Wpływ rozłożenia potoku ruchu w sieci transportowej na poziom

PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 97
Transport
2013
Tomasz Ambroziak, Marianna Jacyna, Piotr Gobiowski
Mariusz Wasiak, Jolanta ak
Politechnika Warszawska, Wydzia Transportu
WPYW ROZOENIA POTOKU RUCHU W SIECI
TRANSPORTOWEJ NA POZIOM EMISJI CO2
PRZEZ RODKI TRANSPORTU
Rkopis dostarczono, kwiecie 2013
Streszczenie: Zanieczyszczenia wynikajce z uytkowania rodków transportu s rónorakie.
W artykule podjto prób ustalenia wpywu rozoenia potoku ruchu w wybranym fragmencie sieci
transportowej na wielkoci emisji CO2. Dla analizy wybrano cig Warszawa – Kraków, w którym
przemieszcza si mona rónymi rodkami transportu, które emituj róne iloci dwutlenku wgla
do atmosfery. Przeprowadzono rozoenie potoku pasaerów na sie transportow dla trzech
wariantów wedug trzech kryteriów czstkowych: minimalnych kosztów rednich, minimalnych
kosztów kracowych i minimalnej emisji CO2. Na podstawie rozwaa mona stwierdzi,
e najwicej potoku ruchu dla kryterium emisji dwutlenku wgla obciyo poczenia autobusowe
i kolejowe. Najmniej potoku skierowano na poczenia samochodowe i lotnicze.
Sowa kluczowe: rozoenie potoku ruchu, emisja dwutlenku wgla, cig komunikacyjny.
1. WPROWADZENIE
Dwutlenek wgla jest jedn z substancji produkowanych przez rodki transportu. Jego
ilo emitowana w zalenoci od korzystania z rónych pojazdów nazywa si ladem
klimatycznym. Emisja CO2 na jednego mieszkaca w Polsce ksztatuje si na poziomie
przecitnym dla krajów Unii Europejskiej [4].
Zagadnienie emisji dwutlenku wgla i badanie jej wielkoci pochodzcej od rodków
transportu zostao szeroko opracowane w literaturze [5, 6, 9]. Do bada wykorzystywano
róne metody, np. teori rozpywu ruchu [14]. Modelowano take wartoci emisji
dwutlenku wgla dla rónych warunków brzegowych [1], take przy uyciu specjalnego
oprogramowania, takiego jak COPERT II [9], MOBILE6 [11] czy VERSIT+ [12].
W Polsce najwicej bada emisji zwizków szkodliwych spalin, zarówno w warunkach
laboratoryjnych jak i w warunkach rzeczywistych, prowadzonych jest przez Politechnik
Poznask [10].
Badania dotyczce rozoenia potoku ruchu na sie prowadzone s od wielu lat.
10
Tomasz Ambroziak, Marianna Jacyna, Piotr Gobiowski, Mariusz Wasiak, Jolanta ak
Od 1976 do 2005 roku przygotowano blisko cztery tysice artykuów na ten temat [13].
Podobne badania, jak w niniejszym artykule, zostay przeprowadzone w 2004 roku
i polegay na rozoeniu potoku ruchu na sie z punktu widzenia minimalnych kosztów
zewntrznych [8].
Zanieczyszczenia wynikajce z uytkowania rodków transportu s róne. Jedn
z emitowanych substancji jest dwutlenek wgla. W niniejszym artykule podjto prób
oceny wpywu rozoenia potoku pasaerów w cigu komunikacyjnym Warszawa –
Kraków, na emisj dwutlenku wgla. Rozoenie przeprowadzono z punktu widzenia
trzech rónych kryteriów czstkowych: kosztów rednich, kosztów kracowych oraz
cakowitej emisji dwutlenku wgla. Dokonano tego w trzech wariantach: dla istniejcej
struktury pocze przy aktualnej liczbie podrónych, dla biecej struktury pocze przy
zaoeniu wzrostu liczby pasaerów o prawie 40% oraz przy wzrocie liczby pasaerów
o 40% i uwzgldnieniu wybudowania linii Kolei Duych Prdkoci (zakoczenie budowy
do 2020 roku). Nastpnie przeprowadzono ocen wariantów rozoenia z punktu widzenia
poszczególnych kryteriów.
