Emlékeztető: az MTA Közlekedés- és Járműtudományi Bizottságának üléséről
Az MTA Közlekedés- és Járműtudományi Bizottsága (KJTB) 2021. április 7-én a közlekedés és környezetvédelem kérdésével foglalkozott
Szalmáné Dr. Csete Mária ismertette, hogy a klímaváltozás napjaink egyik legösszetettebb kihívása, amely a jelenkori társadalmi-gazdasági folyamatok és a természeti környezet vonatkozásában egyaránt jelentős változásokkal, kockázatokkal jár. Nemcsak a kibocsátások csökkentése, hanem a várható hatásokra, illetve problémákra való felkészülés és alkalmazkodás megoldási lehetőségeinek különböző területi szinteken és ágazati szempontból történő vizsgálata is egyre inkább a kutatói és szakpolitikai érdeklődés középpontjába kerül. A 2021. február végén megjelent új uniós Alkalmazkodási Stratégia (COM/2021/82 final) az éghajlatváltozás hatásaival szembeni reziliens Európai Unió megvalósítását helyezi a középpontba, mely összhangban áll az EU zöldgazdaságfejlesztési és fenntarthatósági törekvéseivel is. A stratégia fő célkitűzése, hogy az EU 2050-re az éghajlatváltozás hatásaival szemben reziliens társadalommá válik, amiben a klímainnovációs törekvések városi szinten és közlekedésfejlesztési szempontú fejlesztései is kiemelt szerepet játszhatnak. Hazánkban 2020-ban alakult meg a Magyar Éghajlatváltozási Tudományos Testület (HuPCC), mely az IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, Éghajlatváltozási Kormányközi Testület) mintája alapján létrejött tudományos fórum. Alapvető céljai közé tartozik, hogy az éghajlatváltozással kapcsolatos számos területet érintő tudást és a legújabb kutatási eredmények magyarországi vonatkozásait feltérképezze és tudományos értékelő jelentések formájában összegezze. A HuPCC tudományos értékelésének célja a kormányzati szféra (állami, megyei és települési), valamint egyéb szereplők (pl. üzleti szféra, intézmények, civil szféra) döntéshozóinak tájékoztatása az éghajlatváltozással kapcsolatos tudományos eredményekről, az előrejelzések, hatások, alkalmazkodás, mind a mérséklés témakörében egyaránt. Hazánkban 2003-2006 között az MTA-KvVM VAHAVA (VÁltozás-HAtás-VÁlaszadás) projekt tett elsőként kísérletet arra, hogy szintetizálja a klímaváltozással kapcsolatos hazai tudományos eredményeket, mely az első Nemzeti Éghajlatváltozási Stratégia megalapozásául is szolgált. A műszaki-technológiai innovációk jelentős mértékben hozzájárulhatnak a társadalmi kihívások megoldásához, de olyan negatív társadalmi externáliákkal is járhat, melyeket érdemes szem előtt tartani a tervezés és megvalósítás során egyaránt. A társadalmi és gazdasági folyamatok térben és időben zajlanak, s a természeti környezetet érintő hatásokkal járnak, mely a közlekedés esetében sincs másként, a fenntarthatóság irányába történő elmozdulás megvalósításának érdekében a társadalom mobilitási igényeinek környezetkímélő és gazdaságilag hatékony módon történő kielégítése szükséges.
