ביום חם של אוגוסט ב-2040, קצת אחרי שמונה בבוקר, תושבת בת-ים קמה לעבודה. היא מזמינה באפליקציה שירות שאטל אוטונומי קטן שעובר כל עשר דקות ברחוב שלה. אין נהג, אין רעש, אין צורך בחניה ליד התחנה. השאטל מגיע ואוסף אותה, יחד עם עוד שני נוסעים. ברקע, הטלפון החכם מסנכרן לה את המשך המסלול, תחנת רכבת קלה, הליכה של כמה דקות ברגל, והגעה חלקה למשרד בתל אביב. הזמן הכולל: 11 דקות. העלות: אפסית.

כמה זה מופרך? זה בכלל אפשרי? כשמדברים על העתיד של התחבורה בישראל, קשה להפריד בין הצורה בה אנחנו מנסים לדמיין את עורקי התחבורה שבהן יסעו הדורות הבאים יחד עם הניסיון האישי של כל אחד מאיתנו על הכביש. קשה לדמיין עתיד של יצורים אוטונומיים שנושאים אותנו למקום חפצנו כשכיום אנחנו דופקים את הראש בהגה או חוטפים צעקות מהנהג המתוסכל שתקוע איתנו בכביש הרותח.

ישראל נמצאת כיום בנקודת מפנה מבחינה תחבורתית: מצד אחד, מגה-פרויקטים של מטרו ורכבת קלה נבנים באיטיות ומבקשים לרשת את כל איזור המרכז; אבל מהצד השני, יש תסכול ציבורי הולך וגובר, פקקים בלתי נגמרים, השקעות ממשלתיות שמתפזרות לכל עבר, בנוסף לטכנולוגיות חדשות שלא תמיד מתיישבות עם המציאות המקומית. רשת של מטרו אמיתית תהיה פה אולי מתישהו, אבל סנכרון מושלם בין כל הגופים התחבורתיים, שיאפשר לנו לשים את המפתחות על השידה בבית - זה חלום שנראה ששייך יותר לנכדים שלנו מאשר לנו.

כדי להבין מה באמת מחכה לנו בעשורים הקרובים - לא רק על הנייר, אלא גם בנתיב התחבורה של החיים עצמם - שוחחנו עם שניים מהקולות הבולטים במחקר התחבורה החכמה בישראל: פרופ’ טל רביב, חבר סגל בכיר בבי"ס להנדסת תעשייה ומערכות נבונות ומומחה לאופטימיזציה של מערכות תחבורה, וד"ר עלית אופנהיים, מהנדסת אווירונאוטיקה, חוקרת הנדסת אנוש ותחבורה חכמה. עלית מנהלת את מכון שלמה שמלצר לתחבורה חכמה באוניברסיטת תל אביב וטל חבר הנהלת המכון.

• במיליארד דולר: ג'ובי תספק מוניות מעופפות לסעודיה
• י.שגב שירותי תדלוק: 30 שנות מצוינות באספקת דלקים איכותיים בצפון הארץ
• המלצת המערכת: כל הכותרות 24/7

את המסע לעבר התחבורה של העתיד פתחנו עם פרופ’ טל רביב, ביקשנו לדעת איך הוא רואה את התחבורה העירונית בעשורים הקרובים. אילו רפורמות צריכים לעשות, באיזה כלים עלינו להשתמש והאם אנחנו בכלל על הדרך הנכונה:

איך הכלים של חקר ביצועים ואופטימיזציה יכולים לשנות את הדרך שבה אנחנו מנהלים תנועה ותחבורה עירונית?

בעולם האקדמי מדעי התחבורה הם במידה רבה תת-נושא בחקר ביצועים. כתב העת המוביל בנושא תחבורה למשל הוא Transportation Science היוצא לאור על ידי האגודה הבינלאומית לחקר ביצועים ומדעי הניהול.