Do wyznaczenia emisji dwutlenku wgla przez rodki transportu uyto Kalkulator CO2
[3] przygotowany przez Fundacj Aeris Futuro. Kalkulator ten pozwala na oszacowanie
iloci dwutlenku wgla produkowanego przez jednego pasaera poruszajcego si rónymi
pojazdami. Na podstawie szeregu naukowych opracowa przygotowane zostay
jednostkowe wartoci emisji [4], które zostay zaimplementowane do tej aplikacji.
2. PRZEDMIOT BADA
Przedmiotem bada jest fragment cigu komunikacyjnego relacji Warszawa – Kraków.
Charakteryzuje si on multimodaln technologi przewozu, to znaczy pomidzy dwoma
wyrónionymi wzami mona przemieszcza si przy pomocy rónych rodków
transportu. Na drogi stanowice ten cig dokonane zostao rozoenie potoku ruchu
w aspekcie oceny dostosowania infrastruktury do zada. Rozwaone zostay trzy warianty
alternatywnego rozoenia, które zostay ocenione na podstawie kilku kryteriów
czstkowych. Dziki temu przeprowadzona ocena jest kompleksowa.
Dla potrzeb modelowania rozoenia potoku ruchu w cigu komunikacyjnym
wykorzystane zostay narzdzia teorii grafów. Zakadamy, e poczenia midzy dwoma
wyrónionymi miastami tworz sie transportow, któr mona przedstawi w postaci
trójki uporzdkowanej [7]:
S
G , FL , FW
(1)
gdzie:
G – struktura sieci transportowej, która skada si z wzów transportowych oraz
pocze pomidzy nimi,
FL – zbiór funkcji opisanych na poczeniach sieci transportowej,
FW – zbiór funkcji opisanych na wzach sieci transportowej.
Wpyw rozoenia potoku ruchu w sieci transportowej na poziom emisji CO2 przez …
11
Do przedstawienia struktury sieci wykorzystano graf G (graf Berge’a bez ptli), taki e:
G
W,L
(2)
gdzie:
W – zbiór numerów (nazw) wzów sieci transportowej (gdzie: i, j, k – numery wzów,
W – liczba wszystkich wzów): W 1, 2,..., i, j , k ,...,W ,
^
i z j` , kade o interpretacji
pocztku poczenia w w
le o numerze i i kocu w w
le o numerze j. Ponadto
numer wza pocztkowego musi by róny od numeru wza kocowego. uki
przedstawiaj istniejce i (lub) przewidywane poczenia pomidzy wzami.
Na zbiorze L, czyli pocze (komunikacyjnych), okrelony zosta zbiór funkcji FL, taki
e: FL ^ f n i, j : i, j W u W , i z j, n 1, 2,..., N ` . Kada funkcja posiada okrelon
interpretacj, np. czasu przejazdu, odlegoci lub liczby jednostek dwutlenku wgla
emitowanego przez jednego pasaera na danym poczeniu.
Na zbiorze W, czyli wzów komunikacyjnych, okrelony zosta zbiór funkcji FW, taki
e: FW ^ f m i : i W , m 1, 2,..., M ` . W analizowanym przypadku na zbiorze
L – zbiór pocze w grafie G: L
^ i, j : i, j W uW ,
`
wierzchoków nie zostaa opisana adna funkcja, wic zbiór FW jest pusty (FW ൌ ‡ ሻ.
