Method for characterizing obstacles on the road to evaluate their impact on pollution

Abstract

Traffic calming measures combat speeding and other unsafe behavior by drivers, proving effectiveness in reducing the frequency and severity of accidents. However, some measures include road bumpers that cause negative impact on the environment. This work analyzes the repercussion of reducing the vehicle speed on contaminating emissions and fuel consumption (FC) when driving over a bump. To do this, this paper presents a procedure based on two methods applied to RDVs. The first, based on an application, measures the physical impact on a vehicle from acceleration taken with the IMU of a smartphone in a direction perpendicular to the chassis. The second infers the increase in emissions and FC by taking the speed-time profile of a road. The experimentation with a standard two-passenger vehicle circulating on a road with RDV of trapezoidal and circular sections vs without RDV found a significant physical impact in both scenarios, increasing the emissions of CO, HC, NOX, CO2 and FC by decreasing 10 and 10 km/h. This demonstrates the generalization and usefulness of the method to study the increase in emissions and FC of «traffic calming» measures.Las medidas de «traffic calming» combaten el exceso de velocidad y otras conductas inseguras de los conductores, demostrando eficacia para reducir frecuencia y gravedad de los accidentes. Sin embargo, algunas medidas incluyen resaltos en la vía que causan impacto negativo en el medio ambiente. Este trabajo analiza la repercusión que tiene aminorar la velocidad de un vehículo sobre emisiones contaminantes y consumo de combustible (FC) al aproximarse a un resalto. Para ello, este artículo presenta un procedimiento basado en dos métodos aplicados a RDVs. El primero, basado en una app, mide el impacto físico sobre un vehículo a partir de la aceleración tomada con la IMU de un smartphone en dirección perpendicular al chasis. El segundo infiere el aumento de emisiones y FC tomando el perfil de velocidad-tiempo del trayecto. La experimentación con un vehículo estándar de dos pasajeros circulando sobre un tramo con RDV de sección trapezoidal y circular frente al mismo tramo sin RDV encontró un impacto físico significativo en ambos escenarios, aumentando las emisiones de CO, HC, NOX, CO2 y FC al disminuir la velocidad en 10 y 20 km/h. Ello demuestra la generalización y utilidad del método para estudiar el aumento de emisiones y FC con medidas de «traffic calming».