В Интернете была опубликована статья, в которой исследуется, как можно улучшить качество воздуха в городах путем реализации различных стратегий интеллектуального управления дорожным движением в “умных городах” (Smart Cities). Исследование было проведено учеными из Политехнического университета Валенсии в Валенсии, Испания, и опубликовано в журнале Sustainability.
Городское загрязнение
Транспортное загрязнение в городских районах является основной причиной респираторных заболеваний у городского населения. В 2015 году исследования связали загрязнение твердыми частицами и озон из выхлопных газов автомобилей с преждевременной смертью примерно 385 000 человек. Значительный масштаб этой проблемы требует пристального внимания к исследованиям и реализации международных соглашений и национальной политики по сокращению выбросов транспортных средств.
Одной из основных причин загрязнения дорожного движения в городах по всему миру являются заторы. Транспортные средства, работающие на холостом ходу, увеличивают локальную концентрацию вредных выбросов, а концентрация потенциально сотен автомобилей еще больше увеличивает эту концентрацию.
Европейский Союз стремится к 2030 году уменьшить воздействие загрязнения воздуха на здоровье как минимум на 55%. Подобно его целям по сокращению использования ископаемого топлива и ограничению выбросов парниковых газов, ЕС заявил, что он будет стремиться ограничить выбросы твердых частиц от всех видов сжигания. типов двигателей, а также от тормозных колодок как автомобилей с ДВС, так и электромобилей с низким уровнем выбросов. Кроме того, планируется преобразовать больше городских пространств в зеленые насаждения, чтобы улучшить здоровье и психическое благополучие жителей.
Признавая значительный ущерб здоровью, а также стресс, вызванный попаданием в пробки, многие города по всему миру внедрили стратегии управления дорожным движением, чтобы сократить количество пробок. Например, Валенсия, которая занимает четвертое место в Испании по загруженности дорог, представила свой Plan de Movilidad Urbana Sostenible (План устойчивой городской мобильности), в котором учитываются частные автомобили, пешеходы, общественный транспорт и велосипедисты.
Старое русло Валенсии (выделено красным).
Старое русло Валенсии (выделено красным). Изображение предоставлено: Падрон, Дж. Д. и др., Устойчивое развитие.
План Валенсии de Movilidad Urbana Sostenible
План Валенсии предлагает несколько стратегий для всех типов городских участников дорожного движения. Это направлено на создание комплексного устойчивого решения для значительного смягчения воздействия автомобильных выбросов на здоровье и качество жизни человека.
Пешеходам рекомендуется ходить пешком, и план сосредоточен на предоставлении пешеходных пространств путем восстановления и расширения. Для велосипедистов предусмотрена соответствующая инфраструктура и велосипедные дорожки. Сети и услуги общественного транспорта адаптированы к потребностям жителей в мобильности.
Что касается личных транспортных средств, в плане города реализовано несколько стратегий. Дорожная иерархия благоприятствует общественному транспорту за счет введения полос для автобусов и такси; в разных кварталах ограничение скорости снижено до 30 км/ч, реорганизовано пространство, традиционно отведенное под парковку, а нерезидентам запрещен доступ в определенные районы города. Кроме того, план использует управление мобильностью в режиме реального времени для реализации и улучшения концепции «Умного города».
Таблица уровней AQI.
Таблица уровней AQI. Изображение предоставлено: Падрон, Дж. Д. и др., Устойчивое развитие.
Исследование
В исследовании ученых из Политехнического университета Валенсии рассматривались более ограничительные меры в отношении транспортных потоков и выбросов транспортных средств для защиты здоровья населения Валенсии. Исследование в основном было сосредоточено на территории вокруг основных рекреационных и зеленых зон, используемых жителями всех возрастов. Большая часть зеленых насаждений в городе сосредоточена вокруг старого русла реки, которое было превращено в крупнейшее открытое пространство для отдыха в городе. Пространство простирается до моря.
В своем исследовании авторы рассмотрели две стратегии, одна из которых менее ограничительна, чем другая. Более ограничительная мера, оцененная в исследовании, ограничивает весь транспортный поток на улицах вокруг зеленых насаждений, в то время как менее ограничительная мера разрешает транспортный поток только в определенных местах, например, на мостах, пересекающих старую реку. Менее ограничительная мера задумана как компромисс между необходимостью контролировать выбросы и избегать заторов.
Основная цель исследования — исследовать различные стратегии, чтобы найти оптимальный баланс между минимизацией воздействия на окружающую среду и сохранением одинакового времени в пути для автомобилистов. Предотвращение ненужных заторов и загрязнения воздуха в других частях города является ключевой задачей для авторов.
Основываясь на обширном исследовании, авторы продемонстрировали, что менее ограничительная мера обеспечивает адекватный баланс снижения загрязнения воздуха выбросами транспортных средств и предотвращения ненужного увеличения времени в пути для водителей. Эксперименты, проведенные в рамках исследования, показали, что загрязнение воздуха от дорожного движения в целевом районе может быть снижено на 17%, а в других районах Валенсии — незначительно.
Разница в загрязняющих веществах по всему городу по отношению к случаю по умолчанию для а = 2,7 (частичная изоляция движения). (а) ПМх. (б) CO. (в) NOx.
Разница в загрязняющих веществах по всему городу по отношению к случаю по умолчанию для α = 2,7 (частичная изоляция движения). ( а ) PMx. ( б ) CO. ( в ) NOx. Изображение предоставлено: Падрон, Дж. Д. и др., Устойчивое развитие.
Авторы представили и рассмотрели соответствующие исследования в этой области, проанализировав несколько предложенных решений. Они основали свое предлагаемое решение на предыдущих работах и заявили, что оно может адаптироваться ко всем ограничениям трафика. В исследовании используется проприетарный сервер маршрутов ABATIS (автоматическая балансировка трафика посредством интеграции смартфонов), который при использовании с транспортными средствами может эффективно централизованно управлять всем транспортным потоком в городе. Команда провела различные симуляции.
Наконец, авторы заявили, что будущая работа будет включать улучшение их алгоритма. Кроме того, они будут продолжать изучать влияние ограничений движения в различных ситуациях, чтобы бороться с загрязнением и по другим причинам, таким как крупные события и праздники. Их цель — создать целостное решение, которое улучшит здоровье граждан и уменьшит воздействие выхлопных газов автомобилей.
Источник:
https://www.azom.com/news.aspx?NewsID=58556
https://mdpi-res.com/d_attachment/sustainability/sustainability-14-03445/article_deploy/sustainability-14-03445-v2.pdf