Wielko zapotrzebowania na przewóz (liczba pasaerów, która ma zosta
przetransportowana) w relacji przewozu (a, b) (gdzie a – numer wza bdcy ródem
potoku ruchu, nalecy do zbioru numerów róde A, b – numer wza bdcy ujciem
potoku ruchu, nalecy do zbioru numerów uj B) zostaa oznaczona jako xab (a ‫ א‬A,
b ‫א‬B). Zdefiniowano take zbiór relacji przewozu E w postaci E ‫ ؿ‬A ൈ B, przy czym
(a, b) ‫ א‬E. Zaoono, e dla kadej relacji (a, b) ‫ א‬E istnieje zbiór dróg wicych
pocztek relacji przewozu z jej kocem, oznaczony symbolem Pab. Ponadto w kadym
zbiorze zdefiniowanym w ten sposób istnieje co najmniej jedna droga, która oznaczana
bdzie indeksem p, przy czym p ‫א‬Pab.
3. ZAPIS FORMALNY PROBLEMU BADAWCZEGO
Rozoenie potoku ruchu na sie transportow polega na przydzieleniu odpowiedniej
jego wielkoci dla odpowiednich pocze przy uwzgldnieniu ogranicze naoonych
na sie oraz zgodnie ze wska
nikiem jakoci rozwizania – minimalizacja bd
maksymalizacja funkcji celu. Zadania optymalizacyjne rozoenia potoku ruchu mog by
jednokryterialne (gdy wystpuje jedno kryterium oceny rozwizania) i wielokryterialne
(gdy wystpuje wiele kryteriów oceny rozwizania).
Na potrzeby bada przeprowadzone zostao wielokryterialne rozoenie potoku ruchu
w wybranym fragmencie sieci transportowej. Kryteriami oceny organizacji realizacji zada
przez system transportowy X(v) w kadym wariancie v, v ‫ א‬V s:
12
Tomasz Ambroziak, Marianna Jacyna, Piotr Gobiowski, Mariusz Wasiak, Jolanta ak
f1(X(v)) – koszty rednie przemieszczania potoku ruchu w analizowanym
fragmencie sieci transportowej (koszty rednie c przemieszczania potoku ruchu
po drogach o numerach p w relacji (a, b) dla kadego wariantu rozoenia
v s sobie równe i przyjmuj warto minimaln):
f1 X(v) min ^c p ,ab X(v) c pc,ab X(v) `
(3)
^X v `
f2(X(v)) – koszty kracowe przemieszczania potoku ruchu w analizowanym
fragmencie sieci transportowej (koszty kracowe m przemieszczania potoku ruchu
po drogach o numerach p w relacji (a, b) dla kadego wariantu rozoenia
v s sobie równe i przyjmuj warto minimaln):
f 2 X( v ) min ^m p ,ab X(v) m pc,ab X(v) `
(4)
^X ( v )`
f3(X(v)) – koszty w postaci iloci dwutlenku wgla emitowanej przez pasaera
przemieszczajcego si po analizowanym fragmencie sieci transportowej
(cakowita ilo dwutlenku wgla e emitowanego przez pasaerów
przemieszczajcych si po drogach o numerach p w relacji (a, b) dla kadego
wariantu rozoenia v jest sobie równa i przyjmuje warto minimaln):
f 3 X( v ) min ^e p ,ab X(v) e pc,ab X(v) `
(5)
^X ( v )`
Globalna funkcja kryterium F(X(v)) skada si z trzech kryteriów czstkowych, wedug
których oceniany bdzie kady wariant X(v) rozoenia potoku ruchu na analizowanym
fragmencie sieci transportowej. Jest ona wic wektorem w postaci:
F X v f1 X v , f 2 X v , f 3 X v 
o
min
(6)
X v
Kady wariant rozoenia potoku ruchu X(v) musi spenia ograniczenia i warunki
nakadane na potok ruchu [7].
4. ZAPIS FORMALNY PROBLEMU BADAWCZEGO
4.1. STRUKTURA SIECI TRANSPORTOWEJ
W artykule prowadzone s rozwaania na badanym fragmencie sieci transportowej,
którego struktur przedstawiono na rys. 1.
