Monitorização experimental de rotas alternativas para veículos

Abstract

A presente Dissertação foca-se sobre a determinação e análise das emissões poluentes de viaturas ligeiras (com motores diesel e a gasolina) para diferentes trajectos que interliguem localizações específicas nas regiões de Aveiro e Porto. Além das emissões poluentes, são analisados outros factores que possam influir na escolha das rotas em estudo, como tempo de percurso, distância ou custo. O interesse deste trabalho relaciona-se, por um lado, com as crescentes inquietações ao nível de sustentabilidade ambiental e energética, para as quais a melhoria de desempenho no sector dos transportes é fundamental. Por outro lado, estando cingido a rotas na rede viária dos distritos de Aveiro e Porto, este trabalho aproxima a realidade específica de tráfego destas regiões. O trabalho compreende uma fase experimental, na qual, por via da utilização de um dispositivo GPS a bordo das viaturas utilizadas (Toyota Prius e Volkswagen Polo), são recolhidos dados instantâneos como velocidade e coordenadas numa base segundo - a - segundo. Em paralelo, são realizadas filmagens da via, cuja finalidade é a caracterização da mesma em vertentes diversas. O trabalho de campo é complementado com o respectivo tratamento de dados, sendo, para cada percurso alternativo, criada uma folha de cálculo onde constam os dados recolhidos, os quais são sujeitos a aplicação de metodologia baseada no conceito de Potência Específica do Veículo para obtenção das emissões totais de CO2, CO, NOx e HC. Tendo por base os dados provenientes da caracterização da via, procura-se também estabelecer um sistema de classificação dos percursos concorrentes. Das diversas conclusões obtidas, destaque-se que os trajectos estritamente citadinos tendem a provocar maiores emissões por quilómetro, em contraponto aos percursos que recorrem essencialmente a estradas nacionais fora do meio urbano. Essa diferença situa-se em 28% para viaturas a gasóleo e 40% para viaturas a gasolina. Por outro lado, as vias concorrentes estudadas entre Aveiro e Porto sugerem que as alternativas em estrada nacional à A1 e A29 são demasiado penalizadoras em termos de tempo de percurso, podendo as diferenças chegar a um acréscimo de 104% face às auto - estradas referidas.

ABSTRACT: This Thesis focuses on the calculation and analysis of pollutant emissions from light duty vehicles (diesel and gasoline) for different routes connecting specific locations in the region of Aveiro and Porto. Besides pollutant emissions, other factors that may influence route choice (such as distance, cost and travel time) are analyzed. The interest of this work is related with the increasing concern on the level of environmental sustainability, for which the performance improvement in the transportation sector is essential. Also, since the chosen routes are located in the districts of Aveiro and Porto, this work is focused in the specific traffic reality in these regions. This work includes an experimental phase, in which, through the use of a GPS device used on-board the vehicles (Toyota Prius and Volkswagen Polo), second-by-second data were collected, such as speed and coordinates. In parallel, routes videotaping was performed, with the purpose to characterize the routes in various aspects, namely in terms of incidents occurence. The field work was complemented by data treatment for each alternative route, which were subjected to application of a methodology based on the concept of Vehicle Specific Power to obtain the total emissions of CO2, CO, NOx and HC. Based on collected data from the characterization of different routes, this work seeks to establish a classification system of competing pathways. From the obtained conclusions, it should be highlighted that journeys taking place strictly in urban roads tend to cause higher emissions per kilometer as opposed to routes that rely primarily on highways outside urban areas. This difference stands at 28% for diesel cars and 40% for gasoline vehicles. It is also interesting to note that competing routes analyzed between Aveiro and Porto suggest that alternatives to highways A1 and A29 are too penalizing in terms of travel time. The time difference between highway and national roads may reach 104%.