EMISSION EXPERT PANEL MEETING ENEA Sede – 23 Giugno 2004 TEE 2003: software avanzato per la stima degli impatti diretti da sistemi di trasporto A.Agostini, M.Lelli, E. Negrenti – ENEA A. Parenti – ASTRAN

CARATTERISTICHE DEL T.E.E. 2003 1) FLESSIBILITA’ SPAZIO - TEMPORALE: Un arco – un ora, un anno – intera rete stradale 2) FLESSIBILITA’ CINEMATICA: Correlazioni di emissione standard e modello KCF 3) MODELLAZIONE DEI PARCHEGGI: Algoritmo per la stima dei flussi parcheggianti ed inserenti Mini-cicli specifici 4) STIMA ACCURATA: Emissioni per partenze a freddo Emissioni evaporative Fattori di correzione 5) STIMA DI TUTTI GLI IMPATTI DIRETTI: Modello di rumore Modello per la stima degli incidenti 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

EMISSIONI A CALDO: FLESSIBILITA’ CINEMATICA ACCOPPIAMENTO STRATEGICO CON OGNI MODELLO DI TRAFFICO E DATI OPZIONI STANDARD: Velocità media di link: COPERT III, MEET Ciclo di guida dettagliato: MODEM e DVB database OPZIONI ORIGINALI PRESENTI NEL T.E.E.: Ciclo semplificato ricostruito Modello di fattore di correzione cinematico 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

CICLO DI GUIDA RICOSTRUITO (1) Normalmente emissioni e consumi sono calcolati a partire dalla velocità media, ma link con stessa velocità media possono mostrare diverse cinematiche dei veicoli e emissioni e consumi. Modellare link per link ed ora per ora un profilo di velocità su una grande rete oggi è impossibile. Deve essere usato un precursore della variabilità della velocità : la densità di traffico (F/V*Nl) La soluzione può essere correggere le emissioni a velocità media con un fattore che include l’effetto della variabilità della velocità lungo il link, basato sulle emissioni istantanee e sulla ricostruzione del ciclo di guida locale da dati di traffico. 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

CICLO DI GUIDA RICOSTRUITO (2) Il ciclo di guida ricostruito rappresenta il probabile ciclo lungo il link associato a determinate condizioni di traffico. Esso include: IDLING, ACCELERATIONS, DECELERATIONS, CRUISING. Il tempo speso durante queste fasi dipende dalla densità di traffico e dalla % di verde al semaforo alla fine del link. Il numero di accelerazioni è derivato dal tempo di accelerazione stimato e dal tasso di accelerazione dipendente dalla velocità. Il tempo di idling include il tempo di stop al semaforo e possibili “stop and go” lungo il link dovuti all’alto livello di congestione. 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

Frazione di tempo in coda Frazione tempo di crociera 1 corsia per direzione 2 o più corsie per direzione Frazione tempo di accelerazione Densità di traffico normalizzata fig. 1 : Ricostruzione del ciclo di guida: frazioni temporali delle fasi cinematiche su densità di traffico normalizzata. 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

IL MODELLO KCF (1) KCF = KCF0 * d(D) * g(G) * l(L) * v(V) Emissionereale = EmissioneVmedia * KCF Consumireali = ConsumiVmedia * KCF Il KCF è calcolato come rapporto tra le emissioni relative al ciclo ricostruito e le emissioni basate sulla sola velocità media per determinate condizioni di traffico (densità, % di verde, velocità media, lunghezza link). Considerando un alto numero di possibili condizioni di traffico viene ottenuta una matrice a 4 dimensioni di valori di KCF. I valori di questa matrice vengono interpolati per arrivare al prodotto di 4 funzioni indipendenti. KCF = KCF0 * d(D) * g(G) * l(L) * v(V) KCF include l’effetto della variabilità della velocità. 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

IL MODELLO KCF (2) L’approccio KCF permette di stimare differenti emissioni in situazioni di traffico con la stessa velocità media e differente cinematica dei veicoli. Il modello può aumentare l’accuratezza negli inventari urbani, nelle analisi sulla distribuzione delle emissioni urbane e nelle analisi di impatto di politiche di intervento. La validazione basata su misure di concentrazione in Roma è stata completata con successo grazie all’uso dell’approccio KCF e l’appropriata selezione di parametri meteo (Progetto Heaven). 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

MODELLAZIONE DEI PARCHEGGI (1) Localizzazione dei veicoli ‘ freddi ’ nello spazio e nel tempo, simulazione della cinematica del parcheggio e dell’inserimento per una stima accurata delle emissioni a freddo: PARKING AND INSERTING “MINI-CYCLES” Localizzazione dei veicoli parcheggiati ed in parcheggio per la stima delle emissioni evaporative. Stima dei flussi parcheggianti ed inserenti, se non forniti dall’utente, a partire da condizioni di traffico standard (flusso transitante, coefficiente di occupazione dei parcheggi, ora, tipo di area e tipo di link). 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