Wpyw rozoenia potoku ruchu w sieci transportowej na poziom emisji CO2 przez …
WARSZAWA
1
2
poczenia kolejowe
6
3
poczenia lotnicze
7
4
poczenia samochodowe
8
5
poczenia autobusowe
9
11
poczenia KDP (budowa)
12
13
KRAKÓW
10
Rys. 1. Struktura sieci transportowej Warszawa – Kraków
(ródo: opracowanie wasne)
Na potrzeby modelowania rozoenia potoku ruchu w sieci zdefiniowano nastpujce
elementy zbiorów W i L:
W
^1, 2,3, 4,5, 6, 7,8,9,10,11,12`
­°1, 2 , 1,3 , 1, 4 , 1,5 , 1,11 , 2, 6 , 3, 7 , 4,8 , ½°
L ®
¾
¯° 5,9 , 6,10 , 7,10 , 8,10 , 9,10 , 11,12 , 12,10 ¿°
(7)
(8)
Przejazd kolej odwzorowany ukiem (2, 6) midzy Warszaw i Krakowem odbywa
si bdzie przez Centraln Magistral Kolejow. uk (3, 7) przedstawia istniejce
poczenie lotnicze pomidzy Portem Lotniczym Warszawa Okcie a Portem Lotniczym
Kraków Balice. uk (4, 8) stanowi poczenie samochodowe midzy centrum Warszawy
i centrum Krakowa, za uk (5, 9) poczenie autobusowe midzy Warszaw – Dworcem
Zachodnim a Regionalnym Dworcem Autobusowym w Krakowie. Dodatkowo
rozpatrywany bdzie uk (11, 12), który przedstawia planowane do wybudowania
poczenie Kolei Duych Prdkoci, które czciowo bdzie realizowane po linii kolejowej
nr 4 (Centralna Magistrala Kolejowa), nastpnie przez Bukowno, Olkusz i Port Lotniczy
Kraków Balice do stacji Kraków Gówny. Planowany termin oddania poczenia do uytku
to 2020 rok.
Zgodnie z zaoeniem przyjtym w punkcie 2 nie byo moliwe przedstawienie
Warszawy i Krakowa jako wzów w postaci jednego wierzchoka, gdy wystpowayby
midzy nimi a cztery uki. Dokonano wic rozszerzenia struktury. Przyjto, e podró
rozpoczynaa si bdzie w Warszawie na Placu Zamkowym (wze 1) i w pierwszej fazie
bdzie odbywaa si do miejsc rozpoczcia podróy danym rodkiem transportu. Punktem
docelowym w Krakowie jest Rynek Starego Miasta (wze 10). Przyjazd do Krakowa
odbywa si bdzie do punktu opuszczenia rodka transportu. Z tej przyczyny
odwzorowano dodatkowe uki (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 11), (6, 10), (7, 10), (8, 10),
(9, 10), (12, 10).
14
Tomasz Ambroziak, Marianna Jacyna, Piotr Gobiowski, Mariusz Wasiak, Jolanta ak
4.2. WARIANTY ROZOENIA POTOKU RUCHU DLA ZADANEGO
FRAGMENTU SIECI TRANSPORTOWEJ
Rozoenie potoku ruchu na sie zostao przeprowadzone dla trzech wariantów. Zbiór
wariantów V mona okreli nastpujco (gdzie: v – numer wariantu, V – liczba
wariantów): V 1, 2,..., v,..., V ^1, 2,3` .
^
`
Wariant 1 to rozoenie potoku pasaerów o wielkoci pochodzcej z 2010 roku
na istniejce drogi w analizowanym fragmencie sieci transportowej, tj. na poczenie
kolejowe, lotnicze, samochodowe i autobusowe.