• ענף הרכב-Kill the Rich רק אל תתנו לעובדות לבלבל אתכם
• כמה באמת עולה לכם רכב צמוד?
• תוכן שיווקי שוק הסקנדרי בישראל: הציבור יכול כעת להשקיע ב-SpaceX של אילון מאסק
• דיפאל S05 -קרוסאובר חשמלי במחיר שובר שוויון

הנה דוגמא למספר בעיות חשובות בחקר ביצועים הנוגעות לתחבורה.

אופטימיזציה של מסלולי נסיעה לציי תובלה -  קביעת מסלולים קצרים ויעילים ביותר לחלוקה של סחורות באמצעות כלי רכב. השימוש במודלים כאלו מאפשר לחברות הלוגיסטיות להקטין את הנסועה של רכבי המשא שלהם לחסוך כסף ולהקטין את ההשפעות החיצוניות שלהם (גודש, זיהום אויר וכד׳).

תכנון אופטימלי של תחבורה ציבורית ובפרט תכנון רשתות וקוים, תכנון לוחות זמנים, שיבוץ כלי רכב ושיבוץ נהגים וצוותים.

תכנון אופטימאלי ודינאמי של היטלי גודש – המאפשרים הקטנה של הגודש ושיפור הרווחה החברתית על ידי ויסות התנועה והתאמתה להיצע הרשת

תכנון של רשתות שירות (Service networks) להפצה של סחורת חבילות וכד׳.

כמובן שיש לתחבורה גם היבטים נוספים, חברתיים, פסיכולוגיים, בטיחותיים ואחרים – על זה עלית אולי תוכל להרחיב.

האם מקבלי ההחלטות מקבלים החלטות נכונות בנוגע לתכנון תחבורתי עתידי?

מקבלי ההחלטות בתחומי התחבורה בישראל פועלים לרוב משיקולים פוליטיים ולא עניינים ולכן הם כופים על המתכננים אילוצים שמרחיקים את מערכת התחבורה בישראל מנקודת האופטימום שהיא היתה יכולה להגיע אליו. הנה מספר דוגמאות:

קווי ספגטי - כל סטודנט שלומד תכנון תחבורה ציבורית יודע שמערכת אוטובוסים עירונית צריכה להיות מבוססת על מספר קטן יחסית של קווים שנוסעים במסלולים קצרים בין הטרמינלים שלהם בתדירות גבוהה ככל האפשר. מערכת כזו מאפשרת כיסוי מושלם של העיר על ידי נסיעות בעד 2 מקטעים (לגים). התדירות הגבוהה מאפשרת זמני המתנה ומעבר קצרים בין קוים. מיעוט הקווים מאפשר התמצאות נוחה וקלה ברשת ותכנון קל ומיטבי של הנסיעה. המסלולים הקצרים מקטינים את זמן השהיה של הנוסעים על האוטובוס, מקטינים את התרומה של האוטובוסים לגודש בעיר ומאפשרים תדירות גבוהה יותר בצי נתון. מתכנני התחבורה בישראל מבינים זאת היטב אבל בשל לחצים של פוליטיקה ארצית ומקומית הם נאלצים לתכנן רשת המורכבת מהמון קווים ארוכים ופתלתלים שהתדירות של כל אחד מהם נמוכה מדי בשביל שנוסעים ירצו לתכנן נסיעות עם יותר ממקטע אחד. התוצאה היא ניצול גרוע מאוד של המשאבים היקרים מאוד המוקצים לתחבורה הציבורית.

בעיית השבת - מסיבות פוליטיות (שלגיטמי להתווכח עליהן) ברוב הארץ לא מופעלת תחבורה ציבורית בערבי שישי ושבתות גם באזורים בהם מרבית האוכלוסייה לא נמנעת מנסיעות בשבת. על אף שבכל מקרה הביקוש לנסיעות בסופ״ש נמוך יותר, העדר האופציה לנסוע בשבת גורמת למספר רב יותר של ישראלים להחזיק מכונית ומי שמשלם את ההוצאות הקבועות הגבוהות הכרוכות בבעלות על רכב נוטה להשתמש בו גם בימות השבוע בהם תחבורה ציבורית זמינה. יש רוב מאסיבי בציבור היהודי כולל אלו המגדירים עצמם מסורתיים שאינו תומך בהחלטה הזו אך הקונסטלציה הפוליטית בארץ לא מאפשרת שינוי הסטטוס קוו״.

