Logistyka tłumaczenia polskie

Transkrypt

1 UWAGA UWAGA Poniższy artykuł jest jedynie polskim tłumaczeniem całości artykułu M. Jacyny i J. Merkisza pt. The application possibilities of the evaluation of emissions from vehicles in real traffic conditions for proecological transport system designing, opublikowanego w 2 częściach w jęz. angielskim w wydaniu nr 4 i 5/2014 Logistyki, który jako wersja pierwotna tylko i wyłącznie może być wykorzystywany do celów naukowych zgodnie z obowiązującym prawem. Marianna Jacyna 1 Jerzy Merkisz 2 Politechnika Warszawska Politechnika Poznańska Możliwości wykorzystania oceny emisji zanieczyszczeń z pojazdów w rzeczywistych warunkach ruchu do kształtowania proekologicznego systemu transportowego 4 (cz. 1 i 2) W dobie globalizacji kształtowanie systemu transportowego jest złożonym i trudnym zadaniem dla decydentów polityki transportowej. Determinowane jest to wieloma aspektami, nie tylko ekonomicznymi i gospodarczymi ale również ekologicznymi. Kształtowanie krajowego systemu transportowego wynika z jednej strony z prognoz potrzeb przewozowych a drugiej z dostosowania infrastruktury do standardów i wymogów UE. Komisja Europejska zwraca szczególną uwagę na potrzebę zrównoważonego rozwoju transportu oraz transportu przyjaznego dla środowiska. Kształtowania zrównoważonego systemu transportowego determinowane jest nie tylko realizacją celów polityki transportowej, ale również zagadnieniami ekologicznymi [6] dotyczącymi m.in.: zanieczyszczenia powietrza, gruntu i wody, hałasu, czy też drgań emitowanych przez środki transportu. Negatywny wpływ transportu na środowisko naturalne to przede wszystkim [14], [17]: emisja gazów cieplarnianych przyczyniających się do zmian klimatycznych, emisja zanieczyszczeń powietrza wpływających negatywnie na zdrowie ludzi i środowisko przyrodnicze, zajmowanie cennych przyrodniczo terenów i rozcinanie ich ciągłości (fragmentacja) nowobudowanymi ciągami infrastruktury technicznej, przyczyniające się do utraty różnorodności biologicznej, emitowanie hałasu zagrażającego ludzkiemu zdrowiu. Jako główną przyczynę negatywnego wpływu transportu na środowisko naturalne postrzega się rozwój motoryzacji. Rosnąca liczba pojazdów na świecie oraz zanieczyszczenie środowiska naturalnego powodują wzrost wymagań w zakresie zmniejszenia emisji szkodliwych składników spalin. Branża motoryzacyjna problem ten traktuje bardzo poważnie. Kompleksowe podejście do zagadnień ochrony środowiska widoczne jest od przygotowania przepisów zezwalających na dopuszczenie pojazdów do użytkowania (badania homologacyjne i zgodności produkcji), poprzez okresowe badania kontrolne stanu technicznego oraz akty prawne, związane bezpośrednio i pośrednio z produkcją aż do użytkowania i zagospodarowania zużytych pojazdów [2], [3]. Ponadto obecny stopień zaawansowania techniki i technologii we wszystkich dziedzinach przemysłu, w tym również we wszelkich rodzajach transportu, powoduje zwiększenie wymagań w zakresie produkcji urządzeń do pomiarów emisji spalin. Tym bardziej, że badanie emisji toksycznych składników spalin jest procesem skomplikowanym. Obecne analizatory do pomiaru emisji wymagają szczególnych warunków laboratoryjnych, a procedury homologacyjne obejmują testy na hamowniach silnikowych i podwoziowych, które jednak nie odzwierciedlają emisji w rzeczywistych warunkach eksploatacji. Najnowsze wyniki badań prowadzonych w warunkach rzeczywistych wskazują, że w odniesieniu do niektórych składników toksycznych spalin emisja ta jest większa o kilkaset procent zarówno związków gazowych [3], [5]. [6], jak i cząstek stałych [7]. Może to mieć istotny wpływ na zmiany w kształtowania polityki transportowej a w szczególności na podejściu do organizacji ruchu w sieci transportowej [12]. 1 Prof. dr hab. inż. M. Jacyna Politechnika Warszawska, Wydział Transportu. 2 Prof. dr hab. inż. J. Merkisz Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu. 3 Artykuł recenzowany. Część 2 w jęz. angielskim zostanie opublikowana w wydaniu 5/2014 Logistyki (przyp. red.).