Wariant 2 to rozoenie potoku pasaerskiego na sie w stanie istniejcym, lecz
wielko potoku ruchu bdzie zwikszona w stosunku do chwili obecnej o prawie 40%
(prognoza na rok 2020).
Wariant 3 to rozoenie potoku pasaerów na analizowany cig, przy uwzgldnieniu
wybudowaniu dodatkowego poczenia – linii Kolei Duych Prdkoci, której budowa
ma rozpocz si po wybudowaniu poczenia KDP „Y” (Warszawa – ód
–
Pozna/Wrocaw z odgazieniem na lini CMK). Planowany termin wybudowania
to 2020 rok. Wielko potoku ruchu bdzie zwikszona w stosunku do chwili obecnej
o prawie 40% (prognoza na rok 2020).
Na podstawie szacunków przyjto, e potok podrónych obciajcy analizowany cig
komunikacyjny wynosi 4000 pasaerów na dob (stan na 2010 rok). Przyjmujc e nie
wszystkie podróe realizowane s codziennie to potok roczny w analizowanej relacji
wynosi 1 460 tys. pasaerów. Taka wielko bdzie rozkadana na sie w wariancie 1.
W wariancie 2 i 3 rozkadana bdzie na sie wielko o prawie 40% wiksza (prognoza
na rok 2020).
4.3. WYNIKI BADA
Przeprowadzono rozoenie potoku ruchu na analizowan sie transportow przy
pomocy programu Solver, bdcego dodatkiem do pakietu Microsoft Excel. W tablicy 1
zestawiono obcienie uków w sieci transportowej dla pierwszego kryterium czstkowego
– rozoenia wedug kryterium równych kosztów rednich dla wszystkich analizowanych
wariantów. W tablicy 2 za dla drugiego kryterium czstkowego – rozoenia wedug
kryterium równych kosztów kracowych.
Tablica 1
Obcienie uków [tys. pas./rok] dla rozoenia wedug kryterium równych kosztów rednich
Lp.
uk
Interpretacja
Wariant 1
Wariant 2
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
(2, 6)
(3, 7)
(4, 8)
(9, 10)
(11, 12)
poczenie kolejowe
poczenie lotnicze
poczenie samochodowe
poczenie autobusowe
poczenie KDP
1048
9
17
385
--------
1209
193
103
502
--------
1065
28
26
398
490
(ródo: opracowanie wasne)
Wariant 3
Wpyw rozoenia potoku ruchu w sieci transportowej na poziom emisji CO2 przez …
15
Tablica 2
Obcienie uków [tys. pas./rok] dla rozoenia wedug kryterium równych kosztów kracowych
Lp.
uk
Interpretacja
Wariant 1
Wariant 2
Wariant 3
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
(2, 6)
(3, 7)
(4, 8)
(9, 10)
(11, 12)
poczenie kolejowe
poczenie lotnicze
poczenie samochodowe
poczenie autobusowe
poczenie KDP
739
250
123
349
--------
890
433
209
466
--------
761
275
135
365
473
(ródo: opracowanie wasne)
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Obcieniepotokiemruchu
[tys.pas./rok]
Obcieniepotokiemruchu
[tys.pas./rok]
Wartoci obcienia uków dla rozoenia potoku ruchu wedug kryterium równych
kosztów rednich przedstawiono na rys. 2, za dla kryterium równych kosztów
kracowych na rys. 3. Na osi Y umieszczono wielko obcienia potokiem w tysicach
pasaerów na rok. Supki na wykresie prezentuj kolejno wartoci dla pierwszego,
drugiego i trzeciego wariantu.
Rys. 2. Wykres obcienia potokiem –
rozoenie wedug kryterium równych
kosztów rednich
(ródo: opracowanie wasne)
1000
800
600
400
200
0
Rys. 3. Wykres obcienia potokiem –
rozoenie wedug kryterium równych
kosztów kracowych
(ródo: opracowanie wasne)
W tablicy 3 zestawiono obcienie uków w sieci transportowej dla trzeciego kryterium
czstkowego – rozoenia wedug kryterium cakowitej emisji dwutlenku wgla przez
pasaerów dla wszystkich analizowanych wariantów.