בשל החלטות פוליטיות ויש שיאמרו פופוליסטיות תחבורה ציבורית ברמה נמוכה מאוד מסופקת גם באזורים דלילי אוכלוסיה. יש תפיסה ארכאית שתחבורה ציבורית היא מוצר בסיסי שהמדינה חייבת לספק לכל אזרח. התפיסה הזו נולדה בשנים בהן מכונית פרטית הייתה מוצר מותרות. כיום רמת המינוע (מכוניות ל 1000 נפש) בישובים הכפריים בישראל גבוהה מרמת המינוע בערים הגדולות. מעטים מאוד משתמשים בתחבורה הציבורית באזורים כפריים בשל התדירות הזניחה שלה והעלות הציבורית לנסיעה היא אדירה. ניתוח כלכלי פשוט מראה שתחבורה ציבורית מתאימה לאזורים עם אוכלוסייה בצפיפות בינונית או גבוהה אך היא אינה מתאימה בתנאים הכלכליים הנוכחים לאזורים כפריים. אין ספק שמתכנני התחבורה הציבורית החשופים לנתונים יודעים זאת היטב אך אין היתכנות פוליטית לביטול מאות קווי רפאים מיותרים וחסכון של מאות מיליוני שקלים בשנה שהיו יכולים לשרת את תושבי האזורים הכפריים בצורה טובה הרבה יותר.

כמו בהרבה תחומים בחיים האויב הכי גדול של הטוב הוא הטוב מאוד. השאיפה להקים מערכת מטרו בגוש דן היא לדעתי הטרגדיה הגדולה ביותר של התכנון התחבורתי בישראל והיא אחת הדוגמאות היחידות למקרה בו מקבלי ההחלטות סובלים מרוחק רואי במקום קוצר רואי.  בעשירית העלות ועשירית הזמן אפשר להקים בגוש דן מערכת קווי BRT שתספק בעוד שנים בודדות חלק לא מבוטל מהפתרון שהמטרו ייתן בימי הנכדים שלנו. 

לאחר השלמת הקמה של מערכת BRT אפשר לבצע בה בהדרגה הפרדה מפלסית מהתנועה בכבישים, כאשר ההפרדה תושלם אפשר יהיה להפעיל אותה באמצעות נהיגה אוטונומית (גם בטכנולוגיה הקיימת כיום) ולהפיק ממנה את אותם יתרונות שניתן יהיה להפיק ממערכת מטרו.  פתרון כזה לא מאומץ, בין היתר כי עוד לא נולד שר או שרת תחבורה בישראל שמוכנים לגזור סרט לכבוד פתיחה של משהו שנראה כמו קו אוטובוס חדש.

מה דעתך על השימוש בדאטה בזמן אמת (Waze, חיישנים, טלפונים ניידים) כבסיס לתכנון תחבורתי - עד כמה הוא אמין או מסוכן להסתמכות?

זה תמיד טוב יותר לקבל החלטות על סמך נתונים מאשר על סמך תחושות בטן. האתגר העיקרי בתכנון תחבורתי היה ונשאר חיזוי של הביקוש העתידי כתוצאה משינוי היצע שירותי התחבורה והרשת. כשאתה בונה קו מטרו, הכדאיות הכלכלית שלו לא תלויה בכמות האנשים שנוסעים כיום לאורך התוואי שלו אלא בכמות האנשים שיסעו בו אחרי שהוא יהיה קיים ואנשים ישנו את הרגלי הנסיעה שלהם בהתאם.