2 Zagadnienia te są przedmiotem analiz projektu Kształtowanie proekologicznego sytemu transportowego (EMITRASYS) realizowanego na Wydziale Transportu Politechniki Warszawskiej w Zakładzie Logistyki i Systemów Transportowych wspólnie z Instytutem Silników Spalinowych Wydziału Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej [15], [16], [17],[18]. W ramach projektu opracowywany zostanie model EMITRASYS zaimplementowany w środowisku VISUM, który umożliwi wielowariantowe analizy w zakresie kształtowania zasad proekologicznego systemu transportowego. Do analiz wykorzystano badania emisji związków szkodliwych spalin emitowane przez środki transportu w rzeczywistych warunkach drogowych. Wskaźnik emisji zanieczyszczeń wynikający z badań w rzeczywistych warunkach ruchu na potrzeby modelu EMITRANSYS Kontrola wartości emisji zanieczyszczeń z pojazdów może odbywać się: podczas badań homologacyjnych na hamowni podwoziowej lub silnikowej oraz w coraz większym zakresie podczas badań w rzeczywistych warunkach ruchu, a także szacunkowo z wykorzystaniem systemów diagnostycznych bezpośrednio w pojazdach. Stosowane powszechnie modele całkowitej emisji substancji szkodliwych ze środków transportu do środowiska (np. CORINAIR, PART 5, MOBILE 6, RAINS, COPERT III, VISIM) mają złożoną strukturę matematyczną, a ich charakterystyki i parametry zależą od bardzo dużej liczby zmiennych[5], [10], [11],[19]. Ponieważ oficjalne statystyki dotyczące transportu charakteryzują się wysokim poziomem ogólności i dotyczą np. liczności pojazdów to najtrudniejszym zadaniem jest dostarczenie wiarygodnych danych do badania modelu emisji. Stąd też wartości wynikowe otrzymywane z modeli są wartościami szacunkowymi, których zakres wykorzystania może być ograniczony. Jednym z podstawowych parametrów niedokładności jest wyznaczenie wielkości emisji związków szkodliwych dla pojedynczego pojazdu, które przyjmuje się najczęściej na podstawie norm toksyczności spalin, tj.: m[g] = E n [g/km] N[-] S[km] gdzie: m masa zanieczyszczeń [g], E n emisja pojazdu wg normy [g/km] N liczba pojazdów [-] S przebieg pojazdu [km] Zasadniczo aktualnie prowadzone badania emisji związków szkodliwych spalin emitowanych przez środki transportu prowadzone są w dwóch kierunkach: badania porównawcze emisji zanieczyszczeń z samochodów osobowych i ciężarowych, lub silników spalinowych. Mogą to być np. badania prowadzone bezpośrednio na hamowniach podwoziowej bądź silnikowej z wykorzystaniem aparatury pomiarowej stanowiącej wyposażenie hamowni i wykorzystaniu przyrządów stosowanych przy pomiarach metodą on-board; badania mające na celu oszacowanie wskaźników emisyjności przez określenie wartości emisji gazowych spalin z kategorii pojazdów samochodowych w rzeczywistych warunkach ruchu drogowego metodą onboard i odniesienie ich do wartości dopuszczalnych emisji zanieczyszczeń (Euro). Tak określone wskaźniki, umożliwiają z pewnym przybliżeniem ocenę wartości emisji zanieczyszczeń gazowych spalin z omawianych pojazdów w rzeczywistych warunkach ruchu drogowego. Wymiernym efektem badań prowadzonych m.in. w ramach projektu EMITRANSYS było uzyskanie wskaźników emisji na podstawie badań prowadzonych w warunkach rzeczywistych [9], [12], [13]. Autorzy artykułu proponują wprowadzenie wskaźników emisji oznaczających krotność zwiększenia (lub zmniejszenia) emisji zanieczyszczeń w rzeczywistych warunkach ruchu w stosunku do testu homologacyjnego. Wskaźnik taki, dla danego związku szkodliwego, zdefiniowano następująco: E rz, j k j = (1) E N, j gdzie: j związek szkodliwy, dla którego określono wskaźnik emisji, E rz,j emisja zanieczyszczenia uzyskana w warunkach rzeczywistych [g/km] dla j-tego związku, E N,j emisja zanieczyszczenia według normy toksyczności spalin [g/km].

