Sistem de Monitorizare a Gradului de Poluare In Marile Aglomerari Urbane

SISTEM DE MONITORIZARE A GRADULUI DE POLUARE IN MARILE AGLOMERARI URBANE

SIT – Sisteme Inteligente de Transport

Prezentare generala a SIT

Sistemele Inteligente de Transport s-au dezvoltat rapid odată cu apariția tehnologiilor avansate de comunicații și prelucrare a informațiilor, dar și din cauza agravării problemelor provocate de creșterea numarului de călători și transportului de marfă. Intensificarea traficului rutier a determinat dezvoltarea unor sisteme de control care să asigure utilizarea eficientă a spațiului limitat, destinat circulației, în condiții de siguranță crescută și de reducere a poluării.

Termenul de Sistem Inteligent de Transport a apărut inițial legat de sistemele telematice din transportul rutier, s-a extins ulterior asupra tuturor modurilor de transport (rutier, feroviar, aerian, fluvial, maritim), ca apoi aria de acoperire a acestui termen să devină și mai extinsă prin includerea, pe lângă sisteme, și a serviciilor.

Sistemele inteligente de transport cuprind o gamă largă de comunicații fără fir și fără linii bazate pe tehnologiile informației, controlului și electronicii. Atunci când sunt integrate în infrastructura sistemului de transport și chiar în vehicule, aceste tehnologii sprijină monitorizarea și administrarea fluxului traficului, reducerea congestiei, furnizarea de rute alternative călătorilor, mărirea productivității, salvarea de vieți omenești și economisirea de timp și bani.

Sistemele inteligente de transport furnizează experților din domeniul transporturilor instrumente pentru colectarea, analizarea, prelucrarea, comunicarea și arhivarea datelor referitoare la caracteristicile sistemelor de transport.

Deja există sisteme, produse și servicii reale. Dezvoltarea pe scară largă a acestor tehnologii reprezintă o adevarată revoluție în modul în care națiunile abordează problema transportului. Multe aspecte ale vieții au devenit mult mai plăcute și productive prin utilizarea tehnologiilor avansate. Deși multe din tehnologii au fost dezvoltate pentru domeniul rutier, sistemul SIT se bazează pe multe discipline și acoperă o gamă largă a sistemelor de transport.

În ultima perioadă Europa a câștigat un avans semnificativ în domeniul tehnologiei telematice cu aplicații în transport. Pașii care au determinat acest progres sunt urmarea directă a concentrării asupra dezvoltării unor sisteme așa cum este cazul informațiilor pentru șofer, controlul traficului, sisteme de ghidare pentru transportul public.

În economia actuală, posibilitatea de a asigura un transport cât mai rapid și sigur al oamenilor și a mărfurilor este o cerință necesară. Nereușirea atingerii acestei cereri reprezintă un minus pentru competență și de asemenea dă o notă negativă infrastructurii transportului.

Clasificare SIT

SIT avansate de informare a călătorilor

Aceasta este una dintre ariile în care s-au facut pași considerabili. Furnizorii de servicii SIT sunt capabili să ofere informații către călători prin intermediul diferitelor canale, înainte și în timpul călătoriei, prin dispozitive la bordul vehiculului, servicii web, panouri de mesaje, kiosk-uri speciale, telefoane mobile etc., oferind suport pentru alegerea celui mai bun mod de deplasare și a celei mai bune rute, dar și informații despre costurile călătoriei.

SIT pentru informarea călătorilor ajută la furnizarea unui serviciu complet de călătorie: de la planificarea călătoriei și ghidarea pe o anumită rută, la rezervarea biletelor și a locurilor de parcare. Legăturile cu serviciile turistice oferă servicii suplimentare, cum ar fi rezervări la hoteluri, informații despre locuri de vizitat etc.

Monitorizarea automată a traficului, a condițiilor meteo și celor rutiere face posibilă consilierea călătorilor în ce privește modificarea rutelor și schimbarea modului de transport. Conducătorii pot fi, de exemplu, atenționați asupra congestiilor din trafic și pot fi sfătuiți să aleagă rute alternative sau sa folosească „park and ride”.

Pasagerii transportului public pot fi informați despre timpul de sosire estimat la bordul vehiculului, în stații, pe telefonul mobil sau chiar pe Internet înainte de startul călătoriei.

Un astfel de exemplu îl reprezintă în SUA sistemele avansate de informare a călătorilor. ATIS (Advanced Traveller Information Systems) furnizează date direct călătorilor, oferindu-le posibilitatea să facă alegeri mai bune, referitoare la rute sau mijloace de transport alternative. Atunci când respectivele date sunt arhivate, aceste sisteme pun la dispoziția celor care planifică transporturile informații corecte, referitoare la șabloane de călătorie, contribuind la optimizarea procesului de planificare a transportului.

Principalele funcții asigurate de sistemele avansate de informare a călătorilor sunt:

planificarea multimodală a călătoriei;

informații și servicii de ghidare pe ruta aleasă;

funcții de asistare, interfațarea cu sistemele de management al traficului din regiune, pentru obținerea unor informații de trafic;

informații referitoare la incidente;

informații referitoare la rută pentru autostrăzi și artere și interfațarea cu sistemele regionale de management al transportului.

SIT în orașe și aglomerări urbane

Majoritatea ariilor urbane din Europa folosesc deja diferite tipuri de SIT pentru suportul controlului si managementul traficului și al operațiilor de transport public, dar și pentru controlul accesului și al impunerii reglementărilor. Departamentele de transport urban caută să obțină beneficii prin integrarea unor astfel de sisteme. Astfel, integrarea sistemelor de control al traficului, de management al transportului public și de informare a călătorilor face posibilă:

regularizarea serviciilor de transport public prin oferirea prioritații la semnale pentru trafic;

permite conducătorilor de vehicule să evite congestiile și să găsească rapid locuri libere de parcare;

permite călătorilor sa compare informațiile de la diferite moduri de transport înainte de efectuarea călătoriei;

furnizează informații ce permit călătorilor să-și modifice planurile de călătorie când apar incidente și întreruperi;

controlul accesului la aria urbană prin diferite forme de taxare a utilizatorilor.

Ca exemplu, sistemele avansate de management al traficului (ATMS – Advanced Traffic Management Systems) utilizează o varietate de detectoare, camere de luat vederi și sisteme de comunicații relativ ieftine pentru monitorizarea traficului, optimizarea duratei semnalelor pe arterele principale și controlul traficului.

SIT pentru controlul vehiculelor

Există mai multe aplicații SIT proiectate să ajute managementul traficului și să furnizeze suport pentru conducătorii de vehicule prin:

Regularizarea accesului la autostrăzi și șoselele de centură prin intermediul căilor de acces automatizate;

Furnizarea informațiilor din trafic și îndrumarea conducătorilor prin intermediul panourilor cu mesaje variabile sau a dispozitivelor la bordul vehiculului;

Controlul vitezei traficului pe autostrăzile cu congestii prin fluidizarea fluxului total de vehicule;

Sisteme de detectare automată a incidentelor ce trimit automat mesaje la centrele de control al traficului și furnizează avertismente imediate pentru conducătorii auto;

Sisteme de adaptare inteligentă a vitezei.

Sisteme Avansate de Control al Vehiculelor (AVCO-Advanced Vehicle Control Systems) includ toate sistemele aflate în vehicul sau pe drum, care asigură conducătorului vehiculului o siguranță și/sau un control sporit, fie prin îmbunătățirea informațiilor referitoare la mediul rutier, fie prin asistarea activă a conducătorului vehiculului în dirijarea vehiculului. Sistemul de tip AVCS se utilizează pentru mașini, camioane, autobuze și alte vehicule, cu scopul de a îmbunătăți mobilitatea și siguranța. Câteva dintre tehnologiile disponibile sunt:

sisteme de anti-blocare a frânei și sisteme de control al tracțiunii;

sisteme de cotire pe patru roți;

sisteme active de suspensie;

sisteme de stabilitate a vehiculului, control autonom inteligent al cursei;

sisteme de atenționare/avertizare a coliziunii plasate în vehicul;

sisteme de atenționare/avertizare referitoare la drum;

sisteme de detecție a obstacolelor apropiate.

ISA (Intelligent Speed Adaptation) asigură păstrarea limitelor de viteză tot timpul și chiar modificarea dinamică a acestor limite in funcție de condițiile rutiere și cele meteo.

Sistemele de management al incidentelor (IMS) furnizează operatorilor de trafic instrumente care asigură un răspuns rapid și eficient în caz de accidente, deversări de materiale periculoase și alte urgențe. Sisteme de comunicație complementare leagă puncte de colectare a datelor, centre de operare a transportului și portaluri de informare a călătorilor, într-o rețea integrată care poate fi operată eficient și inteligent.