בנוסף קיומו של משאב אחד ברשת משפיע גם על ביקוש למשאבים אחרים ברשת בצורה שקשה מאוד לחזות אותה. זה נהיה קיצוני במיוחד כאשר מתכננים פרויקטים שהשלמתם מרגע התכנון נמשכת עשרות שנים (כמו במקרה של קווי מטרו) ובמקביל לבנייתם מתרחשים עוד שינויים רבים.

לסיכום אמידת הביקוש באמצעים טכנולוגים יכולה להועיל אך היא לא פותרת אף אחת מבעיות החיזוי הבסיסיות איתם מתמודדים מתכננים.

בעידן שבו תנועת התחבורה משתנה במהירות, איך מודלים סטטיים יכולים להישאר רלוונטיים?

הסטטיסטיקאי הבריטי גורג׳ בוקס אמר כבר מזמן: ״כל המודלים שגויים, אבל חלקם שימושיים.״  מודלים פשוטים יכולים פעמים רבות לאפשר הבנה עקרונית של תופעות אבל כאשר משתמשים בהם באופן ישיר לקבלת החלטות צריך להיות זהירים מאוד. בוודאי כשמדובר בהחלטות הרות גורל על פרויקטים בעלויות של מיליארדים.

האם יש לך דוגמה למודל תיאורטי שפיתחתם וקיבל יישום בשטח ומה היו הלקחים?

בתחילת העשור הקודם עבדתי עם סטודנט שלי, עופר קולקה, על מודל לקביעת רמות המלאי האופטימאלי בתחנות שיתוף אופניים. באותן שנים המערכות האלו התחילו להופיע במאות ערים בעולם. המודל שפיתחנו משמש מאז לא רק חוקרים רבים שהטמיעו אותו באלגוריתמים לאיזון מערכות שיתוף כלי מיקרומוביליטי שיתופיות אלא גם מפעילים של מערכות כאלו ברחבי העולם. עד היום אני מקבל מדי פעם מייל מאיזה מתכנת בסין או במדינה אחרת שמבקש הסברים לגבי אופן יישום המודל. בהקשר לתשובה הקודמת שלי, המודל הזה הוא דוגמא למודל פשוט למדי שהוכח כשימושי.

לאחר שפרופ' רביב הציג את מבטו המערכתי, פנינו לד"ר עלית אופנהיים  - מהו תפקידו של הגורם האנושי במערכת תחבורה חכמה? 

ראשית, חשוב לזכור שכשאנחנו מדברים על ה"גורם האנושי" בעולם התחבורה אנחנו מתייחסים לנהגים, נוסעים והולכי רגל - כל אחד עם תפקיד, צרכים ויכולות שונים ובהתאם לתרחיש. הגורם האנושי הוא מרכיב במערכת, שכוללת גם כלי רכב, מערכות עזר ותשתיות. האדם מביא איתו שיקול דעת גמיש, יכולת הסתגלות למצבים חדשים וקבלת החלטות יצירתית שהמערכות האוטומטיות עדיין לא משיגות באופן מושלם. 

תחבורה חכמה מגיעה למיצוי כשהיא משלבת את הגורם האנושי בכל שלבי התכנון ועד לשימוש וזה גם חלק מרכזי במהפכה התעשייתית החמישית. אבל, טעויות אנוש, התנהגויות לא צפויות, קשיים באימוץ טכנולוגיות חדשות וחוסר אמון, עלולים לעכב ולאתגר את יכולות המערכות החכמות ואת ישימותן. לכן, מחקר הגורם האנושי ופרסונליזציה של ממשקי תפעול הם המפתח להצלחה.

אילו אתגרים התנהגותיים צפויים במעבר לרכבים אוטונומיים - מבחינת אמון, בטיחות, הסתגלות של הציבור?