3 wskaźnik emisji [-] wskaźnik emisji [-] wskaźnik emisji [-] wskaźnik emisji [-] Proponowane współczynniki korekcyjne będą dostosowywały homologacyjne wartości emisyjne uzyskane w testach badawczych do rzeczywistych warunków ruchu pojazdu. Współczynniki, określane jako k, powinny być bezwymiarowe i określone dla różnych klas emisyjnych pojazdów: osobowych i dostawczych (do 3,5 tony) dla których normy emisyjne określone są w gramach na kilometr [g/km], ciężarowych i pozadrogowych dla których normy emisyjne określone są w gramach na kilowatogodzinę [g/(kwh)]. Wyznaczenie emisyjności w warunkach drogowych i porównanie jej z wartościami uzyskanymi na hamowni podwoziowej w teście homologacyjnym pozwoliło na określenie wskaźnika emisyjności, który służy do odpowiedzi na pytanie: czy emisja w warunkach drogowych jest porównywalna z emisją uzyskiwaną podczas testu homologacyjnego [4]. Jednocześnie jest to weryfikacja warunków jazdy w teście homologacyjnym (opracowanym wiele lat temu) i warunków rzeczywistych ruchu pojazdów. Z analizy danych (rysunki 1a, 1b, 2a, 2b) wynika, że wartości emisji uzyskane w rzeczywistej eksploatacji są przekroczone dla pojazdów z silnikami ZS, natomiast dla silników ZI nie dały jednoznacznej odpowiedzi w porównaniu do wartości przyjętej z odpowiedniej normy. a) dla pojazdów zasilanych silnikami ZI b) dla pojazdów zasilanych silnikami ZS 0,1 Rys. 1. Wartości współczynników emisji związków gazowych ,1 0,01 Rys Wartości współczynników emisji masy i liczby cząstek stałych dla pojazdów zasilanych silnikami ZI i ZS PM ZS ZS DPF ZI MPI ZI DI ZS ZS DPF ZI MPI ZI DI PN Euro 4 Euro 5 0,1 Występuje zmienność wartości pomiarów dla różnych tras: dla tlenku węgla i węglowodorów wynoszą 0,01 ±60%, dla ZStlenków ZI MPI azotu ZI DI ±50% ZS (w ZS zależności ZI MPI ZI DI pomiarów z zimnego i gorącego rozruchu), a dla emisji dwutlenku węgla DPF±30% (mniejsze wartości DPF dla +GPF tras zamiejskich, a większe dla warunków miejskich). Dla pojazdów Euro zasilanych 6a napędami Euro 6b alternatywnymi zaobserwowano zwiększoną emisję zanieczyszczeń podczas zasilania LPG przez pojazdy przystosowane do niego poza fabryką (rysunek 3a, 3b). Badania wpływu obciążenia na emisję związków toksycznych dla pojazdów ciężarowych wskazują niemal na dwukrotne zwiększenie emisji (rysunek 4a). Natomiast w przypadku autobusów z różnymi napędami (rysunek 4b) w teście ETC, analiza wskazuje, że pojazdy hybrydowe o konfiguracji równoległej i szeregowej posiadają wskaźnik emisji CO mniejszy od jedności , ,1 0,01 PM ZS ZS DPF ZI MPI ZI DI ZS ZS DPF ZI MPI ZI DI PN ZS ZS DPF Euro 4 Euro 5 Euro 6a ZI MPI ZI DI ZS ZS DPF ZI MPI Euro 6b ZI DI +GPF

4 a) zasilanych benzyną i LPG (silniki ZI) b) zasilanych benzyną i CNG (silniki ZI) Rys. 3. Porównanie emisji pojazdów. a) dla samochodów ciężarowych b) dla autobusów miejskich Rys. 4. Wyniki badań emisji zanieczyszczeń. Model EMITRANSYS do analiz wielowariantowego rozłożenia ruchu na sieci Kształtowanie proekologicznego systemu transportowego wymaga uwzględnienia zależności między strukturą sieci transportowej, jej parametrami a poziomem emisji związków szkodliwych spalin emitowanych przez środki transportu przy realizacji zadań przewozowych. Wymaga to uwzględnienia w modelu zarówno parametrów technicznych środków przewozowych, które mają wpływ na poziom emisji, jak i parametrów infrastruktury drogowej mających istotny wpływ na parametry ruchu przemieszczanych środków. W celu oceny wpływu rozwiązań technicznych i organizacyjnych na poziom emisji związków szkodliwych spalin oraz na poziom koniecznych do poniesienia nakładów i kosztów w modelu uwzględniono również ekonomiczne parametry środków transportu drogowego oraz infrastruktury drogowej. Model EMITRASYS