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Lunedì 02 marzo 2020

Il dato del traffico veicolare può aiutare la qualità dell'aria


Il progetto TRAFAIR: sviluppare servizi innovativi combinando dati su qualità dell’aria, condizioni meteorologiche e flusso di traffico per generare nuove informazioni utili ai cittadini e alle entità governative

Si è svolta a Livorno la presentazione sullo stato di avanzamento del progetto TRAFAIR “Understanding traffic flows to improve air quality”, che intende mettere a disposizione di cittadini ed Amministrazione Pubblica dei dataset (contenitori di dati disconnessi, cioè indipendenti dalla fonte dati cui si relazionano, di solito un database) per descrivere le mappe della qualità dell’aria e mappe previsionali relative all’inquinamento veicolare in sei città.

L’iniziativa, che ha durata biennale (2018-2020) ed è cofinanziato dal programma europeo “Connecting Europe Facility” CEF nell’ambito delle telecomunicazioni, vede come capofila l’Università di Modena e Reggio Emilia e come partner l’Università degli Studi di Firenze, Universidade de Santiago del Compostela (ES), il Comune di Modena, Regione Toscana, Concello de Santiago del Compostela (ES), Fundacion Publica Gallega Centro Tecnologico de Supercomputacion de Galicia (ES), Universidad de Zaragoza (ES), Lepida S.p.a. (IT).

Trafair intende raggiungere i seguenti obiettivi:

  • definizione di una serie di metadati standard per rappresentare le mappe della qualità dell'aria urbana;
  • fornitura di una stima in tempo reale dell'inquinamento dell'aria in città su scala urbana;
  • sviluppo di un servizio di previsione della qualità dell'aria urbana basata su previsioni meteo e flussi di traffico urbano;
  • pubblicazione di open data che descrivono mappe della qualità dell'aria urbana e mappe di previsione in 6 città europee di dimensioni diverse: Saragozza (600.000 abitanti), Firenze (382.000 abitanti), Modena (185.000 abitanti), Livorno (160.000 abitanti), Santiago de Compostela (95.000 abitanti) e Pisa (90.000 abitanti).

Il progetto pone l’accento sulla possibilità che le “smart cities” siano in grado di controllare la qualità dell’aria e la Direttiva europea 2008/50/CE  che la riguarda.

Al fine di poter rispettare i limiti della direttiva od ancor meglio mantenere valori ben al di sotto di questi, diventa importante la capacità di prevedere gli indici della qualità dell’aria distinti per ore, giorni, settimane o mesi.

Le previsioni possono essere ottenute usando un'enorme quantità di dati rilasciati dai sensori e trasmessi grazie alle alte frequenze per riversarli massivamente in supercalcolatori dove la piattaforma “snap4city” è in grado di fornire le previsioni per matrice inquinante.

Nello strutturare l’architettura della piattaforma è stato soddisfatto il requisito della scalabilità in modo che questa diventasse uno strumento il più possibile versatile dal lato degli utilizzatori, ma anche capace di adeguarsi ad una pluralità di utilizzi senza per questo essere sottoposta a modifiche sostanziali.

Nel caso che il modello fisico-matematico prodotto evidenzi previsioni di superamento degli inquinanti i cittadini o le Amministrazioni dovranno attuare tutte le azioni e gli interventi per agire sulle fonti di emissione.

I sensori del flusso del traffico forniranno i dati del traffico privato o dei bus turistici; i movimenti ed i tragitti delle persone che si muovono nei centri urbani e tra questi, quelli in entrata ed in uscita, saranno forniti dai loro dispositivi telefonici. I dati saranno ceduti anche dai taxi, dalle “black-box” delle assicurazioni installate sulle vetture o dagli OBU “On Board Unit” i Telepass dei bus turistici.

Possono essere usati anche dati derivanti dai censimenti periodici effettuati sui lavoratori e gli studenti pendolari che forniscono informazioni sui loro tragitti abituali. Ugualmente per tracciare gli spostamenti delle persone sono utili le connessioni WI-Fi e/o Bluetooth che tracciano i dispositivi oltre ai dati che possono essere raccolti dagli operatori di telefonia mobile riferiti alle celle o ad aree composte da più celle.

L’introduzione del Regolamento generale sulla protezione dei dati rende più difficile l’accesso alla disponibilità di questi dati e talvolta anche praticamente impossibili da ottenere seppur per fini utili alla collettività.

Per le città toscane i sensori sono stati messi a disposizione oltre che dalle Amministrazioni e da ARPAT, con le centraline per la qualità dell’aria, anche dall’Università degli Studi di Firenze con il CNR-Ibimet  che ne hanno posizionati di nuovi, mentre alcuni sensori, come a Livorno, sono stati riattivati dal Comune.

La creazione di “Open data” mediante la raccolta di dati, rappresenta un modo per conoscere le abitudini, gli stili e le modalità di trasferimento delle persone rendendo una fotografia di dove e come viaggiano gli utenti dei centri urbani. I dati raccolti in tempo reale nelle 6 città coinvolte permette di capire se esiste una correlazione tra gli inquinanti nell’atmosfera, il traffico veicolare, la struttura urbanistica delle città e le condizioni meteo. I dati raccolti permettono di creare dei modelli matematici capaci di fornire previsioni per individuare azioni correttive e scelte politiche da parte delle amministrazioni per mitigare gli effetti inquinanti del traffico.Madda grafica-snap.jpg

Occorre però che i dati siano in grado di comunicare fra sé, che siano rilevati dai sensori delle amministrazioni o che derivino da “google map”, che siano raccolti dalle società di telefonia mobile o dall’azienda di Trasporto Pubblico Locale (TPL) o dalla Soc. Autostrade. Inoltre una volta elaborati i dati e realizzati modelli previsionali questi devono essere comprensibili e quindi utilizzabili a Firenze come a Saragozza.