המעבר לרכב אוטונומי מציב אתגר פסיכולוגי גדול: ויתור על שליטה. אנשים מתקשים לסמוך על מערכת אוטונומית ב 100% (זה קרה גם בראשית הדרך במעליות...). חשוב לפתח טכנולוגיות שקופות, אמינות ופשוטות לתפעול ולייצר חוויות חיוביות עם הרכב כדי לצבור אמון. למרות שהרכב האוטונומי צפוי לשפר את הבטיחות, כל תקלה שלו מקבלת תהודה ציבורית רחבה הרבה יותר מטעות של נהג אנושי (שכיום היא הגורם העיקרי לרב התאונות, אם באופן ישיר או עקיף) וזה בוודאי גם משפיע על האמון ברכב האוטונומי.

לכן נדרשים סטנדרטים ורגולציה מחמירים, בדיקות יסודיות ושקיפות מלאה מול הציבור. חשוב לאפשר למשתמשים להסתגל לממשקים חדשים ולדרך חדשה של התנהלות בכביש כולל שילוב בטוח של הולכי רגל ומשתמשי דרך אחרים. הגוף המחקרי עוסק בזיהוי המחסומים ההתנהגותיים ובפיתוח פתרונות ייעודיים להתמודדות איתם.

איך מוודאים שרכב אוטונומי "מבין" את שפת הגוף של הולכי רגל ומה תפקיד התקשורת הגרפית־ויזואלית שפיתחת?

התקשורת הגרפית-ויזואלית שפיתחתי במסגרת הפוסט-דוקטורט לא הייתה מיועדת לרכב אוטונומי אלא לשדה הקרב, במטרה להחליף תקשורת מילולית במקרים בהם משיקולים שונים עדיף שלא לדבר בקול... אבל בהחלט חשוב שהרכב האוטונומי "יבין" את משתמשי הדרך, בין אם הם נמצאים בתוך הרכב או מחוצה לו. 

התשתית של זיהוי שפת הגוף נעשית באמצעות מערכות חישה (מצלמות, ליידר) וחיזוי תנועה, והתרגום שלה נעשה באמצעות ממשקים גרפיים-ויזואלים מונגשים וברורים. למשל, תצוגה חיצונית ברכב אוטונומי, שמסמנת להולך הרגל "אני רואה אותך, אתה יכול לחצות". בכך נוצרת שפה משותפת ברורה ונגישה במקום מבט או הנהון הנהוג בין בני אדם, שמפחיתה אי וודאות.

איך ניתן ליישם פרסונליזציה בתחבורה ציבורית או משותפת - והאם זה הכרחי כדי להחליף את הרכב הפרטי?

פרסונליזציה בתחבורה ציבורית/משותפת מאפשרת התאמת השירות להעדפות ולצרכים האישיים: זמינות, מסלול, נגישות, נוחות ושירותים ייחודיים. זוהי אבן יסוד במה שנקרא ניידות כשירות (Mobility as a Service) קונספט שמסייע להפוך את שירותי התחבורה הציבורית לחלופה אטרקטיבית ואמינה מול הרכב הפרטי, מבלי להתפשר על גמישות. השימוש בדאטה, באפליקציות מתקדמות ובממשקים ממוקדי משתמש מאפשרים התאמה מיטבית של המסלול, התזמון והעלות לכל נוסע.

כיום התח"צ איננה גמישה, מפעילי תח"צ לא יכולים לשנות מסלול או תדירות קווים ולכן באזורים ו/או בשעות מסוימות ישנם לא מעט קווי רפאים (אוטובוסים שנוסעים כמעט ריקים). טל התייחס לבעיה הזו בשאלה על הטעויות הנפוצות שמקבלי ההחלטות עושים... מחקר שעשינו הראה שנוסעים מוכנים להזמין נסיעה בתח"צ מראש אם הממשק נוח, קיימת תמיכה טכנית, ואם גם חברים עושים זאת כך שזה הופך להרגל. ע"י כך מתאפשרת התאמת גודל הרכב לביקוש לאורך המסלול וייעול תפעולי. פאסונליזציה חכמה בהחלט יכולה ליעל את המערכת.