SIT pentru vehicule comerciale

Numeroase aplicații SIT sunt disponibile pentru sprijinirea conducătorilor auto și a operatorilor de parcuri auto în timpul furnizării serviciilor de transport public sau transportului comercial de marfă, acoperind atât transportul de marfă pe distanțe lungi, cât și transportul urban de mărfuri. Aplicațiile SIT pot crește eficiența operațiunilor, pot încuraja utilizarea diferitelor moduri de transport și pot îmbunătății siguranța transportului:

Sisteme de programare și alocare a vehiculelor, încărcăturilor și conducătorilor auto și generarea automată a rapoartelor de transport;

Determinarea rutei optime pentru transporturi normale și speciale, cum ar fivehicule agabaritice sau mărfuri periculoase;

Monitorizarea operațiilor legate de siguranța vehiculelor, cu înregistrarea la bordul vehiculului a datelor și oferirea datelor ca raspuns la interogările echipamentelor de la sol;

Urmarirea și afișarea rutelor pentru vehiculele comerciale, containerelor sau

încărcăturii în timpul transportului, împreună cu monitorizarea stării fizice, pentru alimente și mărfuri periculoase;

Generarea și întreținerea automată a documentelor comerciale și de altă natură ce

însoțesc vehiculele comerciale si mărfurile;

Furnizarea unui „birou în cabină“ pentru proprietarii/conducătorii de vehicule;

Sistemele de operare a vehiculelor comerciale (CVO) aplică caracteristicile sistemelor de management al călătoriei și traficului (TTMS) în sectorul vehiculelor comerciale. Serviciile se referă la localizarea automată, clasificarea și cântărirea vehiculelor în scopul colectării taxelor. De asemenea, pot fi monitorizate emanațiile vehiculelor. Toate acestea pot fi efectuate în timp ce vehiculele se deplasează pe autostrăzi. Operarea vehiculelor comerciale necesită identificarea individuală a vehiculelor comerciale.

Servicii auxiliare

Există o serie de aplicații SIT care au fost create astfel încât să vină în sprijinul serviciilor sus menționate. Acestea includ plata automată a serviciilor, rezolvarea urgențelor și suport pentru activitațile legale.

Câteva exemple din această categorie:

Un singur sistem de plată cum ar fi un card de credit – conduce la reducerea costurilor manevrării laborioase a monetarului, reducerea riscurilor de furt, creșterea siguranței și posibilității de întreținere a cutiilor cu taxe și o calculare sofisticată a prețului călătoriei, în funcție de distanța parcursă și de ora călătoriei. În plus, sistemele electronice de plată permit automatizarea proceselor de evidență și contabilitate și crearea de rețele de transport multimodale și multifurnizor, care sunt fără cusur pentru călător, dar prezintă și avantaje operaționale și organizaționale pentru numeroși furnizori.

Sisteme automate care permit perceperea de taxe făra a fi nevoie de oprirea vehiculului;

Un sistem SIT montat la bordul vehiculului poate genera un semnal SOS în cazul producerii unui accident. Sistemul central de monitorizare a apelului semnalează locația exactă a vehiculului sistemului de urgență, și îndrumă organele competente către locul accidentului;

Sistemele SIT pot ajuta în cazul transporturilor în condiții excepționale de drum, de exemplu în cazul transportului de materiale inflamabile și în cazul managementului podurilor si al tunelelor;

Sistemele SIT pot fi folosite în vederea depistării încălcărilor regulilor de trafic, de exemplu: depășirea vitezei, nerespectarea semnelor de circulație împreună cu informații detaliate despre vehicule.

Tipuri de arhitecturi SIT

Pentru realizarea funcțiilor cerute acestor sisteme este necesară integrarea unor sisteme de natură diferită într-un sistem unic. Sistemele Inteligente de Transport sunt sisteme integrate, de complexitate ridicată, acest fapt implicând o abordare specifică în proiectarea și dezvoltarea unor astfel de sisteme. Complexitatea Sistemelor Inteligente de Transport generează nevoia definirii și realizării unei arhitecturi SIT.

Primul pas în elaborarea arhitecturii SIT este selectarea și acordarea de priorități serviciilor utilizator. În procesul de dezvoltare a arhitecturii trebuie să fie implicați, pe bază de consens, toți utilizatorii, furnizorii de servicii, utilizatorii de servicii și alte grupuri de agenți economici țintă. Acest aspect este foarte important pentru dezvoltarea și operarea cu succes pe termen lung a sistemelor de tip SIT.

Obiectivele definirii și dezvoltării arhitecturii Sistemelor Inteligente de Transport pot fi grupate în următoarele categorii:

să faciliteze înțelegerea atât a problemei cât și a soluțiilor sale:

să fie capabil să prezinte întregul (sistemul inteligent de transport) ca fiind mai

mult decât suma părților componente;

să satisfacă aspirațiile participanților la dezvoltarea de astfel de sisteme;

să furnizeze o bază stabilă de proiectare și dezvoltare pentru sistemele SIT, care să poată fi realizate și care să poată lucra pentru satisfacerea aspirațiilor celor implicați în dezvoltarea unor astfel de sisteme.

Având în vedere aceste obiective, arhitectura sistemului SIT poate fi definită ca fiind o concepție de nivel înalt care descrie sistemul integrat ca întreg și oferă înțelegerea soluțiilor pe care sistemul le poate oferi, prin intermediul funcțiilor și componentelor sale, problemelor generate de către aspirațiile participanților la dezvoltarea sistemelor SIT.

Astfel arhitectura SIT descrie minimul necesar pentru ca un astfel de sistem să aibă funcționalitatea cerută și nu maximul posibil.

O arhitectură obișnuită asigură specificații care permit:

Compatibilitatea dintre informația trimisă și utilizator prin diferite căi media;

Compatibilitatea echipamentelor cu infrastructura, care asigură o deplasare facilă pe continent;

Asigurarea bazei pentru autoritățile regionale, naționale și europene, în vederea elaborării de planuri și recomandări pentru a facilita desfășurarea sistemelor SIT;

Piață deschisă pentru servicii și echipamente unde sunt oferite subsisteme compatibile;

Economie la scală industrială în producerea echipamentelor permițând prețuri competitive și investiții mai ieftine când compatibilitatea este asigurată;

Piață de desfacere în care producătorii pot oferi produse fără riscuri financiare.

În termeni generali arhitectura SIT prezintă câteva caracteristici principale care pot fi exprimate în două moduri.

Arhitectura este:

Deschisă: acesta înseamnă că toți furnizorii, operatorii și utilizatorii se pot folosi de tot ceea ce face parte din arhitectură.

Multi-modală: aceasta înseamnă că arhitectura este astfel concepută să fie aplicată pentru toate tipurile de transport urban, nu numai pentru mașinile private.

Independentă de tehnologie: arhitectura nu necesită și nu promovează folosirea unei anumite tehnologii. Și totuși promovează folosirea unei soluții generale pentru care sunt disponibile mai multe tehnologii.

Arhitectura nu este:

O proiectare de sistem sau a unei componente: nu este posibilă producerea hardware sau software, direct din componentele unei arhitecturi.

O specificație a sistemului: arhitectura nu se prezintă într-un mod în care poate fi folosită direct ca o specificație a sistemului, fie că este vorba de hardware sau software. Cu toate acestea componentele arhitecturii pot fi folosite ca un punct de plecare în producția specificațiilor componentelor sistemului individual.

O arhitectură SIT definește și descrie ceea ce trebuie inclus într-un sistem care poate să îndeplinească nevoile utilizatorului. Arhitectura SIT poate exprima un sistem în mai multe feluri, în funcție de diferitele părți ale arhitecturii, după cu urmează:

Arhitectura funcțională: funcția folosită de sistem pentru a îndeplinii cerințele utilizatorului.

Arhitectura fizică: felul în care funcționalitatea poate fi implementată ca aplicație pentru a satisface cerințele utilizatorului. De asemenea aceste aplicații pot satisface nevoile consumatorului, nevoi care nu pot fi exprimate în termeni funcționali, așa cum este cazul caracteristicilor fizice.

Arhitectura comunicațională: legături care permit schimburile de informații între aplicații și arhitectura fizică și între aplicații și mediul extern.

Arhitectura funcțională

O arhitectură funcțională definește și descrie care sunt funcționalitățile ce trebuiesc incluse într-un sistem astfel încât să fie satisfăcute cerințele utilizatorilor. La cel mai înalt nivel de prezentare al unei arhitecturi funcționale aceasta este formată dintr-un număr de domenii funcționale. Fiecare domeniu este identificat printr-un nume și un număr. Funcționalitatea fiecărui domeniu este prezentată prin funcții. Există două tipuri de funcții și anume:

Funcții de nivel înalt;

Funcții de nivel inferior;

Funcțiile de nivel înalt rareori satisfac necesitațile utilizatorilor prin ele însele, dar totdeauna satisfac aceste necesitați prin intermediul funcțiilor de nivel inferior ce le compun.