zdefiniowany został z wykorzystaniem następujących elementów [6]: bazy typów środków transportowych wykorzystywanych do realizacji zadań przewozowych struktury przedstawiającej istniejące połączenia transportowe między węzłami transportowymi bazy charakterystyk środków przewozowych oraz elementów struktury przedstawiających rzeczywiste właściwości zarówno środków jak i połączeń transportowych (charakterystyki zaczerpnięte z istniejących baz danych) zadań realizowanych przez krajowy system transportowy wynikających z zapotrzebowania na przewóz zarówno osób jak i ładunków organizacji rozumianej jako sposób rozłożenia ruchu na sieci uwzględniając poziom emisji spalin i strukturę środków transportowych oraz stan infrastruktury. Zakładając, że odwzorowanie bazy danych środków transportowych oznaczone jest symbolem BST, struktury systemu krajowego systemu transportowego oznaczane jest symbolem GE, bazy charakterystyk środków przewozowych i elementów struktury symbolem BFE, macierzy zadań realizowanych przez system symbolem QE, organizacji ruchu na sieci symbolem OE. Model ProEkologicznego Systemu Transportowego (MEST) możemy zapisać jako uporządkowaną piątkę, postaci: MEST = BST, GE, BFE, QE, OE

5 Poszczególne elementy modelu szczegółowo opisano w pracy [6], [17]. Ponieważ badania dotyczą emisji związków szkodliwych spalin wytwarzanych przez środki transportu na środowisko naturalne, istotnym elementem modelu jest opracowana baza danych w zakresie typów środków transportowych oraz ich charakterystyk. Każdy st-typ pojazdu scharakteryzowany został wektorem parametrów technicznotechnologicznych, ekologicznych oraz ekonomicznych postaci: v(st)=[rsp(st), neu(st), q(st), m(st), c(st), em(s,st)] gdzie: rsp(st) rodzaj silnika st-ego typu pojazdu, neu(st) rodzaj normy euro st-ego typu pojazdu, q(st) ładowność/pojemność st-ego typu pojazdu, m(st) rodzaj transportu (pasażerski, kolejowy) st-ego typu pojazdu, c(st) jednostkowy koszt przewozu st-ym typem pojazdu. em(s,st) jednostkowe wielkość emisji s-tego typu związku szkodliwego spalin dla st-tego typu pojazdu Bazy danych środków transportowych BST została zapisana jako wektor o trzech elementach, to jest BST=[S, ST, v(st)] Struktura systemu transportowego w modelu MEST została odwzorowana za pomocą grafu GE, GE = WE, LE, przy czym zbiór WE jest zbiorem numerów węzłów transportowych, które w rzeczywistej sieci transportowej stanowią punkty powstawania i zanikania potoków pasażerów, punkty nadania i odbioru ładunków oraz punkty pośrednie obsługi ładunków lub pasażerów (np. punkty przeładunkowe, centra logistyczne, terminale transportu intermodalnego itp.), natomiast LE jest zbiorem rzeczywistych połączeń transportowych. Bazy charakterystyk środków transportowych i elementów struktury systemu transportowego BFE została zapisana jako wektor postaci: BFE=[FLE, FWE, FSP], gdzie FLE bazą danych dot. połączeń, FWE - baza danych dot. węzłów transportowych, a FSP to baza danych dotycząca środków przewozowych. Na przykład każde połączenie transportowe scharakteryzowane zostało wektorem parametrów technicznotechnologicznych oraz ekologicznych dot. m.in. przepustowości, długości, dopuszczalnej prędkości, normy EURO czy dopuszczalnej ładowności pojazdu na danym połączeniu. Wielkość zadań przewozowych w modelu EMITRANSYS zapisano za pomocą dwuelementowego wektora QE, QE = [X1, X2], przy czym X1 to macierz zapotrzebowania na przewozy ładunków, zaś X2 to macierz zapotrzebowania na przewozy pasażerów. Poszczególne macierze zostały zdekomponowane na macierze zawierające informacje o zapotrzebowaniu na przewóz dla segmentów popytu różniących się istotnie technicznymi oraz ekonomicznymi uwarunkowaniami zaspokajania potrzeb przewozowych (np. przewozy kruszyw lub