ACTUALIZACIÓN DEL INVENTARIO DE EMISIONES ATMOSFÉRICAS EN EL VALLE DE ABURRÁ, CON GEOREFERENCIACIÓN DE ÉSTAS INVENTARIO DE EMISIONES DE FUENTES MÓVILES –ETROME– MANUAL DEL USUARIO CONVENIO 323 DE 2005 Agosto de 2006 CRÉDITOS ACTUALIZACIÓN DEL INVENTARIO DE EMISIONES ATMOSFÉRICAS EN EL VALLE DE ABURRÁ, CON GEOREFERENCIACIÓN DE ÉSTAS UN PROYECTO DE: ÁREA METROPOLITANA DEL VALLE DE ABURRÁ Ricardo Smith Quintero. I.C. MSc. Ph.D. Director Maria del Pilar Restrepo Mesa. MSc. Subdirectora Ambiental EJECUTADO POR: Universidad Pontificia Bolivariana INTERVENTORÍA Gustavo Londoño Gaviria. MSc. Área Metropolitana del Valle de Aburrá EQUIPO DE TRABAJO Maria Victoria Toro Gómez I.Q. MSc. PhD. Néstor Waldyd Álvarez. I.E. Juan Carlos Gómez Suárez. I. C. Esp. Carlos Gabriel Sánchez. I.E. Josshual Augusto Serna Patiño. I. C. Esp. Agosto de 2006 TABLA DE CONTENIDO GLOSARIO ................................................................................................. 15 RESUMEN .................................................................................................. 18 1. METODOLOGÌA PARA LA ESTIMACIÓN DE EMISIONES PROVENIENTES DE FUENTES MÓVILES................................................. 21 1.1. DIAGNÓSTICO SECTOR TRANSPORTE EN EL ÁREA METROPOLITANA DEL VALLE DE ABURRÁ..................................................................... 21 1.1.1. Plan Estratégico Ambiental Metropolitano, PEAM ................................ 22 1.1.2. Plan Integral de Desarrollo Metropolitano. PROYECTO METROPOLI 2002 – 2020 ................................................................ 23 1.1.3. Sistema de Gestión Ambiental Municipal de Medellín, SIGAM, .............. 25 1.2. INDICADORES COMPONENTE MOVILIDAD, TRANSPORTE Y AMBIENTAL .. 27 1.3. PARQUE AUTOMOTOR REGISTRADO EN EL VALLE DE ABURRÁ............... 38 1.3.1. Número de autos del Valle de Aburrá ................................................ 38 1.3.2. Número de buses del Valle de Aburrá ............................................... 43 1.3.3. Número de camiones del Valle de Aburrá .......................................... 47 1.4. 2. MOTOS REGISTRADAS EN EL VALLE DE ABURRÁ ................................. 51 METODOLOGÍA GENERAL .................................................................... 54 2.1. PLANEACIÓN ................................................................................... 54 2.2. RECOPILACIÓN, SELECCIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN ............. 54 2.2.1. Recopilación de información primaria y secundaria ............................. 54 2.2.2. Selección y análisis de la información ............................................... 55 2.3. CÁLCULO DE LAS EMISIONES FUENTES MÓVILES ................................ 56 2.4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................... 57 2.5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES GENERALES ............................ 57 Grupo de investigaciones Ambientales 3 3. ACTUALIZACIÓN DEL INVENTARIO DE EMISIONES DE FUENTES MÓVILES .......................................................................................... 58 3.1. CARACTERÍSTICAS DEL MODELO DE INVENTARIO ............................... 58 3.1.1. Definición del modelo de inventario de emisiones................................. 58 3.1.2. Propósito del modelo de inventario de emisiones ................................. 58 3.1.3. Tipo de modelo de inventario de emisiones ......................................... 59 3.1.4. Contaminantes ................................................................................ 60 3.1.5. Aseguramiento de la calidad.............................................................. 60 3.1.6. Contenido del modelo de inventario de emisiones ................................ 60 3.2. DETERMINACIÓN DEL ESCENARIO FÍSICO .......................................... 61 3.2.1. Diagrama de Flujo .......................................................................... 61 3.2.2. Área de influencia y resolución espacial............................................. 62 3.2.3. Determinación del tránsito vehicular ................................................. 63 3.2.4. Selección de la red vial de tránsito ................................................... 63 3.2.5. Distribución del parque automotor.................................................... 65 3.2.6. Metodología CORINAIR para cálculo de la distribución de la flota vehicular................................................................................ 70 3.2.7. Intensidad de tránsito horaria .......................................................... 73 3.2.8. Balances de flujo vehicular .............................................................. 83 3.3. VARIABLES CONSIDERADAS PARA LA EMISIÓN VEHICULAR.................. 86 3.3.1. Longitud de vías y velocidades promedio de tránsito........................... 86 3.3.2. Factores de Emisión ....................................................................... 89 4. SOFTWARE DEL MODELO DE EMISIONES VEHICULARES ETROME........... 105 4.1. PROGRAMACIÓN DEL CÁLCULO DE LAS EMISIONES ........................... 105 4.2. ARCHIVOS DE ENTRADA DEL MODELO ............................................. 