Sistemas inteligentes de transportes - impacte nos consumos e emissões

Abstract

Uma forma de otimizar a escolha de rotas consiste no recurso aos Sistemas Inteligentes de Transportes (ITS). Estes sistemas possibilitam aos condutores identificar previamente problemas na rede e possíveis soluções em rotas alternativas. A análise destas alternativas para um determinado par origem/destino baseada nestes sistemas afigura-se relevante, para que o utilizador possa escolher a rota que esteja associada a um menor nível de congestionamento, consumos e emissões. A presente Dissertação pretende avaliar o impacte destes sistemas ao nível das emissões de poluentes numa zona urbana durante o período da hora de ponta. Para isso, foi efetuada a microsimulação de tráfego e emissões para uma situação de referência seguida de avaliação dos consumos e emissões decorrente da utilização de ITS num conjunto de cenários de incidentes de tráfego em diferentes vias de acesso a um centro urbano de média dimensão. O impacte será avaliado para diferentes vias de tráfego (urbana, suburbana ou autoestrada) e para todo o domínio urbano em análise (rede modelada composta pelas principais vias do centro da cidade de Aveiro). Na fase inicial deste trabalho foram recolhidos no terreno dados relativos a fluxos de tráfego, sinalização rodoviária e características das vias em estudo em pontos-chave do domínio. Posteriormente efetuou-se a modelação da rede viária com a aplicação do modelo de tráfego VISSIM, e estimaram-se as emissões totais de NOx, HC, CO e CO2 de emissões atmosféricas recorrendo à metodologia de cálculo Vehicle Specific Power (VSP), a qual demonstrou simular valores dentro dos limites de confiança dos valores observados. O estudo desenvolvido confirma que os ITS são uma mais-valia na redução dos tempos de viagem dos condutores que circulam na via onde ocorre um incidente. Nesta via quando aplicado o ITS, registam-se reduções das emissões entre os 45% e os 95%. Já no caso de não se aplicar ITS os aumentos na via no incidente chegam a atingir os 570% no caso do poluente CO. As rotas alternativas permitem poupanças em tempos de viagem que em alguns casos superam os 50%. No entanto, não deixa de ser uma realidade o aumento de emissões face ao cenário de referência (sem incidentes), sempre que acontece um incidente. Em todos os cenários a melhor rota alternativa é a que compreende trajetos mistos (urbano e não urbano) mesmo quando se verifica um grande número de veículos em circulação. Também para todo o domínio sem ITS, tendo como referência a situação sem incidentes, a ocorrência de incidentes aumenta todos os poluentes com destaque para o CO que apresenta, em todos os cenários, os maiores aumentos. Nos casos estudados na presente Dissertação verifica-se que a ocorrência de um incidente que obrigue a fechar uma via rodoviária, é prejudicial ao nível das emissões nas alternativas sugeridas.

One way to optimize route choice is using the Intelligent Transportation Systems (ITS). These systems enable drivers to previously identify possible network problems and solutions in alternative routes. The analysis of these alternatives for an origin / destination pair based on these systems it is important for the user to choose the route that is associated with a lower level of congestion, fuel consumption and emissions. This thesis aims to assess the impact of these systems to the level of pollutant emissions in an urban area during the rush hour. Microscopic traffic and emissions modeling was performed for a baseline situation followed fuel consumption and emissions from the use of ITS in a set of scenarios of traffic incidents in different access routes to a medium-sized urban center. The impact will be assessed for different traffic routes (urban, suburban or freeway) and the entire urban area under consideration (city of Aveiro). In the initial phase of this study field data on traffic flows, road signs and characteristics of the routes under study were collected at key points of the domain. Subsequently road network modeling with application of VISSIM traffic model was performed, and the total NOx, HC, CO and CO2 emissions were estimated using the calculation methodology Vehicle Specific Power (VSP), which showed values within the confidence limits of the observed values. The study confirms that the ITS are an advantage in reducing travel times for drivers moving towards where an incident occurs. At intersections where the incidents occur, there are emissions reductions between 45% and 95% when ITS are used. In the case of not applying ITS, CO increases up to 570%. The alternative routes allow savings in journey times which in some cases exceed 50%. However, it is still a reality the increase in emissions compared to the baseline scenario (without incidents), whenever an incident happens. In all scenarios the best alternative route is a mixed path (urban and nonurban) even when there are a large number of vehicles. Also for the entire domain without ITS, with reference to the situation without incident, the occurrence of incidents increases all pollutants especially CO that presents, in all scenarios, the largest increase. In the cases studied in this thesis the occurrence of an incident requiring a closed road, is detrimental to emissions level in the suggested alternatives.