Fiecare funcție de nivel inferior are un nume care îi va oferi funcționalitatea dictată de însăși denumirea ei. Astfel, funcția “Administrează vehiculele de urgență” va permite managementul vehiculelor de urgență.

Legătura între funcții, dar și între funcții și memoriile de date se face prin intermediul fluxurilor de date.

Un terminal reprezintă legătura dintre arhitectură și lumea exterioară. El furnizează o definiție a ceea ce așteaptă arhitectura ca mediul din exterior să facă, datele pe care se așteaptă să le furnizeze acesta și datele ce trebuie să fie furnizate de arhitectură către mediu. Un terminal poate fi o entitate umană, un sistem sau o entitate fizică de la care pot fi obținute date sau prin intermediul căruia se diseminează informații.

Fig. 3 Arhitectura funcțională a unui controler de trafic de mutat la monitorizare, achizitii date

Arhitectura fizică

O arhitectură fizică descrie modul în care componentele arhitecturii funcționale pot fi puse împreună în grupuri ce formează entități fizice. Principalele caracteristici ale acestor entități sunt, în primul rând, faptul că ele furnizează unul sau mai multe servicii ce sunt cerute de către utilizatori, iar în al doilea rând, că pot fi create. Acest proces de creare poate implica entități fizice, cum ar fi structuri amplasate pe drum și diferite forme de echipamente, entități care nu sunt fizice, cum ar fi software, sau combinații ale celor două.

Toate sistemele vor fi compuse din două sau mai multe subsisteme. Un subsistem execută una sau mai multe sarcini definite și poate fi oferit ca un produs comercial. Fiecare subsistem va fi compus din una sau mai multe părți ale arhitecturii funcționale (funcții și memorii de date) și poate să aibă nevoie să comunice cu alte subsisteme și cu unul sau mai multe terminale, pentru a putea funcționa. Aceste comunicații vor fi furnizate prin folosirea fluxurilor fizice de date. Numărul de subsisteme dintr-un anumit sistem va depinde de numărul de locații ce trebuie acoperite.

Fig.4 Arhitectura fizică națională SIT

Fiecare țară sau regiune trebuie să stabilească propriile sale necesități și cerințe utilizator în momentul începerii elaborării unei arhitecturi SIT naționale sau regionale. Anumite cerințe locale pot diferi de la o țară la alta.

Arhitectura comunicațiilor

O arhitectură de comunicații definește și descrie mijloacele care asigură schimbul de informații dintre diferitele părți fizice ale sistemului. Acest schimb de informații este realizat folosind fluxurile fizice de date ce sunt descrise în arhitectura fizică.

Descrierea și definirea acestor mijloace de realizare a fluxurilor fizice de date implică două elemente complementare:

asigurarea mijloacelor ce permit ca datele să fie transportate de la un punct la altul și siguranța că modul în care aceste date sunt transportate este corespunzător pentru sistem, în ceea ce privește costul, alterarea informației și întârzierea;

obținerea siguranței că informația transmisă de la un capăt al "canalului de informații” este interpretată fără erori la celălalt capăt, de recepție, al canalului.

Cu alte cuvinte, problema este descrierea și definirea "canalelor de informații” ce sunt necesare pentru transportul informațiilor.

Analizând evoluția sistemelor inteligente de transport și modul de abordare al acestora, se poate spune că SIT este un sistem rezultat din integrarea sistemelor electronice, de comunicații, de prelucrare și stocare a informațiilor și de control (local și la distanță) cu sistemele de transport (rutier, feroviar, aerian, fluvial și maritim) în scopul creșterii eficienței economice, salvării vieților omenești, reducerii poluării mediului, reducerii timpilor de transport și creșterii confortului călătorilor.

Efecte și perspective ale implementării SIT

Sistemelor Inteligente de Transport sunt implementate pentru a aduce beneficii sectorului public, dar și industriei.

SIT s-au dovedit a avea un avantaj calitativ, dar și tarifar în ceea ce privește managemetul și serviciile de transport. Aceste sisteme inteligente pot determina atingerea unor obiective, cum ar fi:

Îmbunătățirea calității drumurilor;

Îmbunătățirea eficienței capacității drumurilor existente, fără necesitatea construirii altora, cu 20%;

Economisirea timpului de transport (estimată la un an peste medie);

Reducere semnificantă a emisiei de CO2 de la autoturisme.

Noi soluții tehnologice realizate pentru transporturi sunt următoarele:

sisteme de navigare montate la bordul vehiculului;

sisteme de notificare a accidentelor;

sisteme de plată electronică;

senzori încorporați în șosea;

tehnologii video pentru controlul traficului;

servicii de informare asupra vremii;

semnale cu mesaje variabile;

tehnologii de urmărire a flotei de vehicule și a greutății vehiculelor în mișcare.

După aderararea României la UE, legislația internațională impune țării noastre respectarea acordurilor încheiate sub egida CEE/ONU privind transporturile rutiere. Printre obiectivele strategiei naționale ce derivă din aceste cerințe se impune necesitatea alinierii la noile tendințe din domeniul transporturilor rutiere internaționale, ca urmare a evoluției industriei transporturilor rutiere, a tehnologiilor și sistemelor de transport de ultimă generație, a necesității asigurării siguranței participanților la traficul rutier, a îmbunătățirii și implementarii standardelor internaționale în ceea ce privește mediul înconjurător.

În Romania SIT se luptă să iasă din faza de pionierat. Cele mai răspândite soluții sunt cele de monitorizare a flotei de vehicule, unde exista furnizori activi, și aplicațiile referitoare la optimizarea transporturilor (rutare, distribuție, gestiunea stocurilor etc).

Progresul tehnologic la nivel global, dezvoltarea infrastructurii electronice și pătrunderea Internetului în rândul operatorilor de transport ar trebui sa determine o răspândire rapidă a acestor sisteme. Mai există însă suficiente rezistențe care țin de înțelegerea beneficiilor rezultate din achiziționarea lor, dar și a prețurilor destul de ridicate încă.

Sisteme implementate pentru monitorizarea calității aerului

PROIECTUL TRAFICPOL

Obiectiv general: implementarea unui sistem pilot integrat care să utilizeze tehnici, tehnologii și echipamente moderne pentru achiziția, afișarea, monitorizarea, analiza și raportarea informațiilor referitoare la nivelul principalilor agenți poluanți determinați de traficul urban, în scopul reducerii impactului nefavorabil al acestora asupra mediului.

Obiective specifice:

informarea publicului și a autorităților competente despre nivelurile curente și istorice ale agenților poluanți monitorizați – CO, NO2, SO2;

transmiterea și afișarea unor mesaje de interes general cât și a unor mesaje de alertare și recomandări în cazul depășirii nivelurilor de alertare;

realizarea de prelucrări statistice în raport cu obiectivele naționale și europene de calitate a aerului;

Traficul rutier și calitatea aerului

O mare influență asupra poluării o are poziția geografică și factorii meteorologici (temperatura, intensitatea și direcția vântului s.a.);

Nu este un fenomen nou, s-a agravat scara de producere a noxelor datorită revoluției industriale ;

Dacă substanțele poluante ajung la anumite concentrații, acestea devin nocive pentru organismul uman;

Poluarea aerului micșoreaza grosimea stratului de ozon din atmosferă, dăunând profund florei si faunei Terrei;

Cresterea conținutului de CO2 din atmosferă este unul din factorii importanți (50%) care conduc la încălzirea globală a Terrei datorită efectului de seră;

Factorii poluanți specifici traficului rutier urban: CO (70%), CO2 (20%), SOx (60%), NOx (5%), ozon (O3), pulberile metalice grele (arsen, cadmiu, nichel, mercur) în suspensie (13%), benzen. Procentele indică contribuția în raport cu alte surse de poluare.

MONITRAF

2006 – 2008

Sistem informatic pentru administrarea on-line a traficului urban, suport pentru mobilitatea persoanelor în condiții de confort și siguranță, componentă a dezvoltării durabile în context european – MONITRAF.

ITC a elaborat un suport tehnologic pentru managementul inteligent al traficului rutier  în marile orașe. Soluția include un subsistem de achiziții date (senzori de trafic, camere web, comunicații wireless pentru transmiterea datelor), tehnologii de stocare și procesare date, tehnologii GIS și proceduri avansate de control al  fluxului de vehicule prin comanda automatelor de trafic.