SIMULAZIONE DEL PROCESSO DI PARCHEGGIO ED INSERIMENTO CICLO DI PARCHEGGIO: Deceleration, Search, Park. Intervals CICLO DI INSERIMENTO: Warm Up, Exit, Insertion Intervals Velocità (km/h) Velocità (km/h) Parking Cycle Inserting Cycle crociera ricerca Accelerazione uscita Tempo Tempo fig. 2: specifici cicli di guida per I veicoli che entrano o lasciano le aree di parcheggio 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

MODELLAZIONE DEI PARCHEGGI (2) Caratterizzazione statica dei parcheggi concentrati: PARKING INVENTORY (Max. N. di veicoli e tipo di macro classi permesse) Distanza dall’inizio del link fino al parcheggio e viceversa. Identificazione dei link per l’ingresso e per l’uscita dal parcheggio Coordinate del centro del parcheggio per la rappresentazione con il GIS. Descrizione dinamica delle aree di parcheggio (concentrate o distribuite): Profilo di occupazione nelle 24 ore (da 0 ad 1 per gli inventari locali) Flussi in ingresso ed uscita (veh./h): Per parcheggi concentrati : dati normalmente disponibili dai monitoraggi delle aree di parcheggio. Per parcheggi distribuiti : % fissa del flusso transitante orario … in futuro profili di coefficienti di occupazione derivati dai dati dei parcheggi concentrati. 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

EMISSIONI A FREDDO CRUCIALI PER LA STIMA ACCURATA DELLE EMISSIONI: un veicolo catalitico freddo emette 10 volte di più rispetto allo stesso veicolo con motore caldo! IL CALCOLO E’ FUNZIONE DI: CATEGORIA VEICOLARE FLUSSO VEICOLARE MODO DI TRAFFICO CALCOLO DELLE EMISSIONI A FREDDO NEL T.E.E. 2003: VALUTAZIONE DELLA % DI VEICOLI FREDDI PER OGNI LINK E PER OGNI ORA CALCOLO DEI RAPPORTI CALDO/FREDDO PER LE EMISSIONI DIPENDENTE DALLA TEMPERATURA AMBIENTE COMBINAZIONE DEI RISULTATI DEI DUE CALCOLI PRECEDENTI, STIMA DEL FATTORE CORRETTIVO PER I MODI DI TRAFFICO (TRANSITO, PARCHEGGIO ED INSERIMENTO) 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

EMISSIONI EVAPORATIVE Dipendono dai tre modi di traffico: FLUSSI TRANSITANTI, PARCHEGGIANTI ED INSERENTI TRE CONTRIBUTI: PERDITE IN MOVIMENTO: calcolate per flussi transitanti, parcheggianti ed inserenti PERDITE DIURNE: calcolate per i veicoli in movimento e fermi EMISSIONI HOT SOAK: solo per veicoli parcheggiati, necessaria la % di veicoli freddi e la % di veicoli ad iniezione 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

ALTRI FATTORI CORRETTIVI AGE (REAL VS ‘NORMAL’) MAINTENANCE LEVEL (PERIOD) ROAD GRADIENT (SLOPE) ALTITUDE ABOVE SEA LEVEL LOAD OF HEAVY VEHICLES ELECTRIC LOAD (air conditioning, the lights…) 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

NUOVI MODELLI DI IMPATTO MODELLO DI RUMORE (Metodologia francese NMPB): OUTPUT: Livello di emissione sonora prodotto dal flusso di traffico MODELLO DI PREVISIONE DEGLI INCIDENTI (rif: S.Lassarre INRETS): OUTPUT: NUMERO TOTALE DEGLI INCIDENTI. NUMERO DI INCIDENTI CHE COINVOLGE SOLO VEICOLI. NUMERO DI INCIDENTI CHE COINVOLGE VEICOLI E PEDONI. 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

NUOVE UTILITIES DI T.E.E. 2003 ESTENSIONE DEL NUMERO DI INQUINANTI CONSIDERATI (15 + 2 LEGATI AL CONSUMO DI COMBUSTIBILE) ESTERNALIZZAZIONE DELLE CORRELAZIONI DI EMISSIONE E CONSUMO DEBUG COMPLETO DEL CODICE PER IDENTIFICAZIONE ERRORI DI RUN TIME INTERFACCIA UTENTE PER INSERIMENTO DATI NEL MASTER FILE ESTENSIONE DELLA MESSAGGISTICA A TUTTE LE ROUTINES DEL CODICE 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004

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SVILUPPI IN CORSO INSERIMENTO DI DATABASE DI EMISSIONI ISTANTANEE PER I VEICOLI PESANTI (AZIONE COST 346, PROGETTO EUROPEO ARTEMIS). AUMENTO DI FLESSIBILITA’ NEI PROCESSI DI INPUT DELLA FLOTTA VEICOLARE (attualmente la distribuzione di flotta non è link based) PRODUZIONE DI UNA INTERFACCIA COMPLETA PER IL TRATTAMENTO DI TUTTI I DATI IN INPUT ED OUTPUT BREVETTO AL CODICE T.E.E. 2003 17/01/2019 TEE 2003 - JUNE 2004