Reducción del consumo de combustible y emisiones en zonas de tráfico congestionado

Abstract

La naturaleza está mostrando evidencias del cambio climático con consecuencias que ya influyen en la vida animal y vegetal de nuestro planeta. Estudios científicos han demostrado la gran influencia que tiene sobre el cambio climático los gases de efecto invernadero inherentes a distintas actividades humanas. Así mismo, la presencia de concentraciones de estos gases por encima de los estándares habituales en la naturaleza, se ha relacionado directamente con distintas enfermedades cada vez más presentes en los núcleos urbanos con mayores índices de concentración de contaminantes en aire. La presencia de estos contaminantes se relaciona con el consumo de combustible para la generación de energía final para distintos fines. Según datos estadísticos obtenidos de la Agencia Andaluza de la Energía (AEE), el 42% de la energía final se consume en actividades de transporte (siendo el sector que más energía final consume), y el 80% de la energía final consumida en actividades de transporte se asocia al transporte por carretera. A su vez, el 95% del consumo de combustible, de los vehículos que circulan por carretera, lo constituyen combustible fósiles. Con estos datos, puede deducirse la fuerte relación existente entre los valores de concentración de contaminantes en el aire y las actividades de transporte por carretera. La evaluación del transporte de carretera con el objetivo de analizar el consumo de combustible, las emisiones de gases de efecto invernadero y el ruido (factor directamente relacionado con la salud y confort de la población y estrechamente relacionado con el tráfico en carretera), no resulta una evaluación sencilla, sin embargo, es un paso fundamental con el objetivo de impulsar estrategias encaminadas a mejorar la calidad del aire y condiciones de confort en los núcleos urbanos. A lo largo de este proyecto se desarrolla una metodología para la evaluación y propuesta de medidas de reducción de emisiones de gases contaminantes y ruido en zonas de alta densidad de tráfico en ciudades. La metodología desarrollada en el proyecto pasa por describir la generación de escenarios de forma sencilla, pero con la rigurosidad suficiente como para poder realizar un análisis cualitativo y cuantitativo del tráfico de forma realista, para la posterior simulación de una flota de vehículos conocida en el escenario de referencia a través del software Sumo, cuyas bondades para esta aplicación serán explicados a lo largo de la memoria. Fruto de la simulación bajo diferentes escenarios, se establece el análisis de los resultados de la simulación; consumo de combustible, emisiones y niveles de ruido asociados. La validación se realiza mediante la comparación de los resultados con modelos teóricos conocidos que permiten calcular los mismos resultados. Como ejemplo de aplicación de la metodología, el análisis y verificación de resultados se aplica a un caso concreto, una de las principales vías de Thessaloniki, Grecia, una de las ciudades con mayor concentración de tráfico de Europa. Se comprueba sobre este caso práctico el consumo de combustible y emisiones se ajusta a las curvas de motores de vehículos establecidas por el modelo PHEMLight, y los niveles de ruido se verifican mediante la aplicación de la metodología CNOSSOS. Los resultados obtenidos sobre el caso práctico permiten vislumbrar las consecuencias asociadas al tráfico en la ciudad y permiten identificar acciones destinadas a mitigar sus efectos sobre el medio ambiente y la salud de las personas. Las acciones se han implementado en distintas simulaciones obteniendo resultados favorables en términos de consumo de combustible emisiones de CO2 y ruido. Todos estos factores se han visto reducidos.

The environment is highlighting the climate change through effects that actually influence over the animal and plant life of our planet. Scientifics studies reveal the strong influence that Green House Gases (GHG), which are inherent to different human activities, have over the climate change. Thus, the presence of these gases in higher concentrations than nature standards, is been directly related to different diseases, which have growing presence in urban areas, where index of pollutant concentrations are higher. The presence of these pollutants is been related to fuel consumption destined to final energy generation to be used by different sectors. Based on statistical database provided by the Andalusian Energy Agency, the 42% of final energy is consumed in transport activities (the higher consumer sector), and the 80% of final energy is consumed in transport activities associated to road transport. Furthermore, the 95%, of the fuel consumed by vehicles driving along roads, is been represented by fossil fuels. Thanks to this information is possible to deduce the strong relation existing between concentration of pollutants in air and road transportation activities. The evaluation of road transport with the main objective of analysing the fuel consumption, GHG emissions and noise (factor which is been related to population health and comfort and to road traffic), do not result an easy task; however, it is a fundamental step to promote politic strategies taken to improve air quality and comfort conditions within urban areas. Along this project, a methodology has been developed aiming to evaluate and propose measures to reduce GHG emissions and noise within high traffic density urban areas. This methodology firstly describes the scenarios generation in an easy way, but enough detailed in order to realize a quantitative and qualitative realistic traffic analysis. Then, the known fleet for the scenario is simulated though the software Sumo, which strengths for this application are explained along this report. As result of simulations under different scenarios, simulations results analysis has been performed: analysis of fuel consumption, emissions and noise pressure levels. These results have been verified through their comparison to obtained results by applying known theoretical models, which allow realizing same calculations. As an example of the methodology application, the analysis and verification of results have been applied to a particular case, one of the main Thessaloniki roads, Greece, which is one of highest traffic concentration cities in Europa. It has been proved within this case that emissions and fuel consumption results, obtained by simulation, follow vehicles engine curves implemented by PHEMLight, and noise results are verified by application of CNOSSOS methodology. Obtained results within the implemented case, allow for identifying consequences associated to urban traffic, and identifying action plans taken to mitigate their effects over environment pollution and population health. These actions have been implemented achieving favourable results: fuel consumption emissions and noise reductions.