Obiectivul general al proiectului este găsirea soluțiilor de reglementare rutieră pe baza managementului inteligent al traficului rutier, care să asigure mobilitate urbană durabilă, în siguranță și securitate, în conformitate cu standardele europene și în spiritul acordurilor internaționale la care România a aderat. Proiectul implementează într-o zonă pilot din Municipiul Suceava, o soluție avansată de control și monitorizare a transportului și traficului urban, elaborată pe baza unor studii și cercetări aprofundate în scopul identificării problemelor specifice din rețeaua rutieră monitorizată. Pentru elaborarea acestei soluții, în fazele deja derulate în cadrul proiectului s-au realizat: evaluarea suportului tehnologic necesar armonizării necesităților crescute de mobilitate în condiții de siguranță și securitate ale cetățenilor cu restricțiile impuse de efectele nocive ale activităților de transport asupra orasului, privit ca ecosistem; selectarea diverselor tehnologii destinate achizițiilor de date (senzori de trafic, senzori pentru determinarea emisiilor poluante, camere web, comunicații wireless pentru transmiterea datelor) funcție de specificul zonei pilot; controlarea fluxului de vehicule prin comanda automatelor de trafic (microreglare în nodurile rutiere); macroreglarea la nivelul rețelei rutiere prin strategii de reglare adaptivă, determinând ciclul de semnalizare în funcție de diverși parametri, furnizați în timp real.

MONITRAF va permite:

modelarea traficului rutier, pe baza unui suport decizional evoluat, utilizând medii integrate de analiză pentru a preveni congestiile și producerea accidentelor, contribuind la reducerea concentrațiilor de gaze nocive datorate traficului;

analiza complexă a traficului, realizată pe baze de date istorice, în vederea identificării tendințelor acestuia;

previzionarea gradului de solicitare a infrastructurii, a evoluției parametrilor de mediu, a tendințelor evenimentelor rutiere, reprezentate spațial pe harta digitală;

identificarea intersecțiilor critice;

monitorizarea traficului la Centrul de Coordonare și Control, unde vor fi stocate datele achiziționate din trafic, cele referitoare la configurația rețelei rutiere, amplasarea semnelor de circulație, precum și zonele afectate de lucrări de reabilitare a infrastructurii;

generarea automată de rapoarte de monitorizare, utile în activitatea de management al traficului rutier;

generarea de informatii operative (alerte) si informatii de orientare pentru utilizatori.

MONITRAF va fi capabil sa asigure fluentizarea circulației în mediul urban, să permită determinarea unor rute optime, pentru descongestionarea zonelor intens populate, să ofere suport decizional pentru luarea unor măsuri de optimizare, contribuind astfel și la reducerea consumului de carburant și a emisiilor poluante.

ATMS – Sisteme Avansate de Management al Traficului

Principalele beneficii ale tehnologiei Sistemelor Inteligente de Transport sunt următoarele: reducerea accidentelor, sprijinirea deblocării congestionării, salvarea oamenilor, siguranța, diminuarea duratei călătoriei și a planificării călătoriei, reducerea unora din efectele transportului asupra mediului, economisirea de timp și bani. Sistemul Inteligent de Transport a demonstrat că este calea spre îmbunătățire a facilităților de transport și funcțiilor pentru viitor. Câteva din principalele beneficii ale Sistemelor Inteligente de Transport pot fi grupate în conformitate cu următoarele subiecte:

Reducerea accidentelor;

Deblocarea congestionării;

Monitorizarea și protecția mediului;

Productivitatea și eficiența operațională;

Factorii de confort;

Siguranța;

Eficiența;

Costurile.

Congestionarea este o problemă importantă pentru toate grupurile de actori implicați în domeniul transportului. Creșterea eficienței sistemelor de transport actuale este un scop principal al programelor Sistemelor Inteligente de Transport la nivel internațional, regional și național. Serviciile Sistemelor Inteligente de Transport pot sprijini reducerea congestionării prin:

Managementul cererii: controlul accesului, plata electronică.

Îmbunătățirea eficienței rețelei: control al traficului, informarea conducătorului

vehiculului, controlul vitezei, detectarea incidentelor, managementul incidentelor, măsurarea pantei (rampei).

Încurajarea trecerii de la un mod de transport la altul: planificarea înaintea

călătoriei, informarea pasagerilor, prioritate pentru diferitele tipuri de mijloace de transport,

monitorizarea și protecția mediului.

Recent, însă, a crescut și interesul față de efectul acestor sisteme asupra emisiilor vehiculelor și poluării. În acest sens, există două obiective principale:

În cazurile în care o funcție a sistemului de management al traficului se adresează problemelor de siguranță sau de congestie a circulației, funcția respectivă ar trebui să fie proiectată astfel încât să nu conducă la o creștere a emisiilor.

Pot fi proiectate sisteme speciale, pentru reducerea emisiilor.

In cadrul unui proces destul de complex, proiectarea și optimizarea sistemelor de management al traficului cu poluare redusă are la bază înțelegerea mai multor legături, întrucât sistemul de management în sine nu afectează direct rata emisiilor. În figura de mai jos este prezentată o schemă simplificată.

Fig. 5 Legăturile între managementul traficului și impactul poluării aerului

Impactul inițial al unui sistem de management al traficului asupra conducătorului auto implică deseori și un număr mare de decizii. În funcție de tipul de sistem de management al traficului, conducătorul poate alege dacă respectă sau nu limita de viteză, dacă decide o schimbare a rutei sau chiar a modului de transport, în cazul în care acordă sau nu prioritate mijloacelor de transport public.

Orice schimbare în deciziile conducătorului de vehicul are ca rezultat un mod diferit de operare a vehiculului. Există mai multe moduri în care pot apărea aceste schimbări de operare a vehiculelor.

De exemplu, poate să apară o schimbare a numărului total de kilometri parcurși, a compoziției traficului sau a profilului vitezelor de circulație, și oricare dintre aceste schimbări sau o combinație a lor pot afecta rata de emisii. Schimbarea ratei de emisii duce la o modificare a nivelului local de poluare a aerului, dar nu la o schimbare proporțională cu cea a schimbării ratei de emisii, întruct nivelul de poluare al aerului mai este influențat de mulți alți factori, cum ar fi sursele non-trafic, concentrațiile generale de substanțe, transformări fotochimice și vreme.

Principala preocupare a majorității departamentelor de transport, este obținerea de avantaje, ca urmare integrării unor astefel de sisteme. Câteva exemple în aceste sens ar fi:

Sisteme care integrează controlul traficului urban cu managementul transportului

public și informații pentru călători (Fig. 6) pot de exemplu:

Să fluidizeze transportul public pin conferirea priorității la semafoare;

Să dea posibilitatea șoferilor să evite ambuteajele și să asigure locuri de parcare prin folosirea rutelor alternative;

Să ofere călătorilor o serie de posibilități în vederea alegerii unei rute înaintea începerii unei călătorii;

Sistem electronice de plată care permite utilizatorilor să achite valoarea locurilor deparcare din centrul orașului, biletele de tren, autobuze, etc., toate acestea cu același card de credit.

Cozile de trafic sunt parametrii cei mai importanți folosiți pentru îmbunătățirea fluxului de trafic într-o rețea urbană. Aceste cozi sunt raspunzătoare pentru gradul ridicat de poluare care se constată la nivelul intersecțiilor. Motoarele autovehculele formate în coadă și aflate în asteptarea traversării intersecției nu funcționează la parametri maximi, arderile de carburant fiind incomplete. În aceste situații sunt emise o serie de substanțe poluante care degradează calitatea aerului într-un mod îngrijorător în cele mai multe orașe aglomerate. Arterele orașelor care se confruntă astăzi cu astfel de probleme nu au fost proiectate și construite pentru un număr așa mare de autovehicule și nici problema dirijării intersecțiilor prin semaforizare și sincronizarea acestora nu a constituit o prioritate pentru a fi pusă în discuție la momentul respectiv. Mai mult, de-a lungul multor străzi înguste – dar nu numai – se gasesc construcții pe mai multe nivele aproape continue, flancând arterele și formând practic, în mijlocul orașului, niște “canioane”.

Managementul intersecțiilor

Prin întocmirea strategiei de management se precizează pregătirea pachetelor SIT informative și de lucru destinate implementarii cu scopul obținerii efectelor dorite rezultate în urma analizelor de trafic. În acest sens structurarea unei baze de date din care să se desprindă clar problemele urbane punctuale ale marilor orașe, însoțită de programe de optimizare a traficului, constituie modalitatea de asigurare a transferului informațional de la cercetare la nivelul regional al potentialului utilizator.