przewozy mebli, czy też przewozy osób podróżujących do i z pracy lub przewozy osób podróżujących w celach biznesowych). Zasadniczo organizacja OE ruchu na sieci transportowej to sposób dopasowania potencjału systemu transportowego, tj. jego wyposażenia do realizacji zadań aby techniczne, ekonomiczne i ekologiczne ograniczenia były spełnione oraz ustalone wskaźniki jakości rozwiązania przyjmowały wartości ekstremalne. Ogólnie można to zapisać w sposób następujący: zakładając, że wielkość emisji związków szkodliwych spalin wywołany rodzajem silnika i spełnianej przez dany pojazd klasy czystości spalin, na p-tej drodze w relacji przewozu (a, b) oznaczono przez wskaźnik ψ(s, v(st), p, (a, b)), problemem jest wyznaczenie liczby xt(p, st, (a, b)) środków przewozowych st-ego typu obsługujących potoki ładunków i liczby xp(p, st, (a, b)) środków przewozowych do przewozu osób przemieszczających się po sieci transportowej p-tymi drogami w relacjach (a, b). Przy czym jako wskaźnik oceny jakości rozwiązania przyjmuje się poziom emisji związków szkodliwych spalin zapisany zależnością: (,, ( )) + (,, ( )), ', vst,,, s S xt p st a,b xp p st a,b l i i s p a b stst p,ab i,' i LE a, b E ab pp Oczywiście wartość ta jest minimalizowana, przy ograniczeniach dotyczących m.in.: realizacji zapotrzebowania na przewóz liczby środków przewozowych wykorzystywanych do realizacji zapotrzebowania na przewóz nieprzekroczenia dysponowanej liczby środków przewozowych

6 nieprzekroczenia zdolności przepustowej połączeń transportowych możliwości poruszania się środków poszczególnych typów po połączeniach transportowych możliwości poruszania się środków transportowych spełniających określone normy emisji spalin po połączeniach transportowych nieprzekroczenia dopuszczalnej masy całkowitej przez środki transportowe nieprzekroczenia nacisku osi przez środki transportowe nieprzekroczenia skrajni pionowej przez środki transportowe nieprzekroczenia skrajni poziomej przez środki transportowe liczby środków transportowych poszczególnych typów na połączeniach rodzaju zmiennych, w tym warunku nieujemności potoku ruchu warunku addytywności potoku ruchu warunków zachowania potoku ruchu w węzłach transportowych. Z ekonomicznego punktu widzenia ważnym wskaźnikiem jakości rozwiązania jest bezpośredni koszt transportu. Przy uwzględnieniu sformułowanych wcześniej oznaczeń ogólnie kryterium to można zapisać następująco: xt( p, st, ( a,b)) + xp( p, st, ( a,b)) l i, i ' cst stst p,ab,', ab i i LE a be pp Oczywiście wartość tego kryterium jest minimalizowana. Wielowariantowa analiza rozłożenia ruchu na sieci z zastosowaniem modelu EMITRANSYS Zaimplementowany Model MEST w VISUM (model EMITRANSYS) [18] wykorzystano do przeprowadzania symulacji wielowariantowego rozłożenia potoku ładunków na sieć transportową Polski według trzech kryteriów: kryterium minimalizacji czasu przewozu (MC), kryterium minimalizacji długości drogi przewozu (MD) oraz kryterium minimalizacji kosztu przewozu (MK). Rozłożenia dokonano uwzględniając ładunki należące do 14 grup ładunkowych, tj.: chemikalia, drewno, koks, maszyny, meble, metale, pozostałe niemetaliczne, rolnictwo, rudy, spożywcze, sprzęt transportowy, surowce wtórne, węgiel oraz włókiennicze. Przykładowe wyniki rozłożenia potoku ładunków ze względu na minimalizację czasu i długości drogi przedstawiono na rysunku 5a, 5b. a) wg kryterium minimalizacji czasu przewozu b) wg kryterium minimalizacji długości drogi Rys. 5. Rozłożenie potoków ładunków na sieć transportową Polski. Źródło: opracowanie własne z wykorzystaniem modelu EMITRANSYS w Visum. Dla każdego z analizowanych wariantu rozłożenia potoku ładunków obliczono wielkość pracy przewozowej wykonanej przez transport kolejowy i drogowy (tabela 1).