אילו לקחים את מביאה מהמעורבות שלך בפרויקטים בחו"ל (כמו RESIST באיחוד האירופי) לתוך המערכת הישראלית?

המעורבות שלי בפרויקט RESIST (במסגרת HORIZON) ) יחד עם פרופ' טל אורון גלעד מאב"ג, חיזקה את ההבנה שנדרשים מודלים מתקדמים להערכת סיכונים ותגובות למצבי חירום (פגעי טבע, התקפות סייבר, פיגועים, בולענים וכו') בדגש על שמירת החוסן התשתיתי ואינטגרציה בין הגורם האנושי לטכנולוגיה ולמנהלי התשתיות. יש חשיבות רבה לשיתוף מידע רב תחומי, למדידה וליישום נהלים. בפרויקט המשך לRESIST , שנעשה בשיתוף עם נת"י, פיתחנו מודל שמתיחס למאפיינים סוציו-דמוגרפיים והתנהגותיים של נהגים בכדי להעביר להם מידע מותאם אישית ולהפחית מתח בשעת חירום. במחקר שמנו דגש גם על מצב עתידי בו יהיו על הכביש כלי רכב ברמות אוטומציה שונות, מה שישפיע על התקשורת של מנהלי התשתיות עם כלי הרכב ומשתמשי הדרך השונים. הניסיון בשיתופי הפעולה במסגרת פרויקטים בינלאומים מראה שחשוב לשלב טכנולוגיה, התנהגות אנושית ומדיניות תוך שמירה על גמישות, התאמה אישית והשוואה בין תרבויות שונות.

עד כמה קיימת היום סינרגיה אמיתית בין חוקרים, רשויות מקומיות והממשלה, האם ומה צריך לשפר?

שיתופי פעולה בין האקדמיה, רשויות מקומיות והממשלה חשובים מאד וזה בליבת החזון של מכון שלמה שמלצר לתחבורה חכמה באונ' תל אביב. חשיבה משותפת, פתיחת מידע ציבורי לטובת מחקר, שילוב ממצאי מחקר יישומי בהחלטות ממשלה ובתקנות עירוניות הם קריטיים להבטחת הצלחה של מיזמים, שינוי ושיפור אמיתי של מצב התחבורה בישראל. עדיין יש מקום לשיפור בתיאום, בשקיפות ובהטמעת תהליכים משותפים...

לסיום, האם יש מודל תחבורתי בעולם שאת חושבת שישראל צריכה ללמוד ממנו?

יש היום בעולם לא מעט מודלים שמצליחים לשפר ולשלב פתרונות תחבורה מתקדמים. יחד עם זאת, הבעיה היא לא בהעתקת הפתרון אלא בכדי שהמודל יהיה מוצלח גם בארץ נדרשים תנאי פתיחה דומים, למשל, מאפיינים דמוגרפיים (גודל אוכלוסיה, צפיפות, הרכב גילאים וכו') שמשפיעים על פוטנציאל הביקוש, תקציב שמושקע בתחבורה הציבורית כולל בתשתיות ורמת השירות הנגזרת מכך, רגולציה ומדיניות שתאפשר אימוץ טכנולוגיות מתקדמות ועוד. לדעתי כל זמן שאין בישראל תחבורה ציבורית בסופ"ש קשה לראות איך ניתן ליישם מודלים מהעולם בהצלחה מלאה. 

כשקמים בבוקר קייצי תל אביבי ב- 2040 - איך נראית הדרך לעבודה? 

קודם כל יהיה מאד חם! אני מקווה שב-2040 רבים יוכלו לעבוד מהבית או ממרחבי עבודה שיתופיים בקרבת הבית. בנוסף, אני מקווה שהסעת ההמונים תהיה אטרקטיבית, נגישה ובמחיר סביר לכולם.