Dnešní Nedělní speciál míří na Vysoké učení technické (VUT) v Brně. Její experti už rok vyvíjejí pro firmu RCE systems rozšíření technologie DataFromSky, která umí z videozáznamů analyzovat dopravní data v reálném čase. Stačí k tomu záběry z dronu či bezpečnostní nebo jiné kamery. Brněnská společnost se svou technologií prorazila po celém světě a nyní ji chce rozšířit o funkci pro monitorování emisí z dopravy. Výsledkem by mělo být jednoduše aplikovatelné řešení, které využije městské dohledové kamery pro okamžité a plynulé vyhodnocování emisní zátěže jednotlivých dopravních uzlů.
Snaží se namodelovat emise auta ve městě
Řidiči stojí ráno v kolonách u semaforů, neustále brzdí a pak se zase na zelenou rozjíždějí. Při této typické dopravní situaci ve městě nejde jen o nápor na nervy šoférů, ale také pro ovzduší. A vědci ze zmíněné univerzity nyní s firmou RCE systems řeší, jak co nejsnadněji určit emise v reálném čase. „V dopravě se používá emisní faktor, tedy kolik znečištění vyprodukuje dopravní proud v gramech na kilometr. Problém je, když chceme tyto emisní faktory aplikovat na městskou dopravu. Faktory jsou totiž počítány při ustálených podmínkách, nezahrnují dynamické jevy jako neustálé brzdění a rozjezdy, kdy je situace z hlediska emisí zásadně odlišná. My se nyní snažíme namodelovat, jaké jsou emise auta, které jezdí ve městě nějakým konkrétním způsobem,“ popsal výzkumník Jakub Linda z Energetického ústavu Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně.
Zkombinují detailní dopravní data, morfologii terénu a pokročilé emisní modely
Zmíněný software DataFromSky umí říct, jak se auta ve městě pohybují. Právě na něm nyní výzkumníci staví novou emisní funkci. Chtějí vyvinout systém pro nepřímou identifikaci produkce výfukových a nevýfukových emisí dopravy v reálném čase. Zkombinují detailní dopravní data, morfologii terénu a pokročilé emisní modely. S analýzou dopravního proudu pomohou metody počítačového vidění a umělé inteligence. A data z provozu pak vytvoří jeden ze vstupů do zpřesněných modelů pro reálné emise oxidu uhličitého, oxidů dusíku a pevných částic, příslušných jednotlivým projíždějícím autům.
Budou používat gramy za sekundu pro jedno auto
Pro pevné částice emisí zatím vědci nemají existující model a čeká je tedy hodně výzkumné práce. „Zatím používáme odborné články a studie z celého světa a snažíme se zkombinovat různé přístupy. Výsledkem má být náš vlastní model a také emisní faktor, který ovšem místo gramů na kilometr bude používat jednotku gramy za sekundu pro jedno auto, což o provozu ve městě vypovídá lépe,“ vysvětlila Klaudia Köbölová z Odboru energetického inženýrství.
Vytvořili modely typických vozidel
Zatímco odborníci z Energetického ústavu se soustředí na emise pevných částic, Michael Böhm z Ústavu automobilního a dopravního inženýrství řeší plynné emise. K softwaru experti vytvořili modely typických vozidel – například typický zástupce osobního vozidla se zážehovým motorem, vznětovým motorem, autobus a další.
Přesnost predikcí výzkumníků je vyšší než u současného hodnocení emisí
„Přesnost našich predikcí je vyšší než u současného hodnocení emisí, které typicky vychází z průměrných tabulkových hodnot průměrného vozidla. Naše predikce pomocí simulačních modelů na konkrétní vozidlo a konkrétní způsob jízdy zjištěný pomocí kamer, je ve srovnání s tabulkovými průměry značně přesnější. Každé auto je něčím specifické, nejde použít jeden obecný model. Takže zanášíme do našeho modelu další proměnné, například stáří vozidla, reálné podmínky a podobně,“ uvedl Böhm.
Do výzkumu se zapojili i chemici
Do výzkumu se zapojila i Fakulta chemická VUT Brno. „Profesor Vladimír Adamec má dlouhodobé zkušenosti s emisemi a částicemi, zejména ve vztahu k jejich chování a vlivu na lidské zdraví,“ řekla Köbölová. Činnost výzkumníků koordinuje ředitel Energetického ústavu Jiří Pospíšil, který dal při řešení velký prostor kreativním mladým vědcům z řad doktorandů.
Systém bude díky využití stávajících kamer levnější
Výstupem projektu by mělo být jednoduše aplikovatelné řešení, které využije běžné městské dohledové kamery pro okamžité a kontinuální vyhodnocování emisí dopravních uzlů. Systém bude ve srovnání s automatickými stanicemi pro měření kvality ovzduší výrazně levnější, protože využije už existující infrastrukturu. Na základě dat by pak město mohlo ladit dopravu tak, aby snížilo emisní zátěž v zástavbě. „Například pokud zjistíme, že v nějaké křižovatce jsou velmi vysoké emise, může se upravit nastavení semaforů tak, aby byla doprava plynulejší. A díky kamerám bude možné velmi rychle vyhodnotit, jaký mělo opatření dopad,“ vysvětlil Linda. K hotovému produktu by chtěli odborníci z brněnské Techniky s firmou RCE systems dospět za další dva roky.