7 Tab. 1. Udział rodzajów transportu w wykonanej pracy przewozowej. Rodzaj transportu Wykonana praca przewozowa [tkm] Według kryterium MK Według kryterium MD Według kryterium MC kolejowy drogowy Udział w wykonanej pracy przewozowej [%] kolejowy 23% 20% 7% drogowy 77% 80% 93% Źródło: opracowanie własne. Wyznaczenia wielkości emisji substancji szkodliwych emitowanych do środowiska dokonano dla transportu drogowego. Założono, iż do realizacji przewozów ładunków wykorzystano trzy typy pojazdów samochody dostawcze, samochody ciężarowe bez przyczepy i ciężarowe z przyczepą. Do obliczeń wykorzystano dane o liczbie poszczególnych typów pojazdów na każdym z odcinków, będące wynikiem pomiarów ruchu z 2010 roku (SDPR 2010 średnio dobowy pomiar ruchu) oraz ich średnie ładowności (wyznaczone na podstawie danych przedstawionych w Transport Wyniki Działalności 2012). Udział poszczególnych typów pojazdów dostawczych i ciężarowych w przewozie dla dwóch wariantów przedstawiono na rysunku 6 a, 6b. a) dla wariantu wg kryterium min. czasu przewozu b) dla wariantu wg kryterium wg kryterium min. drogi przewozu Rys. 6. Obciążenie sieci transportowej Polski pojazdami ciężarowymi. Źródło: opracowanie własne z wykorzystaniem modelu EMITRANSYS w Visum. Znajomość liczby poszczególnych typów pojazdów na odcinkach sieci transportowej i ich podstawowych charakterystyk ruchowych oraz otrzymanych danych o emisji z pomiarów wykonanych w rzeczywistych warunkach umożliwiło estymację wielkości emisji substancji szkodliwych (CO 2, CO, HC, NOx, PM) przez system transportowy. Do obliczeń wykorzystano moduł HBEFA w PTV Visum. Wielkość emisji substancji szkodliwych przez system transportowy wyrażonej w gramach przedstawiono w tabeli 2. Tab. 2. Poziom zanieczyszczenia związkami szkodliwych spalin przez drogowe pojazdy ciężarowe dla wariantowego rozłożenia potoku ładunków. Poziom zanieczyszczenia [g] Zanieczyszczenie MC MD MK CO CO , , ,82 HC , , ,31 NO X , , ,93 PM , , ,93 Źródło: opracowanie własne.

8 Poziomy emisji poszczególnych zanieczyszczeń w g/km na poszczególnych odcinkach sieci drogowej przedstawiono na rysunkach 7, 8, 9. Rys. 7. Poziom emisji substancji szkodliwych dla wariantu wg kryterium minimalizacji czasu przewozu (MC) Źródło: opracowanie własne z wykorzystaniem modelu EMITRANSYS w Visum. Rys. 8. Poziom emisji substancji szkodliwych dla wariantu wg kryterium minimalizacji drogi przewozu (MD) Źródło: opracowanie własne z wykorzystaniem modelu EMITRANSYS w Visum. Rys. 9. Poziom emisji substancji szkodliwych dla wariantu wg kryterium minimalizacji kosztu przewozu (MK) Źródło: Opracowanie własne z wykorzystaniem modelu EMITRANSYS w Visum.