Come abbiamo accennato anche l’urbanistica delle città è un elemento che viene preso in considerazione nella raccolta dei dati per la costruzione dei modelli matematici, perché nei centri urbani gli inquinanti si spostano e defluiscono a seconda degli ostacoli, rappresentati dalle costruzioni e dagli edifici che si trovano davanti (estensione in altezza), dallo spirare dei venti e dalla quantità dei veicoli in transito.

Per tale motivo la concentrazioni maggiori di inquinanti in sospensione nell’aria sono localizzate soprattutto intorno agli edifici che operano da barriera al loro deflusso, rallentando in maniera significativa la loro dispersione. Il contributo dei dati, derivanti dalle carte urbanistiche in 3D alla costruzione dei modelli matematico-fisici, rappresentano dunque un dato imprescindibile per conoscere gli ingombri e gli ostacoli che i flussi di vento incontrano permettendo di capire e conoscere come si spostano i flussi inquinanti nei centri urbani.

Perché il progetto Trafair sia condiviso tra i soggetti coinvolti e riutilizzabile occorre che i data set, inclusi i metadati, siano resi liberi da vari soggetti che li raccolgono, amministrazioni comprese. Tali dati, riversati nel catalogo regionale, transiteranno poi nel catalogo nazionale degli “open data” per approdare infine a quello europeo e questo crea anche un implicito meccanismo di controllo e correttezza del dato. Può infatti accadere, ed è successo, che l’utenza finale abbia eseguito delle verifiche ed abbia rilevato degli errori o delle incongruenze che ha prontamente segnalato. Questa verifica da remoto, se così possiamo dire, permette di apportare la correzione/modifica del dato e di ripubblicarlo corretto. Se non fosse stata utilizzata l’architettura “open data” questo procedura di riallineamento non sarebbe stata possibile.

Il modello matematico-fisico è stato realizzato dall’Università degli Studi di Firenze (UNIFI) raccogliendo in tempo reale i dati del traffico veicolare attivo nella rete viaria delle tre città toscane Firenze, Pisa e Livorno.

I dati raccolti in modalità “open data”, e quindi liberamente e gratuitamente, ha permesso la costruzione di modelli fluidodinamci rilevando l’intero flusso del traffico attraverso i dati derivanti da alcuni punti della rete viaria dove erano stati posti i sensori in grado di rilevare il numero dei veicoli in transito.

Ogni città che ha aderito al progetto ha utilizzato 800 sensori con i quali sono state raccolti dati per 80.000 ore di calcolo pari a circa 9 anni.

Il modello matematico-fisico permette di eseguire delle previsioni nelle zone delle città maggiormente interessate dall’inquinamento veicolare rendendo possibile alle Amministrazioni di valutare gli interventi da introdurre a seconda degli obiettivi che si intende perseguire. Cosa succede se mettiamo dei limiti agli accessi, se vengono messe in campo azioni per rinnovare il parco veicolare, se si decide di far transitare solo TPL o creare delle zone a 30 km/h. L’inserimento nel modello matematico-fisico di fattori di cambiamento permette di individuare le decisioni/scelte più adeguate per diminuire le concentrazioni di fattori inquinanti nei centri urbani.

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Questo progetto rappresenta anche un importante strumento per la predisposizione del Piano Urbano della Mobilità Sostenibile (PUMS) che le amministrazioni comunali devono adottare entro ottobre 2020 per poter continuare ad accedere ai finanziamenti europei per la mobilità sostenibile; tra queste anche il Comune di Livorno che intende dotarsi di un PUMS a supporto delle future previsioni urbanistiche comunali che comprenda tutti i modi e le forme di trasporto (pubblico e privato, passeggeri e merci, motorizzato e non motorizzato, gestione del traffico e della sosta) favorendo lo sviluppo delle modalità più sostenibili. In questo Piano si mette al centro l’uomo e non più l’auto ed il modello matematico-fisico sui flussi di traffico e le altre informazioni su qualità dell'aria che si trovano in Trafair rappresentano uno strumento innovativo di analisi puntuale e previsionale da mettere a disposizione dell'Amministrazione Comunale di Livorno e dei cittadini.

Nel corso della presentazione, proprio sul tema del “Piano Urbano di Mobilità Sostenibile”, l'Ing. Tito Berti Nulli (“Sintagma Srl”) ha presentato un aggiornamento sulle attività di partecipazione cittadina con i risultati dei tavoli partecipativi su sosta, parcheggi di scambio, mobilità dolce, zone 30, mobilità elettrica, ecc; tutti i cittadini sono invitati a dedicare qualche minuto alla compilazione del questionario sul sito del Comune di Livorno per trasmettere opinioni, bisogni e desideri utili a ridisegnare la città in modo che il Piano Urbano della Mobilità Sostenibile sia ispirato e tenga conto anche delle loro esigenze.

Testo di Francesca Chiostri e Sergio Lavacchini


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