Dynamiczny model mezo-symulacji emisji zanieczyszczeń do oceny

Dynamiczny
model
mezo-symulacji
emisji
zanieczyszczeń do oceny strategii drogowych
w rozbudowanych sieciach miejskich
Stefano Gori, Simone La Spada, Livia Mannini, Marialisa Nigro
Roma 3University
Poziom emisji zanieczyszczeń pojazdów drogowych to ważny aspekt związany z jakością życia
i zrównoważonym rozwojem terenów miejskich. Ostatnie badania pokazały powiązania
między prędkością przepływu ruchu a poziomem emisji zanieczyszczeń.
Ilość zatorów drogowych prowadzi do wzrostu poziomu emisji zanieczyszczeń i co więcej są
one wrażliwe na poszczególne zachowania kierowców. W tym kontekście, istnieje możliwość
redukcji emisji zanieczyszczeń wytwarzanych przez pojazdy poprzez zmniejszenie ilości
zatorów drogowych dzięki systemom zarządzania ruchem i kontroli operacji online.
Celem tego badania było uzyskanie wiarygodnych wartości emisji zanieczyszczeń
w rozbudowanej sieci miejskiej, biorąc pod uwagę zmienne dobowe warunków ruchu
drogowego i parametry związane ze stanem pojazdów ( warunki tłoku na drogach lub jego
braku, długość korka, średnia prędkość pojazdów w korku, długość połączenia przejechanego
swobodnie itd.). Aby uzyskać te wyniki opracowano nowy model na podstawie
mezoskopowego podejścia, które uznano za najodpowiedniejsze.
Wprowadzenie modelu związane jest z konfiguracją i charakterystyką sieci drogowej,
popytem i składem floty samochodowej. Parametry ruchu drogowego zostały dostarczone
przez system dynamicznego przyporządkowania ruchu Dynameq.
Szczególne czynniki emisji zanieczyszczeń dla faz przyspieszenia i zatoru drogowego zostały
oszacowane na poziomie mezoskopowym, począwszy od podejścia mikroskopowego
(symulator emisji pojazdów silnikowych – MOVES – z Amerykańskiej Agencji Ochrony
Środowiska - EPA). Poszczególne czynniki emisji dla fazy podróży zostały oszacowane dzięki
procedurze Corinair na poziomie makroskopowym.
Dla bardziej szczegółowej oceny emisji w warunkach zatoru drogowego na skrzyżowaniu
z sygnalizacją świetlną, opracowano sub-model do oceny średniej długości zatoru (dla
warunków nasyconych i nienasyconych), liczby pojazdów w zatorze a co za tym idzie
nadwyżkę emisji w fazie korka i przyspieszenia.
Powyżej opisanych modeli używa się do oceny emisji tlenku węgla, tlenku azotu i cząsteczek
pyłu na poziomie mezoskopowym.
Opracowany model dynamicznej emisji zanieczyszczeń oraz wyniki wprowadzenia go w życie
w mieście Brindisi (Włochy), zostały zaprezentowane na 19. Światowym Kongresie ITS w
Wiedniu (październik 2012). Model aplikacji pozwala na porównanie nowego modelu
szacunkowego emisji zanieczyszczeń do standardowego podejścia makroskopowego, w celu
obliczenia różnic.
Po tym etapie, aplikacja analizuje symulację wpływu zastosowania pewnych strategii na
redukcję emisji, takich jak optymalizacja działania skrzyżowań z sygnalizacją świetlną (fazy,
długość cyklu, przesunięcie), optymalizacja systemów ulic jednokierunkowych i zmiany
składu floty samochodowej. Emisję zanieczyszczeń można zredukować nawet o 50%
w przypadku tlenku węgla, o 30% w przypadku tlenków azotu i 20% w przypadku cząsteczek
pyłu.