9 Wnioski Kształtowanie proekologicznego systemu transportowego ma na celu zmniejszenie degradacyjnego oddziaływania transportu na środowisko. Badania prowadzone w projekcie EMITRANSYS pozwoliły na ocenę wpływu emisji związków szkodliwych spalin środków transportu drogowego na zanieczyszczenie środowiska naturalnego. Wyznaczony, na podstawie przeprowadzonych badań w rzeczywistych warunkach drogowych, wskaźnik emisyjności służy do odpowiedzi na pytanie: czy emisja w warunkach drogowych jest porównywalna z emisją uzyskiwaną podczas testu homologacyjnego. Jednocześnie jest to weryfikacja warunków jazdy w teście homologacyjnym (opracowanym wiele lat temu) i warunków rzeczywistych ruchu pojazdów. Badania zgodności emisji zanieczyszczeń w eksploatacji są związane z pomiarami w rzeczywistych warunkach eksploatacji silników i wiążą się z koniecznością wykorzystania aparatury pomiarowej PEMS. Prowadzone tą metodą badania dają odpowiedź na wiele pytań dotyczących emisji związków toksycznych spalin, ich zmian i powiązania z parametrami eksploatacyjnymi pojazdów i silników. Należy podkreślić, że jest to nowa metoda badań dopiero wdrażana dla niektórych grup pojazdów. Największą niedogodnością takich badań jest koszt aparatury pomiarowej i przystosowanie jej do zabudowy w pojeździe. Próby takie przeprowadza się obecnie we wszystkich państwach, w których ochrona środowiska stanowi priorytet działań, w celu porównania możliwości pomiarowych dla różnorodnych pojazdów i różnych urządzeń pomiarowych. Badania emisji substancji szkodliwych do środowiska naturalnego z pojazdów w rzeczywistych warunkach ruchu mogą mieć praktyczne zastosowanie m.in. do oceny oddziaływania transportu (motoryzacji) na środowisko oraz oceny skuteczności inicjatyw na rzecz zmiany oddziaływania transportu na środowisko, np. w postaci zmian organizacji ruchu pojazdów lub modernizacji uregulowań prawnych związanych z motoryzacją. Opracowany model EMITRANSYS uwzględniający wskaźniki emisyjności uzyskane z rzeczywistych pomiarów ruchu, to narzędzie pozwalające na prowadzenie badań symulacyjnych wpływu transportu drogowego na środowisko przy uwzględnieniu zależności matematycznych poziomu emisji związków szkodliwych spalin w funkcji parametrów technicznych infrastruktury drogowej, jak również w funkcji rozwiązań organizacyjnych systemu transportowego i parametrów eksploatacyjnych pojazdów. Praca naukowa zrealizowana w ramach projektu badawczego pt. "Kształtowanie proekologicznego system transportowego" (EMITRANSYS), finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Streszczenie W artykule przedstawiono wyniki badań emisji zanieczyszczeń z pojazdów w rzeczywistych warunkach ruchu drogowego. Zdefiniowano wskaźnik emisji pojazdu, który wskazuje na krotność zwiększenia (lub zmniejszenia) emisji zanieczyszczeń w rzeczywistych warunkach ruchu drogowego w stosunku do limitu homologacyjnego. Wskaźnik taki osobno dla każdego zanieczyszczenia wyznaczono dla pojazdów lekkich (samochodów osobowych) oraz dla pojazdów ciężkich: samochodów ciężarowych i autobusów. Zaprezentowano ogólny opis modelu systemu oraz określono niezbędne dane do modelowania. Przedstawiono model symulacyjny EMITRANSYS opracowany w PTV VISUM oraz wyniki wielowariantowego rozłożenia potoku ruchu na sieci z uwzględnieniem czynników ekologicznych. Słowa kluczowe: badania drogowe, emisja spalin, wskaźniki emisji Abstract The article characterizes state-of-the-art PEMS (Portable Emission Measurement System) equipment for exhaust emissions measurement under actual operating conditions. Besides the article contains the results of exhaust emission research for engines of a variety of transport applications such as light duty vehicles, heavy-duty vehicles or non-road vehicles (farm tractors, groundwork and forest machinery).own exhaust emission research results performed under different traffic conditions of new motor vehicles fuelled with different fuels (gasoline, diesel fuel and natural gas) have been compared with the type approval values that define the vehicle emission indexes. Formal model of the system is presented as well as data necessary for modeling. Next, the simulation model EMITRANSYS implemented in PTV VISUM is discussed and results of distribution traffic into transport network with regard to proecological determinants are given. Key words: real traffic conditions, exhaust emission, emission coefficient