Tablica 3
Obcienie uków [tys. pas./rok] dla rozoenia wedug kryterium emisji dwutlenku wgla
Lp.
uk
Interpretacja
Wariant 1
Wariant 2
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
(2, 6)
(3, 7)
(4, 8)
(9, 10)
(11, 12)
poczenie kolejowe
poczenie lotnicze
poczenie samochodowe
poczenie autobusowe
poczenie KDP
502
158
176
624
--------
690
217
242
858
--------
530
162
186
659
471
(ródo: opracowanie wasne)
Wariant 3
16
Tomasz Ambroziak, Marianna Jacyna, Piotr Gobiowski, Mariusz Wasiak, Jolanta ak
Obcieniepotokiem
ruchu[tys.pas./rok]
Powysze wartoci obcienia przedstawiono na rys. 4.
1000
800
600
400
200
0
Rys. 4. Wykres obcienia potokiem – rozoenie wedug kryterium równej cakowitej emisji CO2
(ródo: opracowanie wasne)
4.4. ANALIZA WYNIKÓW BADA
Najlepszym wariantem rozoenia potoku pasaerów na sie transportow jest wariant
nr 3. Dla wszystkich kryteriów czstkowych tego wariantu wartoci funkcji celu s nisze
ni dla wariantu nr 2. W stosunku do wariantu drugiego: dla kryterium równych kosztów
rednich zanotowano spadek wielkoci podrónych na konwencjonalnym poczeniu
kolejowym o 12%, na poczeniu lotniczym a o 85%, na poczeniu samochodowym
o 75% i na poczeniu autobusowym o 21%. Jak wida, z punktu widzenia kadego
uytkownika gówn preferencj wyboru rodka jest cena za usug. Warto funkcji celu
zmniejszya si o prawie 4%. Z kolei dla kryterium równych kosztów kracowych nastpi
spadek potoku na poczeniu kolejowym o 15%, na poczeniu lotniczym o 37%,
na poczeniu samochodowym o 35% i na poczeniu autobusowym o 22%. Z punktu
widzenia centralnego planisty nie nastpiy a tak due rónice w rozoeniu potoku ruchu
na sie, a warto funkcji celu zmniejszya si o 6%. Dla ostatniego kryterium zwizanego
z emisj dwutlenku wgla na wszystkich poczeniach nastpi spadek potoku o 23%
(poczenie lotnicze o 25%) i o tyle samo zmniejszya si warto funkcji celu. Taka sama
cz potoku z kadej gazi zostaa przekazana na nowobudowane poczenie kolejowe.
Dla wszystkich kryteriów nastpio znaczne przejcie potoku przez now lini kolejow
KDP z innych gazi transportu. Poczenie to posiada korzystniejsze charakterystyki
w stosunku do pozostaych.
Najgorszym wariantem rozoenia potoku pasaerów na sie transportow jest wariant
nr 2. Wartoci kosztów przemieszczania potoku pasaerów po analizowanym cigu
komunikacyjnym zwikszyy si wraz ze wzrostem liczby podrónych. Powoduje
to „zapchanie” si sieci. Jest to sygna dla decydentów, e przy przewidywanym wzrocie
naley rozbudowa siatk pocze, by koszty byy te same. Jednym z rozwiza moe by
dobudowanie fragmentu linii Kolei Duych Prdkoci, co spowoduje przejcie potoku
pasaerskiego przez ni i spowoduje zbilansowanie si szeregu kosztów.