Managementul traficului se bazează pe o idee ciclică. În intersecții, stările de verde și roșu împart un anumit număr de secunde (ciclu de timp). Cu cât timpul de roșu este mai scăzut cu atât vehiculele vor staționa mai puțin în intersecție, iar emisiile poluante vor fi mai reduse; în plus se reduce și probabilitatea matematică de formare a unor cozi la semafoare.

Pentru culegerea datelor de trafic referitoare la aceste cozi se folosesc , în teren, detectoare de trafic. Datele provenite de la aceste detectoarele sunt adunate în mai multe formațiuni întregi denumite profile. De fapt, există două tipuri de profile:

Fluxul;

Gradul de ocupare.

Detectorul de flux numără vehiculele care trec prin buclă într-o unitate de timp (în general 5 secunde). Pe de altă parte, componentele profilului gradului de ocupare înregistrează timpul necesar vehiculelor de a trece peste detector.

Pentru a calcula numărul de vehicule oprite în fața unui semafor pe culoarea roșie se consideră că informațiile provenite de la detectoare sunt reale și precise. Astfel, coada într-o perioadă t poate fi calculată astfel:

coada(t) = coada(t- ) + vehicule_in(t- , t) – vehicule_out (t- , t)

Calculul numărului de vehicule care pătrund în coadă nu este foarte dificil dacă se cunoște comportamentul traficului în zona respectivă, cum ar fi lungimea medie a vehiculelor și viteza.

Rezultatul calcului cozii se bazează pe date statistice întemeiate denumite fluxul de saturație: numărul mediu de vehicule care părăsesc coada într-o unitate de timp.

Problema calcului cozii se pune atunci când aceasta pătrunde în aria de detectare.

Fig. 7 Coada dincolo de detector

Prin prederminarea comportării intersecțiilor în orele de vârf se urmărește modul de formare și comportamentul cozilor de trafic, modul de urmărire a vehiculelor și comportamentul conducătorilor auto.

Măsuri ce trebuiesc luate în intersecții pentru evitarea congestiilor în orele de vârf sunt:

amplasare a semafoarelor cât mai bună pentru a putea fi vizibile de cât mai mulți conducători auto;

creeare de sensuri unice;

realizarea de viraje la stânga prin intermediul virajelor la dreapta;

introducerea sensurilor giratorii.

Tipuri de intersecții

Intersecție cu mâner de cană

Un mâner de cană este o stradă cu sens unic într-un cadran dintr-o intersecție care permite înlăturarea traficului care virează la stânga de pe unda directă fără oferirea de benzi pentru viraje la stânga. Toate virajele la stânga, dreapta și întoarcerile la 180° se realizeză de pe partea dreaptă a străzii. Vehiculele care vor să facă stânga părăsesc artera principală printr-o rampă de pe partea dreapta a străzii și fac stânga pe strada mai mică într-un punct terminal separat de intersecția principală.

Fig. 8 Intersecție cu mâner de cană

Mai puțină prioritate este necesară de-a lungul străzii deoarece benzile pentru viraje la stânga sunt eliminate. Cu toate acestea, mai multă prioritate este necesară în intersecție pentru a acomoda mânerul de cană.

Semnalizarea corespunzătoare a mânerelor este critică, deoarece șoferii trebuie informați din timp când să vireze la dreapta pentru a face virajul la stânga.

Intersecție mediană cu întoarcere de 180°

Intersecțiile mediane cu întoarceri de 180° elimină virajele la stânga din intersecții și le mută la intersecții mediane de după intersecția principală. Pentru întoarcerile la 180° mediane aflate pe artera principală, conducătorii auto fac stânga de pe artera principală prin trecerea prin intersecție, virând apoi la 180° la următoarea intersecție și virând la dreapta pe artera secundară. Șoferii care vor să vireze la stânga pe artera principală de pe artera secundară, virează la dreapta pe artera principală și realizează apoi întoarcerea de 180°.

Fig. 9 Intersecție mediană cu întoarcere la 180°

Întoarcerile mediene pot fi adecvate în intersecții cu un volum de trafic ridicat pe direcția drept înainte, viraje la stânga reduse până la medii pe artera principală, viraje la stânga reduse pâna la medii pe artera secundară. Locațiile cu volum mare de trafic care virează la stânga nu sunt optime pentru întoarceri de 180°, putând duce la formarea cozilor în intersecția mediană de întoarcere.

Intersecție tip arc de cerc

O intersecție tip arc de cerc conține o stradă suplimentară între două ramuri ale intersecției. Șoferii care vor să vireze la stânga de pe artera principală sau secundară vor trebui să meargă pe această stradă suplimentară, toate virajele la stânga din intersecția principală fiind eliminate. Acest model creează două intersecții suplimentare, care operează ca o semaforizare cu trei stări, dar semaforizarea din intersecția principală poate opera cu doar două stări.

Fig. 10 Intersecție tip arc de cerc

Semafoarele de pe rampele cadranului trebuie să fie poziționate la o distanță suficientă în amonte (circa 150m) de intersecția principală pentru eliminarea revărsării cozii. Comparate cu intersecțiile convenționale, intersecțiile arc de cerc au o întârziere în trafic mai mică și cozi mai scurte. Există conflicte la intersecția principală. Confuzia conducătorului auto în aceste intersecții este mai mare decât în cele convenționale. Este important ca în aceste intersecții semaforizarea să fie în întregime coordonată.

Super-intersecție mediană

Structura super-intersecției mediane este similară cu cea a întoarcerii mediane la 180° prin faptul că se realizează o manevră indirectă de întoarcere mediană la 180°. O trecere se realizează prin viraj la dreapta pe artera principală, viraj la stânga prin intersecție și viraj din nou la dreapta pe artera secundară.

Fig. 11 Super-intersecție mediană

Intersecțiile suplimentare trebuie să fie plasate față de intersecția principală la o distanță de 180m. Un vehicul tip semi-trailer ar avea nevoie de un arc de cerc de 18m pentru a se potrivi în întoarcerea de 180°.

Sunt necesare două bistări de semaforizare în intersecția principală – câte una pentru fiecare vecinătate a arterei secundare. Deoarece traficul de pe artera secundară este interzis să meargă înainte sau să vireze la stânga, aceste două semaforizări pot opera independent cu cicluri de semaforizare diferite, dacă este necesar. Suplimentar, un semafor ar fi necesar pentru fiecare amonte al intersecțiilor mediane; acestă semaforizare ar avea două stări. Deoarece cele două jumătăți ale intersecției principale operează independent, este posibil atingerea unei progresii maxime a traficului în ambele direcții de-a lungul arterei principale.

Există mai puține puncte de conflict în aceste tipuri de intersecții față de cele convenționale. Cu toate că aceste intersecții ar putea cauza confuzie pietonilor, există mai puține șanse pentru apariția conflictelor cu vehiculele. Trecerea se realizează în două perioade.

Această structură poate duce la mai multe opriri a vehiculelor care merg înainte. Aceasta creează călătorii în plus pentru trecerile prin intersecții și viraje la stânga, care le limitează capacitatea acestor intersecții și creșterea timpului de călătorie. Virajele la stânga de pe arterele principale au mai puține întârzieri.

Intersecții cu sens giratoriu

Un sens giratoriu este un tip de intersecție (sau un dispozitiv de calmare a traficului) în care unda de trafic se rotește în jurul unei insule centrale după ce mai întâi acesta cedează traficului circulatoriu. Sensul giratoriu este din punct de vedere mai sigur decât o intersecție convențională sau decât un cerc rotativ de trafic.

Situațiile în care sunt folosite sensurile giratorii sunt următoarele:

Zonele cu întârzieri mari;

Zonele în care semafoarele de trafic nu sunt justificate;

Intersecțiile cu opriri pe patru sensuri;

Intersecțiile cu mai mult de patru ramuri;

Intersecții cu flux mare de trafic care virează la stânga;

Intersecțiile cu o structură neobișnuită;

Intersecțiile în care se modifică modelele de trafic;

Zonele în care capacitatea de stocare a intersecțiilor este redusă;

Intersecțiile care prezintă un interes important în zonele urbane.

Generațiile următoare a sistemelor de Control al Traficului Urban trebuie să fie flexibile pentru a trata cu ușurință informațiile provenite de la dispozitive care încep să fie din ce în ce mai folosiți, cum ar fi camerele video, echipamentele GPS și alte surse. Aceste informații trebuie să fie distribuite într-un mod egal pentru a ajuta politicile de management al traficului, optimizându-se astfel fluxul de trafic într-un mediu urban și reducându-se nivelul poluării la nivelul arterelor rutiere.

