l'adozione è ampia, perché la rete viene trattata come un sistema e non come la somma di decisioni isolate.

Veicoli connessi e mobilità coordinata

La diffusione dei veicoli connessi rende questa prospettiva più concreta. Nel 2025 in Italia circolavano 18,8 milioni di veicoli connessi, oltre il 40% del parco auto, mentre il mercato Connected Vehicle & Mobility aveva raggiunto un valore di 3,7 miliardi di euro. Nel dato rientrano le automobili con connettività nativa, i veicoli commerciali connessi e i dispositivi telematici installati a bordo.

La stessa rilevazione del Politecnico di Milano indicava che, nel 2025, il 48% degli italiani possedeva un'auto dotata di almeno una funzione smart. Il 91% degli utenti dichiarava di utilizzare regolarmente queste funzioni. Tra gli impieghi più diffusi figurava la navigazione aggiornata in tempo reale, insieme ai servizi di infotainment e ai sistemi avanzati di assistenza alla guida.

Questa base tecnologica può sostenere una mobilità più coordinata, ma la connettività, da sola, non garantisce un esito positivo. Se tutti i veicoli ricevono lo stesso comando, la disponibilità di dati può rendere ancora più rapida la concentrazione del traffico. Gli algoritmi devono quindi considerare la capacità delle strade, l'effetto sulle zone abitate e le emissioni prodotte lungo l'intero percorso.

Algoritmi, sensori e infrastrutture

Le città stanno già sperimentando strumenti di Smart Mobility per la gestione dei parcheggi, del traffico e dei servizi digitali. Tra il 2023 e il 2025, il 61% dei comuni italiani aveva avviato almeno un progetto in questo campo; nello stesso periodo erano state avviate 23 iniziative di Smart Road. Si tratta di infrastrutture connesse, sensori e piattaforme che raccolgono informazioni sulla viabilità e permettono interventi più rapidi.

Il passaggio successivo consiste nell'integrare questi dati con i navigatori, senza trasformare le strade urbane in corridoi destinati soltanto allo scorrimento. Le amministrazioni potrebbero comunicare in tempo reale chiusure, limiti temporanei, priorità per il trasporto pubblico e livelli di saturazione. I sistemi di navigazione, a loro volta, potrebbero distribuire le richieste invece di replicare automaticamente il tragitto più veloce.

La guida autonoma, i robotaxi e il robosharing aggiungono un ulteriore elemento alla discussione. Un servizio condiviso e coordinato può ridurre il numero di automobili e gli spostamenti a vuoto; veicoli autonomi utilizzati individualmente potrebbero invece aumentare le percorrenze. L'esito dipenderà dal modello di utilizzo, non soltanto dalla tecnologia impiegata.

Il GPS resta uno strumento utile, ma la sua efficacia non si misura soltanto contando i minuti risparmiati da chi riceve l'indicazione. Il passaggio da compiere è quello dal percorso migliore per ogni veicolo alla distribuzione più adatta per la città: meno ingorghi concentrati, flussi più regolari e minori emissioni, mantenendo le informazioni che rendono gli spostamenti digitali più sicuri e prevedibili.