106 4.2.1. Archivo “Matriz_A.dat” .................................................................. 106 4.2.2. Archivo “Vector_B.dat” ................................................................. 106 4.2.3. Archivo “General.dat” ................................................................... 106 Grupo de investigaciones Ambientales 4 4.2.4. Archivo Longitud.dat” ................................................................... 108 4.2.5. Archivo “Factemision.dat”.............................................................. 108 4.2.6. Archivo “Numtramocel.dat............................................................. 108 4.2.7. Archivo “Porcatmod.dat” ............................................................... 108 4.2.8. Archivo “Porcmodelos.dat” ............................................................ 109 4.2.9. Archivo “Tramo.dat” ..................................................................... 109 4.2.10. Archivo “Codigo.dat”..................................................................... 109 4.3. FUNCIONAMIENTO GENERAL DEL MODELO ....................................... 109 4.3.1. Archivo “Principal.F90”.................................................................. 113 4.3.2. Archivo “Común.F90”.................................................................... 113 4.3.3. Archivo “General.for” .................................................................... 113 4.3.4. Archivo “Iniciar.for” ...................................................................... 113 4.3.5. Archivo “Lineal.for”....................................................................... 113 4.3.6. Archivo “Emisión.f90” ................................................................... 114 4.3.7. Archivo “Global.f90” ..................................................................... 114 4.3.8. Archivo “Nombre.f90” ................................................................... 114 4.3.9. Archivo “Escritura.for” .................................................................. 115 4.3.10. Archivo “Matlab.for” ..................................................................... 115 4.3.11. Archivo “Readmat.for” .................................................................. 115 4.3.12. Archivo “Memoria.f90” .................................................................. 115 4.4. ARCHIVOS DE SALIDA DEL MODELO ................................................ 115 4.4.1. Archivo “Resumen.dat” ................................................................. 115 4.4.2. Archivo “Globalx.dat” .................................................................... 115 4.4.3. Archivo “Modxhy.dat” .................................................................... 116 4.4.4. Archivo “Contx.dat”....................................................................... 116 4.4.5. Archivo “Flujox.dat” ...................................................................... 116 5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN............................................................... 117 5.1. PERFIL DE FLUJO VEHICULAR .......................................................... 117 5.2. EMISIÓN DE CONTAMINANTES ........................................................ 118 5.2.1. Resultados modelo ETROME .......................................................... 118 Grupo de investigaciones Ambientales 5 5.2.2. Comparación con la calidad del aire del Valle de Aburrá .................... 124 5.3. COMPARACIÓN DE RESULTADOS CON FACTORES DE EMISIÓN EPA ..... 126 5.4. DIAGRAMAS DE INTENSIDAD DE EMISIONES Y FLUJO VEHICULAR ...... 129 5.5. PROCESAMIENTO DE DATOS EN ARC GIS ......................................... 136 5.5.1. Información utilizada en el SIG ...................................................... 136 5.5.2. Geodatabase ............................................................................... 137 5.5.3. Estructura Geodatabase ................................................................ 138 5.5.4. Consultas y análisis ...................................................................... 139 5.5.5. Tablas de datos............................................................................ 140 5.5.6. Generación de mapas de distribución.............................................. 140 5.6. ANÁLISIS DE TENDENCIAS ............................................................. 145 5.7. ANÁLISIS DE INCERTIDUMBRE ........................................................ 148 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES GENERALES............................. 153 BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................... 161 Grupo de investigaciones Ambientales 6 LISTA DE TABLAS Tabla 1. Longitud de vías para el Área Metropolitana del Valle de Aburrá. ............... 28 Tabla 2. Área de vía por área urbana del municipio. ............................................ 29 Tabla 3. Área de los municipios del Valle de Aburrá. ............................................ 30 Tabla 4. Porcentajes por municipios de vías por Km2. .......................................... 31 Tabla 5. Longitud de vía y área vial por habitante para el Valle de Aburrá............... 32 Tabla 6. Consumo de gasolina per cápita en el Valle de Aburrá. ............................ 