Sistemele de Control al Traficului Urban (UTC) integrează și coordonează controlul semafoarelor de trafic dintr-o arie extinsă cu rolul de a controla fluxul de trafic din rețeaua stradală. Integrarea și coordonarea dintre semafoarele de trafic adiacente cuprinde realizarea unui plan bazat pe redundanța și durata aspectelor individuale ale semaforului și ofsetul intervalului de timp dintre acestea și introducerea unui sistem care să coreleze semafoarele electronic. Un sistem de control al semafoarelor dinamic reprezintă un mijloc de ajustare a setărilor semafoarelor de trafic (cicluri, ofset și diviziune de verde), care optimizează o anumită funcție reală, cum ar fi minimizarea timpului de călătorie sau a opririlor, în timp real, bazându-se pe estimările de trafic.

Parametrii intersecțiilor

Congestia pe străzile și arterele urbane conduce la întârzieri mari de timp, pierderi în economie, creșterea poluării aerului și creșterea potențialului apariției accidentelor. Cu toții știm că cerința crescândă de transport din toată lumea a determinat ca sistemele de transport sa-și atingă limitele capacității existente. Este, de asemenea, știut că pe măsură ce sistemul de transport devine din ce în ce mai sofisticat și complex, specialiștii trebuie să adopte noi măsuri de administrare mai eficientă a sistemelor existente care trebuie să facă față creșterii numărului de vehicule din trafic.

Coordonarea timpilor de semnalizare. Două treimi din toți kilometrii conduși în fiecare an sunt pe șosele controlate de semafoare. În unele zone urbane, semafoarele din intersecțiile aglomerate pot controla mișcarea a mai mult de 100.000 de vehicule pe zi. Inginerii de trafic sunt puși în fața problemei de a determina capacitatea acestor intersecții pentru a reduce întârzierile. Prin optimizarea capacității unei intersecții, specialiștii de trafic pot reduce congestiile economisind timp, reduce numărul accidentelor grave sau pot reduce comportamentul agresiv de conducere, cum ar fi trecerea pe culoarea roșie a semaforului. Administrația Federală a Autostrăzilor din America (FHWA) recomandă ca reprogramarea semafoarelor să se realizeze la fiecare doi sau trei ani. Sunt și alte circumstanțe speciale ce pot duce imediat la reprogramarea semafoarelor: când este adăugat un nou semafor sau este reprogramat unul din semafoarele deja existente; când traficul, volumul de pietoni sau mișcările de întoarcere se schimbă semnificativ; când accesul la un drum se schimbă sau când apare o schimbare în geometria drumului. Cunoscând acestea, agențiile tot nu reprogramează semafoarele la perioade fixe fie datorită constrângerilor bugetului monetar sau datorită lipsei de a dovedi necesitatea reprogramării semafoarelor. Totuși, modelele de trafic continuă să se schimbe și să crească, iar fără a modifica timpii de semnalizare întârzierile pot deveni semnificative.

Simularea. Modelele de simulare a traficului joacă un rol vital în modelarea traficului permițând inginerului de trafic posibilitatea de a evalua situații complexe de trafic ce nu pot fi analizate direct prin alte mijloace directe. Modelele oferă oportunitatea de a evalua strategii de control și planificare a traficului la anumite ore și pe anumite artere fără a folosi resurse costisitoare și consumatoare de timp necesare pentru implementarea strategiilor alternative din domeniu. Pentru acest motiv, modelele de simulare permit analize rapide a situațiilor din trafic și diverse alternative pentru a reduce riscul, cheltuielile survenite de blocajele din trafic.

Totodată modelele de simulare îmbunătățesc procesul de luare a deciziilor de către planificatorii și specialiștii din transporturi. Simularea furnizează următoarele date:

potențiale proiecte pentru planificarea traficului;

evaluarea alternativelor de planificare a operațiilor și prioritizare;

îmbunătățește planificarea și evaluarea timpului și a costului mai ieftin, comparând cu studiile pilot, experimentele din teren ale implementării totale;

folosește multiple combinații de desfășurare sau alte scenarii complexe într-un timp relativ scurt; dislocare redusă a traficului.;

prezintă/expune strategii publicului/actionarilor prin intermediul animației grafice;

operează și administrează capacitatea existentă a drumurilor – recomandă cel mai bun model sau scheme de control pentru a maximiza performanța facilităților de transport.

OPTIMIZAREA TIMPILOR DE SEMAFORIZARE

Specialiștii de trafic se confruntă cu numeroase provocări când reprogramează semafoarele sau când folosesc modelele de simulare. Problemele sunt de la calitatea slabă a aerului și creșterea consumului de benzină până la creșterea numărului de accidente grave.

Trebuie avut în vedere următoarele provocări:

mediul – calitatea aerului și consumul de benzină;

publicul motorizat – congestia, timpul, accidentele cât și comportamentul agresiv de conducere;

munca – forța de muncă;

financiar – trebuie avut în vedere costurile implementării.

Programele software de optimizare a semaforizării se evaluează luând în considerare următoarele aspecte: ușurința utilizării, informațiile necesare, eficiența rezultatelor.

Se studiază performanța programelor în trei perioade ale zilei (ora de vârf de dimineața, după-amiază și la prânz) și se evaluează optimizarea programelor de semnalizare și coordonare cu ajutorul programelor de simulare a traficului, în termeni de artere principale, străzi laterale și întârzieri în rețea. În figura 1 sunt prezentați principalii pași care compun metodologia de optimizare.

Printre programele de analiză a sincronizării semnalizării sau de optimizare a acesteia se numără Synchro, Contram, Aimsun, Transyt etc. Aceste modele oferă planuri de sincronizare pentru perioade de timp multiple, precum și două strategii de coordonare:

− coordonarea tuturor intersecțiilor de-a lungul unui coridor cu un ciclu de semaforizare comun;

− împărțirea coridorului în două segmente coordonate.

Performanța planurilor dezvoltate de pe urma optimizării se evaluează folosind simularea traficului. Pentru estimarea măsurilor de eficiență pentru modelul care produce cele mai bune planuri se folosesc modelele de simulare VISSUM, CORSIM, SimTraffic etc. În general, procesele folosite de instrumentele software constau în:

dezvoltarea reprezentării/modelului rețelei/coridorului;

introducerea parametrilor generali (geometrie, măsurători de trafic etc.);

determinarea strategiei de coordonare;

optimizarea ciclului de semaforizare;

optimizarea diviziunii ciclurilor;

optimizarea ofseturilor;

Factorii orelor de vârf se calculează pentru fiecare vecinătate semnalizată și sunt folosiți ca înlocuitor pentru coordonarea volumului.

ANALIZA CAPACITĂȚII UNEI INTERSECȚII

Synchro plus SimTraffic este cel mai folosit program din industria timpilor de semnalizare și simulare, oferind o soluție completă pentru optimizarea și modelarea rețelelor de trafic urban. Dezvoltat de-a lungul a două teme cheie, prima fiind creșterea numărului de funcții specifice cerute cel mai des de către utilizatori și a doua fiind îmbunătățirea modelării condițiilor de trafic din lumea reală, Synchro plus SimTraffic întrunește toate cerințele unui program de analiză a traficului.

Synchro este un model macroscopic de analiză a capacității și de optimizare, care permite utilizatorului de a introduce datele într-un singur fișier. Cu toate intersecțiile într-un singur fișier, poate fi generată o analiză analitică directă a capacității ce permite utilizatorului de a avea o măsură a întârzierilor, cozilor etc. pe baza ecuațiilor. Synchro va optimiza, de asemenea, semnalele dintr-o rețea și va încerca să diminueze întârzierile și opririle. Aceasta îl face un instrument necesar pentru optimizarea sistemelor de semnalizare a traficului. Synchro implementează metoda Utilizarea Capacității Intersecției (Intersection Capacity Utilization) 2003. Această metodă compară volumul curent cu capacitatea maxima a intersecției. Această metodă este simplu de implementat și este necesară o singură pagina de date. Synchro oferă o soluție usor de implementat pentru analiza capacității unei singure intersecții și pentru optimizarea timpilor.

Fig. 2. Proprietățile unei intersecții.

Optimizarea timpilor se poate face rapid și simplu și se adresează întârzierilor lungimilor ciclurilor etc.

Synchro furnizează semnale cu comandă locală detaliate și modelate automat.

Diagramele timp-spațiu pot fi utilizate foarte ușor și includ două tipuri de date. Tipul lungime de bandă arată cum ar evolua traficul rutier de-a lungul unei artere dacă nu ar interveni nici un fenomen exterior care să il perturbe.