10 Literatura [1] Ambroziak, T., Gołębiowski, P., Pyza, D., Jacyna-Gołda, I., Merkisz-Guranowska, A.: Identification and Analysis of Parameters for the Areas of the Highest Harmful Exhaust Emissions in the Model EMITRANSYS. Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 20, No. 3, Warszawa 2013, ss [2] AVL M.O.V.E is, A new solutions for the upcoming EU6c Real Driving Emissions (RDE) legislation. AVL List GmbH, Graz [3] Briant R., Seigneur C., Gadrat M., Bugajny C.: Evaluation of roadway Gaussian plume models with large-scale measurement campaigns, Geoscientific Model Development, vol. 6, No. 2, pp , [4] European Environment Agency, Air quality in Europe 2012 report, Copenhagen 2012 [5] Jachimowski R., Kłodawski M., Lewczuk K., Szczepański E., Wasiak M., Implementation of the model of proecological transport system. Journal of KONES Powertrain and Transport. Warszawa Vol. 20, No. 4, ss [6] Jacyna M., Żak J., Jacyna-Gołda I., Merkisz J., Merkisz-Guranowska A., Pielecha J.: Selected Aspects of the Model of Proecological Transport System, Journal of Kones, Powertain and Transport. Journal of KONES Powertrain and Transport, Warszawa Vol. 20, No. 3, ss [7] Jehlik H., Challenge X 2008 hybrid powered vehicle on-road emissions findings and optimization techniques: a 4 year summary. Sensors 5th Annual SUN (SEMTECH User Network) Conference, [8] Merkisz J., Bajerlein M., Dobrzyński M., Michalak D. A comparison of the exhaust emission from city buses fuelled with diesel oil and CNG. Urban Transport XIX. Nineteenth International Conference on Urban Transport and the Environment (ed. by C.A. Brebbia), WIT Transactions on the Built Environment, Vol.1, WIT Press, Southampton [9] Merkisz J., Jacyna M., Merkisz-Guranowska A., Pielecha J., Exhaust emissions from modes of transport under actual traffic conditions. Energy Production and Management in the 21st Century (red. Brebbia C.A., Magaril E.R., Khodorovsky M.Y.), Vol. 190, WIT Press, Southampton [10] Merkisz J., Lijewski P., Fuć P., Pielecha J., Exhaust emission tests from agricultural machinery under real operating conditions. SAE Technical Paper Series [11] Merkisz J., Pielecha J., Emisja cząstek stałych ze źródeł motoryzacyjnych. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań [12] Merkisz, J., Merkisz-Guranowska, A., Pielecha, J., Nowak, M., Jacyna, M., Lewczuk, K. and Żak, J., Exhaust emission measurements in the development of sustainable road transport. Journal of KONES Powertrain and Transport, Warszawa Vol. 20, No. 4, ss [13] Merkisz, J., Pielecha, J., Radzimirski, St.: New Trends in Emission Control in the European Union. Springer Tracts on Transportation and Traffic, cz. 4, [14] Regulation (EC) No 715/2007 of the European Parliament and of the Council of 20 June 2007 on type approval of motor vehicles with respect to emissions from light passenger and commercial vehicles (Euro 5 and Euro 6) and on access to vehicle repair and maintenance information. [15] Sprawozdanie z realizacji Zadania 1 pt Pomiary emisji związków szkodliwych spalin(co2, CO, HC, NOx, PM) w rzeczywistych warunkach eksploatacji pojazdów dla różnych warunków drogowych projektu badawczego pt. Kształtowanie proekologicznego systemu transportowego (EMITRANSYS) [16] Sprawozdanie z realizacji Zadania 2 pt Identyfikacja zależności funkcyjnych między emisją szkodliwych składników spalin a parametrami ruchu drogowego i strukturą potoków ładunków projektu badawczego pt. Kształtowanie proekologicznego systemu transportowego (EMITRANSYS). [17] Sprawozdanie z realizacji Zadania 3 pt Opracowanie modelu kształtowania proekologicznego systemu transportowego projektu badawczego pt. Kształtowanie proekologicznego systemu transportowego (EMITRANSYS). [18] Sprawozdanie z realizacji Zadania 4 pt Opracowanie implementacji modelu kształtowania proekologicznego systemu transportowego w programie PTV VISUM projektu badawczego pt. Kształtowanie proekologicznego systemu transportowego (EMITRANSYS). [19] Vaitiekūnas P., Banaitytė R.: Modeling of motor transport exhaust pollutant dispersion, Journal of Environmental Engineering and Landscape Management vol. 14(1), pp , 2007.