Dr. Torma András előadásában kitért az elektromos üzemű személygépjárművek teljes életcikluson alapuló, rendszerorientált fenntarthatósági értékelésére alkalmazható elemzési modell alapjaira. Az e-mobilitás terjedése az egyik leginkább meghatározó a jelenlegi és jövőbeli gazdasági trendek közül, környezeti hatásainak komplex elemzése azonban részletesen még nem kutatott terület. A rendszermodell felépítése során 7 különböző hatáscsoportot definiáltak, melyek tovább bontásra kerültek 35 alkategóriába. Az így kialakult komplex rendszer matematikai leírása és modellezése a későbbiekben lehetővé teszi az egyes rendszerelemek egymásra való hatásának és a hatás erejének megértését. Elsődlegesen a környezeti elemekre való hatásokra, azon belül is kiemelten a környezeti zaj, a levegőemisszió és a környezeti káresemények kérdéseire fókuszáltak. Normál városi sebességtartomány mellett a tisztán elektromos üzemű gépjárművek számának növekedése a modellek alapján nem okoz jelentős változást a zajterhelésben. Mivel a modellben csak egyenletes haladási sebességet vették figyelembe, így annak finomítása szükséges, egyrészt a városi forgalomra jellemző megállás – várakozás – elindulás üzemmódok figyelembevételével, valamint a személygépjárművek mellett az elektromos üzemű tömegközlekedési járművek, valamint teherjárművek figyelembevételével. A modell felépítése során itt is több eltérő forgatókönyvet vizsgáltak: az első esetében a jelenlegi jellemző magyarországi gépjárműállományt vették alapul és vizsgálták a forgalom lassításával elérhető változásokat. A második esetben 25%-os tisztán elektromos üzemű gépjárműállományt vették alapul, míg a harmadik verzióban 100% volt a tisztán elektromos üzemű nyerojatekgepek.com gépjárműállományt. Ezen választott részarány oka az elektromos járművek által kifejthető maximális hatás feltárása volt. Mind a három esetben az egyéb körülmények (sebesség, környezeti paraméterek) változatlanok voltak. A modellezést mind az egyszerűbb Gauss számítási modell (csak a légszennyezőanyag terjedésének számítása), mind pedig az összetettebb Lagrange modell (az időjárás és az épületek hatásainak figyelembe vétele is) segítségével is lefolytatták. A modell eredményei azt mutatják, hogy 50%-os BEV arány felett már a légszennyezési értékek lényegesen jobbak a jelenlegi forgalmi összetételhez és terheléshez képest, de a kibocsátási forrástól számított meghatározott távolság után a változások már nem jelentősek. A modell jövőbeli finomítása során beépíthető az adott vizsgálati területre vonatkozó tényleges immissziós adatok, vizsgálható az időjárási körülmények hatásának változását, valamint városi forgalomra jellemző megállás – várakozás – elindulás üzemmódok hatásai is. Mindezek alapján elkészíthető a rendszer leíró matematikai modellje, melyhez tervezetten a fuzzy kognitív térképek (FCM = Fuzzy Cognitive Maps) módszertant alkalmazták, melynek segítségével iterációkkal meghatározható a modell egyensúlyi állapota, azaz az a pont, amely az egyes rendszerelemek egymáshoz képesti optimális súlyát és kapcsolatát mutatja.
Dr. Zöldy Máté előadásában a XXI. század egyik nagy technológiai kihívását mutatta be: a növekvő energiaigény mellett hogyan lehet az energiát minél hatékonyabban és minél kevésbé környezetterhelő módon előállítani és felhasználni, ezzel hozzájárulva a saját, a környezetünk, a következő nemzedékek és az egész Föld ökoszisztémájának egyensúlyban tartásához. Előadásában összefoglalta a tüzelőanyag fejlesztésben elért eredményeit, illetve annak áttételes hatásást a belsőégésű motorok fejlesztésére illetve az önvezető járművek jövőbeli, várható hatékonyságra és környezetterhelésre gyakorolt hatását. Bár az elektromobilitás térnyerése a szabályozási környezet és a fejlődő technológia támogatásával egyre gyorsul fejtette ki előadásában, de a jelenlegi ismereteink szerint a következő három-négy évtizedben és különösen a nagyméretű járműveknél, hosszú utakon a távolsági áruszállításban nem várható a teljes térhódítása. A hatékonyságnövelés és a környezetterhelés csökkentésének a szükségessége azonban igazolja, hogy az általa kutatott és bemutatott területek és azok eredményeinek van és lesz felhasználási területük: mint például különleges motorhajtóanyagok, amelyek alacsony fogyasztásra és kibocsátásra fókuszálnak, a bioüzemanyagok bekeverése vagy a járművek fogyasztásának és újra töltésének új megoldásai. A feltöltött motorok, a megújuló és továbbfejlesztett tüzelőanyagok határainak elérése után az elektromobilizáció és az autonóm közlekedés az irány, amely tovább gördíti a járművek hatékonysága és a környezetterhelés vezette fejlesztéseket. Az autóiparban négy nagy, kulcsfontosságú fejlődési terült jelent meg: alternatív energiahordozók alkalmazása, a hibrid és elektromos mobilitás előretörése, a közlekedés menedzsment előretörése (pl.: járműmegosztás), és az önvezető járműtechnika fejlődése. Előadását azzal zárta, hogy a Nemzetközi Energiaügynökség 2018-as elemzése alapján az elemző intézetek (Shell, BNEF, OPEC) reális szcenárióiban az új autók között az elektromos hajtással rendelkező személygépkocsik részaránya 2050-re várhatóan az új autó értékesítések harmada-fele között lesz. Figyelembe véve az autópiac lassú átforgási sebességét, ez azt jelenti, hogy a személygépkocsi park nagyjából 70%-a még fosszilis vagy ahhoz nagyon hasonló üzemanyagot fog használni. Ezek ismeretében a kutatásai során vizsgált és az előadásban bemutatott hajtóanyagok illetve belsőégésű motorok továbbfejlesztése piacilag alátámasztott.