Îmbunătățirea semaforizării

Congestiile din traficul urban reprezintă o problemă importantă în majoritatea metropolelor lumii iar sistemele de transport inteligent sunt create pentru a oferi control în timp real și ghidare de rută pentru participanții la trafic pentru a optimiza performanțele rețelei de trafic. Politicile de control actualizat și strategiile de control adaptiv sunt din ce în ce mai folosite datorită potențialului acestora de a reduce întârzierile în intersecții.

Optimizarea traficului în intersecții se poate face prin îmbunătățirea semaforizării după cum urmează:

Îmbunătățirea semafoarelor prin introducerea de echipamente noi, permițându-se dezvoltarea unor strategii mai complexe pentru fluxul de trafic;

Sincronizarea semafoarelor pentru a răspunde

fluxului de trafic existent, reducându-se întârzierile inutile;

Coordonarea și interconectarea semafoarelor pentru o mai bună colaborare între semafoarele cu timp fix și cele actualizate, în mod activ administrând planurile de timp și controla automatele pentru a reduce numărul și frecvența opririlor care apar în intersecții;

Îndepărtarea semafoarelor din intersecțiile care nu au nevoie de control pentru a reduce întârzierile și opririle nedorite;

Schimbarea controlului semaforizării cu timpi predeterminat la un control actualizat;

Modificarea intervalului de Schimb Galben și/sau a intervalului de Eliberare pe Roșu;

Modificarea lungimii ciclului de semaforizare;

Folosirea instrumentelor software pentru optimizarea semaforizarii (Synchro, Contram, Transyt, etc).

Sursele de poluare a aerului atmosferic

Poluarea aerului atmosferic constă în schimbarea compoziției chimice a aerului sub aspectul proporției dintre substanțele constituente ale acestuia și cele nou-apărute, cu efecte dăunătoare pentru mediul înconjurător în ansamblu sau pentru unele componente ale acestuia.

Sursele de poluare a aerului atmosferic se pot grupa în două categorii:

surse naturale, dintre care cele mai importante sunt:

solul uscat și neacoperit de vegetație, care pulverizează particulele de praf;

plantele și animalele, de la care provin polenul, puful, părul, penele, sporii de ciuperci, tec;

erupțiile vulcanice, care reprezintă o sursă apreciabilă de cenușă vulcanică, gaze (CO2, SO2, H2S etc.) și vapori de apă;

praful cosmic, care provine din spațiul cosmic;

surse artificiale (antropice), ce rezultă din activitatea omului, dintre care fac parte:

sursele fixe, care, la rândul lor, includ două grupe:

sursele ce țin de arderea combustibililor din activitățile menajere (utilizarea diferitor tipuri de combustibili în condiții casnice), din industria energetică;

sursele bazate pe procesele industriale, cum sunt cele chimice, siderurgice, metalurgice, ale materialelor de construcție;

sursele mobile, care includ toate mijloacele de transport ce răspândesc poluanți pe distanțe mari. Astfel, în Europa Centrală și de Est sursele mobile (în special traficul rutier) sunt responsabile pentru aproximativ 30-60% din emisiile de monoxid de carbon, între 35 și 95% din emisiile de plumb și mai puțin de 5% din emisiile de dioxid de sulf. Vehiculele emit, de asemenea, mici cantități de toxine și substanțe cancerigene ca, de exemplu, benzenul și aldehidele.

Poluanții aerului atmosferic sunt substanțele produse artificial de activitățile umane, care modifică procesele și fenomenele atmosferic și au impact negativ asupra organismelor vii, inclusiv asupra sănătății omului. După starea de agregare și gradul de dispersie se disting două categorii de poluanți:

1) suspensiile din aer (aerosolii), care includ poluanții dispersați în aer sub formă lichidă sau solidă;

2) gazele și vaporii poluanți, aflați în aer sub formă de dispersie moleculară gazoasă.

Suspensiile din aer au dimensiuni variate: cele de dimensiuni mai mari se depun foarte repede, iar cele de dimensiuni mai mici ajung până la nivelul molecular. Cele mai răspândite suspensii sunt pulberile care se produc prin:

antrenarea de către curenții de aer a particulelor de sol sau a deșeurilor depozitate în halde;

emisiile de poluanți sub formă de pulberi, cum este cazul întreprinderilor producătoare de ciment, centralelor termoelectrice pe bază de cărbune, șantierelor de construcții etc.

Poluarea atmosferei are loc ca urmare a emisiei unei cantități mari de pulberi (îndeosebi după furtunile de praf sau cele rezultate din arderea combustibililor ori în timpul erupțiilor vulcanice) sau a dezvoltării cețurilor foarte dense (smog). Concentrațiile mari de oxizi de azot, sulf și clor în aerul bogat în vapori de apă cauzează formarea ploilor acide. Astfel de ploi provoacă, în mare parte, degradarea vegetației. De pe urma ploilor acide suferă îndeosebi pădurile de stejar, fag și conifere din regiunile temperate. Ele influențează calitatea apelor, solului, biodiversității.

Traficul rutier – importantă sursă de poluare

Urbanizarea este un proces continuu, dinamic, care are loc permanent pe glob.

Urbanizarea a aprut prin concentrarea unei populații pe un loc geografic i s-a extins prin procese de migrare, sporul natural al populației și prin transformarea unor zone rurale în orașe. Asătzi, zonele urbane sunt zone complexe: rezidențiale, industriale, culturale, administrative, științifice, de învățământ, comerț, având complexe căi de comunicație interne și cu exteriorul.

Calitatea atmosferei este considerată activitatea cea mai importantă în cadrul rețelei de monitorizare a factorilor de mediu, atmosfera fiind cel mai imprevizibil vector de propagare a poluanților, efectele făcându-se resimțite atât de către om cât și de către celelalte componente ale mediului.

La nivel european, autovehiculele și în special autoturismele sunt principala sursă de poluare a aerului în zonele urbane. Sectorul transporturi este responsabil pentru 63% din emisiile de NOx, 47% din emisiile de compuși organici volatili, precum benzenul, 10-25% din pulberi și 6,5% din emisiile de SO2 în mediul rural – valorile fiind mai mari în zonele urbane.

La nivelul Capitalei, de exemplu, se observă foarte clar cum marile artere de circulație sunt, cel puțin în orele de vârf, foarte aglomerate, pe ele înregistrându-se un număr foarte mare de autovehicule. Bineînțeles că un număr mare de mijloace de transport motorizate înseamană și o importantă sursa de poluare. Cozile interminabile ce se formează în intersecții determină, la nivelul motoarelor (diesel sau pe injecție), arderi incomplete de carburant în urma cărora rezultă peste 150 de compuși chimici poluatori.

Teoretic arderea combustibililor în motoarele autovehiculelor determină evacuarea în atmosferă a vaporilor de apă (13%), a dioxidului de carbon (13%) si a azotului (74%).

Fig. 13 Arderea completă a carburantului

Din punct de vedere practic, arderea încompletă generează în plus monoxid de carbon, oxizi de azot, hidrocarburi, produși oxidanți, oxizi de sulf, particule.

Fig. 14 Arderea incompletă a carburantului

O tonă de benzină arsă într-un motor bine reglat produce:

cca. 2600 kg bioxid de carbon și 450 kg apa,

50 kg monoxid de carbon, 23 kg hidrocarburi nearse,

16 kg oxizi ai azotului, 2 kg oxizi ai sulfului,

1 kg aldehide

dacă benzina este etilată, 0,4 kg compuși ai plumbului

O parte din emisii ajung în atmosferă sub forma de aerosoli :

funingine;

săruri de plumb;

vapori de hidrocarburi.

Aerosolii determină modificarea climei astfel :

mențin o temperatură mai înalta în oraș;

reduc umiditatea relativă cu 2-8%;

determină formarea mai frecventă a norilor deasupra orașelor mărind

cantitatea de precipitații cu 5-10% și numarul de zile cețoase iarna cu 30-100%;

modifică balanța radiației solare, reduc vizibilitatea.

La acestea se adaugă și poluarea provenită de la stațiile de benzină. Odată cu alimentarea stațiilor cu carburanți are loc evacuarea în atmosferă de CO și de plumb (ca tetraetil de plumb) conținut în benzină, acesta regăsindu-se în structura CO în aproximativ aceeași proporție ca și carburantul în fază lichidă. Sursele aferente unei stații de distribuție a benzinei sunt surse necontrolate, adică aerul impurificat nu este preluat și evacuat printr-un sistem de exhaustare.

Cel mai reprezentativ poluant generat de traficul auto este monoxidul de carbon (CO), unde se remarcă depașiri ale pragurilor maxime admise de 300-400%. Traficul rutier contribuie in proporție de 90% în ceea ce privește poluarea orașelor cu CO.

