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  • 06/04/2012 1

    Groupe de travail Outils de diagnostic environnemental de la mobilit locale

    - Coefficients dmissions et parcs de vhicules -

    Outils de calcul et coefficients dmissions

    M. Andr

    28/09/2010

  • 06/04/2012 2

    Objectifs - Sommaire tat des lieux outils et facteurs dmissions Donnes internes (parcs) Retour dexprience Synergies envisageables

    Sommaire Rappels de quelques principes gnraux Diffrents types doutils Chronologie, tat des lieux (Donnes intrinsques et mise en uvre) Discussion

  • 1- Principes des modles de calcul des missions des vhicules

    Modles agrgs Selon la vitesse moyenne

    missions dune ville, dune rgion, etc. Selon des situations msoscopiques

    missions dune rue, etc. Les plus exhaustifs et applicables

    Modles microscopiques, modaux ou instantans Dynamique complexe du trafic

    missions dune rue, dune intersection, selon les fluctuations dtailles du trafic, etc.

    Faible niveau de validit et dapplicabilit Dynamique complexe du vhicule et/ou du

    fonctionnement moteur

  • Modles agrgs (fonction de la vitesse moyenne)

    Emission = f(Average Speed V, vehicle category) Copert4, Corinair international approach, etc. Trip-based approach (macroscopic) Aggregated models - Emission = f(traffic flow)

    Typical fleet composition Urban / rural / motorway or Average speed

    Emission data Large range of simple aggregated measurements (driving cycles)

    i.e. 3000 light vehicles, 28000 tests in COPERT4, ARTEMIS, HBEFA Large range of pollutants

    All types of emissions are covered (hot, cold start, evaporative, transient, engine dysfunction) Good representativity Easy to use / satisfying interface with traffic model (through V)

    Limits Average speed is insufficient to relate the traffic dynamic / engine

    sensitivity Local / instantaneous estimation is not valid

  • Basic ideas: to define traffic situations which enable describing a case study

    Road characteristics (function, geometry, speed limit, etc.) Traffic condition (in 4 classes, stop&go to free-flow)

    to associate emissions factors / functions / models Advantages / drawbacks

    Modle discret (non continu) Easier interface with traffic model (although complex) A better approach of the street emission Good sensitivity to traffic evolution (i.e. more congestion, etc.)

    Reduced representativity (lower number of data to describe a complex model structure)

    Local (microscopic) / instantaneous approach not valid No sensitivity to a change in the traffic dynamic itself No sensitivity to a change in driving behaviour

    Modles agrgs (approche situations de trafic )

    suite

    dtail

  • Modles agrgs (approche situations de trafic )

    Rseau principal (autoroutes, nationales)

    Autoroutesartres urbaines

    Voies locales

    Desserte

    Vitesse

    30

    90

    60

    Trafic (veh /h)2000 6000 80004000

    FluideCharg

    Congestion

    Proche saturation

    Voies inter-quartiers 0

    30

    60

    0 200 time

    SpeedCourbe-type de vitesse

    tempstemps

    EmissionEmissionModle dmission(selon catgorie de vhicule)Modle dmission

    (selon catgorie de vhicule)

    UrbainUrbain RuralRural

    + gradient, sinuosit retour

  • Limites des modles dmission Polluants non couverts (non rglements) Pollutions non chappement (vaporation, abrasion,

    remise en suspension des particules) Interactions complexes des polluants dans la pollution

    de lair (prcurseurs, ozone, changements climatiques) Validit limite aux conditions de test

    (notamment par les cycles de conduite) chelles de validit insuffisants dcrire la dynamique du trafic, les

    comportements de conduite non valides une chelle trs locale ou pour tudier des

    volutions fines des conditions de trafic (et comportements) Complexit:

    structure trs dtaille, connaissance des parcs Description des trafics et conditions de circulation

  • Principes des calculs dmissions (inventaires)

    Pour un polluant p,

    Emission totale = somme dmissions

    Diffrents types/sources dmissions Parc/flux de vhicules, de diffrentes catgories Distances parcourues, nombres de vhicules, dures Diffrentes conditions (circulation, climatiques)

    mission totale = E Chaud + E Froid + E vaporation+ E Autres etc.

    = mission unitaire x quantit dactivit(Lieux, catgories de vhicules, conditions, etc.)

    quantit dactivit= nombre de vhicules x utilisation (km, dmarrages, heures de conduite ou de parking, etc.)