Dr. Barsi Árpád előadásában kiemelte a közlekedés és járműipar számára a térinformatika egyre növekvő mértékben nyújthat segítséget. A valóság modelljeként tekintettünk korábban a térképre, ami a térinformatikai megközelítés során fokozatosan digitálissá alakult. A mai térkép ezért már digitális adatbázisként értendő. A térkép létrehozásához a Föld alakjának ismerete, a térképi megjelenítéshez szükséges koordinátarendszer és vetítési folyamat megalkotása szükséges. Napjainkban a globális felhasználású vonatkozási rendszerek élveznek előnyt. A közlekedésben használt térképek fejlődése nemcsak a digitalizálódás és globalizálódás folyamatát jelentette, hanem az információs rendszer, mint kezelési platform azt is eredményezte, hogy a tartalmat képező elemek felmérésében alkalmazott technológiák, továbbá az elemzési és megjelenítési megoldások köre is szélesedett. Hasonlóképpen a megjelenítésben a mozgókép, az animáció, továbbá a virtuális és augmentált valóság eszközei egyre nagyobb teret nyernek az egyébként bővülő kínálatban. A modern közlekedési térképek mostanra kizárólag szabványosított eszközökkel készülnek, készülhetnek. Ennek köszönhetően a létrehozási folyamat ellenőrizhető, a minőség akár a biztonságkritikus alkalmazásokhoz is biztosítható. A legnagyobb elmozdulás a térkép fejlődési folyamatában az időbeliség terén tapasztalható. A papírtérképek frissítése években volt még mérhető, az adatbázis-forma ezt jelentősen felgyorsította. Eleinte az éves, majd negyedéves szabályos frissítési időköz vált általánossá. Közben az elosztott adatbázisok kezelése még radikálisabb gyorsulást tett lehetővé, így a térképre felkerülhettek a fél-dinamikus jelenségek, például a forgalom, annak korlátozásai (útlezárások, munkálatok) vagy az időjárás adatai. A gyorsulással az elemek frissítési ideje tovább redukálódik, így a kereszteződések jelzőlámpás irányításában érdekes ütemek, a lámpák pillanatnyi állapota is térképi tartalommá vált. Tovább növelve a frissítési sebességet, egyúttal az adatbázis kapacitásának kihasználása mellett megjelent a dinamikus térkép, ami magukat a közlekedőket tartalmazza, azaz a járművek, gyalogosok aktuális helyét, méretét, sebességét is mind megadja az adatbázis. Ennek a lehetőségnek az önvezetés veheti hasznát, természetesen kiegészülve a megfelelő kommunikációs megoldásokkal. A kommunikáció ráadásul nemcsak egyirányú, vagyis a térkép szolgáltat a járművek felé, hanem kölcsönös, amikor a járművek a saját észleléseiket töltik fel a térképszolgáltató számára, megteremtvén annak módját, hogy a nagyszámú megfigyelés a térképi adatok minőségén, aktualitásán folyamatosan frissítéseket végezzenek.