Eco-navegação para uma mobilidade elétrica, autónoma e partilhada

Abstract

Atualmente, as emissões provenientes do sector do transporte representa uma das principais fontes emissoras de poluentes para a atmosfera trazendo consequências graves para o nı́vel da qualidade do ar e da saúde pública. Esta dissertação de mestrado tem como objetivo estudar e avaliar a penetração de veı́culos partilhados, elétricos e autónomos no desempenho no tráfego, utilizando um modelo macroscópico. Foram realizados vários cenários com diferentes penetrações de veı́culos partilhados, elétricos e autónomos, de forma a estudar o impacto das emissões de CO2 e NOx em termos de emissões por sistema e por veı́culo, no sentido Coimbra a Aveiro, através de 2 rotas (A1 e N235/IC2). Além dos vários cenários simulados no VISUM uma metodologia de cálculo de emissão de poluentes para dois veı́culos convencionais português a diesel e gasolina foi usada, assim como uma equação que relaciona a velocidade com o consumo, para um VE. A validação do modelo de tráfego consistiu na recolha de dados dos planos intermunicipais de mobilidade de Aveiro e Coimbra, de volumes de tráfego do IMT, e tempos de viagem indicativos. Os resultados sugerem que para um conjunto de combinações realistas de cenários de penetração de mobilidade alternativa, as emissões do sistema mostram uma redução de 60% a um aumento de 16% para os nı́veis de CO2, e uma redução de 99% a um aumento de 16% para os nı́veis de NOx. As emissões por veı́culo variam num intervalo de -50% a +1% e -54% a +6% para os nı́veis de CO2 e NOx respetivamente. Assim o cenário 12 com uma penetração de 33% veı́culos partilhados e 18% de veı́culos elétricos, é o cenário com a maior diminuição quando é tido em conta as emissões no sistema, e o cenário 13 em termos de emissões por veı́culo que além de conter uma penetração de 33% veı́culos partilhados e 18% veı́culos elétricos, contém 35% de veı́culos autónomos quando ambas as rotas são consideradas. Além disto foram analisados pontos crı́ticos em ambas as rotas para o cenário base, que demonstraram ser semelhantes. Estes pontos crı́ticos com altos nı́veis de emissões mostraram uma relação com a diminuição das velocidades dos veı́culos, assim como o aumento do volume de tráfego, e vice-versa.

Currently, emissions from the transport sector represent one of the main sources of air pollutants to the atmosphere bringing serious consequences for air quality and public health. This masters dissertation aims to study and evaluate the performance in traffic using a macro simulation model. Several scenarios were assessed with different penetrations of shared, electric and autonomous vehicles, in order to study the impact on CO2 and NOx emissions in terms of system emissions and per vehicle, in the direction Coimbra to Aveiro, via 2 routes (A1 and N235/IC2). In addition to the various scenarios simulated in VISUM, a pollutant emission calculation methodology for two typical Portuguese diesel and petrol vehicles was used, as well as an equation that relates velocity with consumption for an EV. Validation of the traffic model, consisted in data of the Aveiro and Coimbra intercity mobility plans, IMT traffic volumes, and indicative travel times. The results suggest that for a group of realistic combinations of alternative mobility penetration scenarios, system emissions show a reduction from 60% to an increase of 16% for CO2 levels, and a reduction from 99% to an increase of 16% for NOx levels. Emissions per vehicle show a range from -50% to +1% and from -54% to +6% for CO2 and NOx levels respectively. Therefore scenario 12 with a 33% and 18% penetration of shared vehicles and electric vehicles respectively, is the scenario with the biggest decrease when considering system emissions, and scenario 13 in terms of emissions per vehicle that have besides these penetrations of SVs and EVs, a penetration of 35% autonomous vehicles, when both routes are taken into account. In addition, critical sectors were analyzed on both routes for the base scenario, which proved to be similar. These critical sectors with high emission levels showed a relationship with the decrease in vehicle speeds, as well as the increase in the traffic volume, and vice-versa.