  • Intgration spatiale: macroscopique ou rseau routier

    Urba

    inRu

    ral

    Autor

    outie

    rSimulation par liens, modlisation du trafic (EMME2)

    Approche macroscopique, par hypothse de distribution du trafic

  • Calcul dmission diffrentes chelles (transport routier)

    Situations dtailles de trafic Lmission tient compte de la nature

    dynamique des conditions de circulation Complexit transcrire un cas:

    Identification des situations de trafic Distribution du kilomtrage

    Situations macroscopiques (urbain, rural,..) et composites (par agrgation de situationsdtailles) Richesse de la description

    (% congestion, rseaucomposite, etc.)

    Approche vitesse moyenne

    NOx

  • Structure dun modle de calcul (Artemis, HBEFA)

    Modle de parc en 3 scnarios

    Composition du parc Nombre de vhicules par catgories

    Activit de trafic Vhicule x Km, par catgories Conditions de circulation et dusage Conditions ambiantes

    Annes dintroduction de la rglementation des missions

    Annes et pourcentages (par Euro-N)

    Modle de parc en 3 scnarios

    Composition du parc Nombre de vhicules par catgories

    Activit de trafic Vhicule x Km, par catgories Conditions de circulation et dusage Conditions ambiantes

    Annes dintroduction de la rglementation des missions

    Annes et pourcentages (par Euro-N)

    Donnes et fonctions dmission

    Chaud, froid, vaporation, polluants rglements et non R.

    Fonctions de correction Correction selon carburants Tx de rduction futurs concepts

    Donnes et fonctions dmission

    Chaud, froid, vaporation, polluants rglements et non R.

    Fonctions de correction Correction selon carburants Tx de rduction futurs concepts

    Jeu de donnes dapplication Cas dapplication: combinaison de

    scnarios de parc et trafic sur un rseau de routes, une aire, etc.

    Jeu de donnes dapplication Cas dapplication: combinaison de

    scnarios de parc et trafic sur un rseau de routes, une aire, etc.

    Calcul dmission Totale et par catgories de vhicules,

    lieux, routes, conditions de trafic, etc. missions chaud, froid, vaporation,.. Approche macroscopique ou rseau

    Calcul dmission Totale et par catgories de vhicules,

    lieux, routes, conditions de trafic, etc. missions chaud, froid, vaporation,.. Approche macroscopique ou rseau

    Processeur de facteurs dmission

    Agrgs ou dtaills

    Processeur de facteurs dmission

    Agrgs ou dtaills

  • Calcul de parcs et trafics

    Fleet model in 3 scenarios Fleet composition

    Vehicle number per detailed categories Traffic activity

    Vehicle x Km, per segment in urban, rural, motorway

    (Driving conditionsAverage speed / Aggregated traffic situations)

    Ambient conditions, starts, trips, parking characteristics and temporal variations

    Emissions concepts introduction Years and shares

    Fleet model in 3 scenarios Fleet composition

    Vehicle number per detailed categories Traffic activity

    Vehicle x Km, per segment in urban, rural, motorway

    (Driving conditionsAverage speed / Aggregated traffic situations)

    Ambient conditions, starts, trips, parking characteristics and temporal variations

    Emissions concepts introduction Years and shares

    Emission data set Hot, Cold start, Evaporative,

    regulated / non-regulated emissions data / functions

    Fuel quality New concepts reduction rates

    Emission data set Hot, Cold start, Evaporative,

    regulated / non-regulated emissions data / functions

    Fuel quality New concepts reduction rates

    Traffic Data Set Traffic scenarios, application

    cases: combination of Fleet scenarios, mileage or traffic flow and traffic situations

    Traffic Data Set Traffic scenarios, application

    cases: combination of Fleet scenarios, mileage or traffic flow and traffic situations

    Emission computation Total and per vehicle- and road-

    categories, traffic conditions, etc. Hot, cold, evaporative emissions

    Emission computation Total and per vehicle- and road-

    categories, traffic conditions, etc. Hot, cold, evaporative emissions

    Emission factors processor Aggregated and per vehicle

    category

    Emission factors processor Aggregated and per vehicle

    category

    Fleet model in 3 scenarios - Year Yi Fleet composition

    Vehicle number, per detailed categories, segments and age Immatriculation anne par anne + taux de survie Composition directe du parc

    Configuration (HDV), equipments (AC, PF for PC) Traffic activity

    Vehicle x Km, per segment, per type of circulation (urban, rural, motorway) Mileage acc. to vehicle age (Average speed / Aggregated traffic situations) Ambient conditions, starts, trips, parking characteristics and temporal

    variations Emissions concepts introduction

    Years and shares Fleet / traffic by detailed categories:

    years Y1, Yn - projections Yn+1, Yn+k

    Fleet model in 3 scenarios - Year Yi Fleet composition

    Vehicle number, per detailed categories, segments and age Immatriculation anne par anne