Powyej porównane zostay dwa warianty, które róni si midzy sob wyposaeniem
infrastrukturalnym. Na podstawie przeprowadzonych bada naley jeszcze odpowiedzie
Wpyw rozoenia potoku ruchu w sieci transportowej na poziom emisji CO2 przez …
17
na pytanie jak zwikszenie wielkoci potoku ruchu obciajcego sie komunikacyjn
w cigu Warszawa – Kraków bez dobudowania nowego elementu infrastruktury wpynie
na rozoenie potoku pasaerów w sieci. W tym celu naley porówna wariant pierwszy
z drugim. Dla kryterium równych kosztów rednich obcienie potokiem ruchu zwikszyo
si nastpujco: poczenie kolejowe o 13%, poczenie lotnicze o 95%, poczenie
samochodowe o 83% i poczenie autobusowe o 23%. Spowodowao to wzrost kosztów
przemieszczania z punktu widzenia kadego uytkownika o 4%. Z punktu widzenia
centralnego planisty nastpi nastpujcy wzrost potoku: poczenie kolejowe o 18%,
poczenie lotnicze o 42%, poczenie samochodowe o 41% i poczenie autobusowe
o 25%. Zanotowano wzrost kosztów kracowych o 7%. Dla kryterium emisji CO2 nastpi
jednakowy wzrost obcienia wszystkich uków o 27%, co spowodowao wzrost
cakowitej emisji o 38%.
5. PODSUMOWANIE I WNIOSKI
W artykule dokonano rozoenia potoku ruchu pasaerów na cig transportowy
Warszawa – Kraków. Istotnym elementem oceny rozoenia dla poszczególnych
wariantów byo kryterium emisji dwutlenku wgla przez pasaerów podróujcych
rónymi rodkami transportowymi.
Na podstawie przeprowadzonej analizy mona stwierdzi, e przy istniejcej strukturze
pocze i przy istniejcej liczbie podrónych najwicej potoku pasaerów z punktu
widzenia emisji dwutlenku wgla powinno zosta obsuone przez autobusy dalekobiene
komunikacji zbiorowej. Nastpnie usytuoway si poczenia kolejowe. Najmniej potoku
skierowano na poczenia samochodowe i lotnicze. Naley zauway, e pomidzy
wielkoci obcienia kolei a samochodów jest do dua rónica (ponad 300 tys.
pasaerów na rok). W przypadku rozoenia dla wariantu drugiego (zwikszenie potoku
pasaerów bez zmiany struktury pocze) obcienia uków s analogiczne do wariantu
pierwszego. Z kolei w przypadku wariantu trzeciego, w którym zaoono istnienie linii
Kolei Duych Prdkoci potok ruchu zosta prawie po równo rozdzielony pomidzy kolej
konwencjonaln i duych prdkoci. Jednak najwicej potoku take skierowano
na poczenia obsugiwane przez autobusy dalekobiene. Najmniej na samochody osobowe
i samoloty.
Na podstawie rozwaa naley wycign nastpujce wnioski: najbardziej przyjazne
rodowisku (cechujce si najmniejsz emisj dwutlenku wgla przez pasaera)
s autobusy dalekobiene komunikacji zbiorowej i koleje. Powinny one obsugiwa
najwiksz liczb pasaerów w analizowanym cigu. Czas jazdy autobusem jest dwa razy
duszy ni kolej, wic pasaerowie wybieraj gównie ten drugi rodek transportu.
Samochody osobowe z racji tego, e zazwyczaj wykorzystywane s tylko przez jednego
pasaera (w artykule analizowano zapenienie przez 1,4 pasaera), emituj do duo
dwutlenku wgla do atmosfery. Taki sam wniosek naley wycign dla samolotów.
Z tego punktu widzenia powinno najrzadziej wybiera si te rodki transportu. Jednak
z punktu widzenia, którym kieruj si klienci moe by odwrotnie.
18
Tomasz Ambroziak, Marianna Jacyna, Piotr Gobiowski, Mariusz Wasiak, Jolanta ak
Praca naukowa zrealizowana w ramach projektu badawczego pt. „Ksztatowanie
proekologicznego systemu transportowego” (EMITRANSYS), nr PBS1/A6/2/2012
finansowanego przez Narodowe Centrum Bada i Rozwoju.