În ceea ce privește emisiile de dioxid de azot (NO2), traficul rutier contribuie cu o pondere de circa 45%, în timp ce utilitațile de producere a energiei electrice si termice participă cu 48.41%. Vara, la temperaturi ridicate, hidrocarburile si oxidul de azot sunt degradate de razele ultraviolete, eliberand ozon (un gaz iritant pentru ochi si mucoase atunci cand se afla in exces la altitudini joase).

Oxizii de sulf (dioxidul și trioxidul de sulf) rezultă în principal din arderea combustibililor fosili în surse staționare și mobile. Acesta este transportat la distanțe mari datorită faptului că se fixează ușor pe particulele de praf. În atmosferă, în reacție cu vaporii de apă formează acid sulfuric sau sulfuros, care conferă caracterul acid al ploilor.

Norme de mediu

În domeniul protecției calității aerului există două categorii de norme și reglementări:

Categorie de norme referitoare la sursele de poluanți atmosferici, având ca scop limitarea și normarea emisiilor, astfel încât prin controlul și acțiunea asupra cauzei să se prevină și să se limiteze efectul (poluarea atmosferei – cu tot cortegiul său de efecte).

Categorie referitoare la calitatea aerului având drept scop protejarea subiecților umani la acționarea poluanților emiși în aerul de la locul de muncă în atmosferă.

Condițiile tehnice privind protecția atmosferei stabilesc norme de limitare a emisiilor pentru poluanții eliminați în atmosferă și se aplică următoarelor domenii:

Emisiilor produse de surse staționare, de vehicule și de infrastructuri destinate transporturilor.

Emisiilor produse de instalațiile de ardere.

Emisiilor de la uzinele de incinerare a deșeurilor.

Combustibililor și carburanților.

Definirea pragurilor de alertă și de intervenție pentru concentrațiile de poluați în emisiile atmosferice și în aerul ambiental sunt:

praguri de alertă – concentrațiile de poluanți care ating valori ce reprezintă valori de 70% din valorile concentrațiilor maxime admise de reglementările în vigoare (ORD 462/93 și STAS 125744/87)

praguri de intervenție – concentrațiile de poluanți care depășesc valorile

concentrațiilor maxime admise de reglementările în vigoare.

Tipuri de emisii

Dioxidul de sulf (S02)

Este un gaz incolor, provenit atât din surse naturale, cât și surse determinate de acțiunea omului. Prin reacție cu alte substanțe chimice este un precursor al pulberilor în suspensie. Valoarea limită pentru protecția sănătății umane impusă de catre UE este de 350 pg/m3, iar media zilniă limita este de 125 µg/m3.

Dioxidul de azot (N02)

Este un compus gazos care conține azot și oxigen și, la fel ca dioxidul de sulf, este
un precursor al pulberilor în suspensie. Valoarea limită pentru protecția sănătății umane impusă de către UE este de 200 µg/m3,iar media anuală limită este de 40µg/m3.

Ozonul (O3)

Este un gaz oxidant. Prezent în stratosferă, asigură protecția împotriva razelor UV. Însă, atunci când apare în troposferă este considerat un poluant cu efecte nocive asupra populației. Valoarea limită pentru protecția sănătății umane este calculată ca medie a concentrațiilor pe o perioadă de 8 ore consecutive (medie glisantă), întrucât studii epidemiologice au demonstrat că acesta este
intervalul de timp în care expunerea la concentrații mari de ozon produce schimbări ale funcției pulmonare și inflamații ale plămânilor. Valoarea limită pentru 8 ore stabilită de UE este de 120 µg/m3.

Monoxidul de carbon (CO)

Este un gaz incolor, inodor și insipid, foarte toxic, care se formează în principal prin arderea incompletă a combustibililor fosili. La fel ca și pentru ozon, concentrațiile limită de monoxid de carbon sunt raportate la mediile glisante pentru 8 ore. Limita agreată atât de Uniunea Europeană cât și de Organizația Mondială a Sănătății este de10 µg /m3.

Pulberile în suspensie

Reprezintă un complex de particule solide foarte mici și lichid. Analizele de laborator au dovedit că pulberile în suspensie sunt compuse în cea mai mare parte din funingine rezultată din arderile motoarelor diesel. Din punctul de vedere al compozitiei chimice, pulberile în suspensie sunt compuse dintr-o varietate de substanțe printre care sulfați, nitrați, amoniac, clorură de sodiu,
carbon și praf mineral. Pulberile în suspensie sunt clasificate în functie de dimensiunea particulelor care le compun:

Mari sau"grosiere" – au un diametru mai mic de 10 µm (PM10)

Fine – au diametrul mai mic de 2,5 pm (PM2,5)

•Extrafine- sunt particulele mai mici de 0,1pm (PM0,1)

Valori limită ale concentrațiilor poluanților

Conform normelor adoptate de țara noastră se consideră următoarele valori ale poluanților ca fiind nepericuloase pentru starea sănătății:

Pentru monitorizarea continuă a CO se pot utiliza detectori cu senzori electrochimici cu domeniul de măsură 0 300 mg/m3.

Pentru monitorizarea continuă a NO2 se pot utiliza detectori cu senzori electrochimici în domeniul 0 30 mg/m3.

Pentru monitorizarea continuă a SO2 se pot utiliza detectori cu senzori electrochimici ce au domeniul de măsură cuprins între 0 30 mg/m3.

Datele de calitate a aerului în Municipiul București sunt furnizate în timp real pentru dioxid de sulf (SO2), dioxid de azot (NO2), monoxid de carbon (CO), și ozon (O3) în timp ce pentru ceilalti poluanți monitorizați- benzen, PM10, PM2,5, plumb, cadmiu doar prelevarea este automată, urmată apoi de analiza în laborator

Repartizarea celor 8 stații automate, este următoarea :

– stație de fond regională – Balotești- Ilfov;

– stație de fond suburbană – Măgurele- Ilfov;

– stație de fond urbană – Lacul Morii ( sediul ARPM București);

– 2 stații de trafic – Sos. Mihai Bravu și Cercul Militar Național;

– 3 stații industriale – Drumul Taberei, Titan și Berceni.

Punctele de informare pentru cetățeni sunt în număr de șase și sunt compuse din:

-3 panouri de afișaj – Piața Universitații, Piața Sergiu Celibidache și Mc Donald’s Obor;

-3 display-uri montate la Ministerul Mediului și Pădurilor, la Primăria Municipiului București și la A.R.P.M. București.

Principalele măsuri care pot fi luate sunt:

Pentru sectorul transport:

Reducerea poluării produsă de traficul auto prin încurajarea transportului în comun și reducerea numărului de autovehicule. În acest mod autovehiculele de transport în comun ar ajunge mai rapid la destinație, cetățenii ar opta treptat pentru acest mijloc de transport și nu s-ar mai deplasa la serviciu cu mașina personală. În consecință se va reduce fluxul de autovehicule și emisiile poluante.

Devierea/interzicerea traficului greu din zonele centrale ale orașelor

Implementarea unor sisteme informatzate de fluidizare a traficului

Extinderea și integrarea superioară a traseelor de transport public de suprafată și subteran, urban și regional, inclusiv cu sistemul feroviar, prin utilizarea preponderentă a vehiculelor nepoluante

Asigurarea necesarului de locuri de parcare prin:

Folosirea multifuncțională a spațiilor în vederea măririi numărului de parcări prin realizarea parcărilor pe mai multe niveluri și subterane

Amenajarea parcărilor auto la sol prin utilizarea sistemului dalelor înierbate, acolo unde condițiile tehnice o permit

Salubrizarea corespunzătoare a străzilor. Salubrizarea ar trebui să se facă prin spălarea carosabilului cu jet puternic de apă și/sau mecanizat prin aspirarea prafului de la marginea străzii. Această măsură nu poate fi implementată cu succes dacă banda 1 nu este eliberată de autovehiculele staționate neregulamentar.

Crearea de facilități pentru deplasarea cu bicicleta

Alte masuri:

Creșterea suprafețelor de spații verzi și întreținerea corespunzătoare a acestora

asigurarea unui Control mai eficient al modului în care organizările pentru șantierele de construcții respectă prevederile legislației de mediu și condițiile specifice stipulate în actele de reglementare deținute. Se vor urmări amenajarea de puncte de spălare a autovehiculelor la ieșirea din șantier. Se vor folosi mijloace de izolare pentru limitarea emisiilor de pulberi. Mașinile care transportă deșeurile din construcții și material excavat vor fi acoperite cu prelate.

Respectarea și verificarea îndeplinirii măsurilor din planurile de acțiune pentru agenții economici ce dețin instalații IPPC ce produc poluarea aerului

Introducerea etapizată de către firmele de salubritate a mijloacelor mecanizate de salubrizare a trotuarelor