Bibliografia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Ashmore M. R. i in.: Effects of traffic management and transport mode on the exposure
of schoolchildren to carbon monoxide. Proceedings of the Second International Conference on Urban
Air Quality: Measurement, Modelling and Management Held 2000, str. 49-57.
European Environment Agency: EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook [on-line].
[dostp 30 marca 2013]. Dostpny w World Wide Web: http://www.eea.europa.eu/publications/emepeea-emission-inventory-guidebook-2009.
Fundacja Aeris Futuro: Kalkulator CO2 [on-line] [dostp 30 marca 2013]. Dostpny w World Wide
Web: http://aerisfuturo.pl/kalkulator/index.html.
Fundacja Aeris Futuro: Kalkulator CO2. Metodyka szacowania ladu klimatycznego z transportu [online] [dostp 31 stycznia 2013]. Dostpny w World Wide Web: http://archiwum.aerisfuturo.pl/pliki/Metodologia_transport.pdf.
Hesek F.: Modelling of air pollution from road traffic. International Journal of Environment and
Pollution 2001, tom 16, nr 1-6, str. 366-373.
Huang C. i in.: Dynamic road vehicle emission inventory simulation study based on real time traffic
information. Environmental Science 2012, tom 33, nr 11, str. 3725-3732.
Jacyna M.: Modelowanie i ocena systemów transportowych. OWPW, Warszawa 2009.
Jacyna M., Kakietek S., Przygocki M.: Wielokryterialne modelowanie rozoenia potoku ruchu
w multimodalnym korytarzu transportowym. Cz. II – ocena dostosowania infrastruktury do zada.
Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Seria Transport. Zeszyt 52, Warszawa 2004.
Mensink C, De Vlieger I, Nys J.: An urban transport emission model for the Antwerp area. Atmospheric
Environment 2000, tom 34, nr 27, str. 4595–4602.
Merkisz J.: Ekologiczne problemy silników spalinowych. Tom I i II. Wydawnictwo Politechniki
Poznaskiej, Pozna 1998, 1999.
Rakha H., Ahn K., Trani A.: Comparisons of MOBILE5a, MOBILE6, VT-MICRO, and CMEM models
for estimating hot-stabilized light-duty gasoline vehicle emissions. Canadian Journal of Civil
Engineering 2003, tom 30, nr 6, str. 1010-1021.
Smit R., Smokers R., Rabe R.: A new modeling approach for road traffic emissions: VERSIT+.
Transportation Research Part D 2007, tom 12, nr 6, str. 414-422.
Wu C., Lei H., Yan X., Zhou F.: Data Mining for Bibliometric Analysis of Traffic Flow. Proceedings
of Conference on Web Mining and Web-based Application WMWA '09 2009, str. 28-31.
Zhang J., Zhao J., Jia S., Li Q., Liu S.: A Method to Estimate the Spatial Distribution of Transport
Carbon Emissions in Shanghai. Proceedings of 19th International Conference on Geoinformatics, 2011.
EFFECT OF CARBON DIOXIDE EMISSIONS FOR TRAFFIC FLOW DISTRIBUTION
IN SELECTED PART OF TRANSPORT NETWORK
Summary: Pollution resulting from use of means of transport are varied. This article attempts to assess the
impact of distribution of the traffic flow in the selected part of transport network on the CO2 emissions. The
analysis covers connection between Warsaw and Cracow, where is it possible to move different means
of transport, which emit different amounts of carbon dioxide into the atmosphere. Passengers flow
distribution carried on the network for three variants of the three sub-criteria: minimum average cost,
minimum cost and minimum limit CO2 emissions. On the basis of considerations it can be concluded that
most of the traffic flow to the criterion of carbon dioxide emissions burdened bus and train. Least passengers
flow directed to the car and air connections.
Keywords: distribution of the traffic flow, emissions of carbon dioxide, transport route