33 Tabla 7. Edad promedio del parque automotor público. ........................................ 34 Tabla 8. Número de recorridos del transporte público urbano desde y hacia la periferia. .......................................................................................... 34 Tabla 9. Evolución del número de autos registrados en el Valle de Aburrá por municipio. ...................................................................................... 40 Tabla 10. Evolución del índice de motorización de autos en el Valle de Aburrá. ................................................................................................ 41 Tabla 11. Evolución del número de buses registrados en el Valle de Aburrá por municipio. ...................................................................................... 44 Tabla 12. Evolución del índice de motorización de buses en el Valle de Aburrá. ................................................................................................ 45 Tabla 13. Evolución del número de camiones registrados en el Valle de Aburrá por municipio. ............................................................................ 48 Tabla 14. Evolución del índice de motorización de camiones registrados en el Valle de Aburrá.................................................................................. 49 Tabla 15. Evolución del número o cantidad de motos registradas en cada año, para el Valle de Aburrá.................................................................... 52 Tabla 16. Distribución del parque automotor del municipio de Bello. ...................... 66 Tabla 17. Distribución del parque automotor del municipio de Itagüí. ..................... 67 Grupo de investigaciones Ambientales 7 Tabla 18. Distribución del parque automotor del municipio de Medellín................... 68 Tabla 19. Distribución del parque automotor del municipio de Sabaneta. ................ 68 Tabla 20. Distribución del parque automotor, inscrito en el Valle de Aburrá, según tipo y modelo vehicular................................................................. 69 Tabla 21. Resumen de todas las categorías vehiculares establecidas en la metodología CORINAIR .......................................................................... 70 Tabla 22. Modelos vehiculares establecidos por CORINAIR.................................... 71 Tabla 23. Clasificación por modelo vehicular para el estudio ................................. 72 Tabla 24. Distribución de categorías y modelos utilizados en el estudio .................. 73 Tabla 25. Aforo en la Autopista Norte – Lunes típico. ........................................... 74 Tabla 26. Aforo en la Autopista Norte – Martes típico. .......................................... 75 Tabla 27. Aforo en la Autopista Norte – Miércoles típico. ...................................... 75 Tabla 28. Aforo en la Autopista Norte – Jueves típico. .......................................... 76 Tabla 29. Aforo en la Autopista Norte – Viernes típico. ......................................... 76 Tabla 30. Aforo en la Autopista Norte – Sábado típico. ......................................... 77 Tabla 31. Aforo en la Autopista Norte – Domingo típico. ....................................... 77 Tabla 32. Conteo vehicular de la doble calzada Niquía - Hatillo.............................. 78 Tabla 33. Principales sitios de aforo en la ciudad de Medellín. ............................... 78 Tabla 34. Interpolación de datos en horas desconocidas en el tramo Carrera 65 con Calle 50..................................................................................... 82 Tabla 35. Solución de flujo vehicular para la ilustración del modelo de cálculo de la intensidad de tránsito ......................................................... 85 Tabla 36. Longitudes de vías de la malla vial considerada en el estudio (km) .......... 87 Tabla 37. Valores de velocidad promedio para los 3 tipos de vía de la malla vial ..................................................................................................... 88 Tabla 38. Factores de emisión de CO para vehículos de pasajeros (g/km) ............... 90 Grupo de investigaciones Ambientales 8 Tabla 39. Factores de emisión de COV’s para vehículos de pasajeros a gasolina (g/km) .................................................................................... 91 Tabla 40. Factores de emisión NOx para vehículos de pasajeros a gasolina (g/km) ................................................................................................ 92 Tabla 41. Factores de emisión CH4 e condiciones térmicas (caliente) estables (mg/km).................................................................................. 93 Tabla 42. Factores de emisión para buses urbanos diesel (g/km)........................... 94 Tabla 43. Factores de emisión para vehículos diesel de carga mayor a 3,5 t (camiones)........................................................................................... 95 Tabla 44. Factores de emisión para motocicletas de 2 tiempos y cilindraje > 50 cm3 (g/km)...................................................................................... 97 Tabla 45. Factores de emisión para motocicletas de 4 tiempos y cilindraje > 50 cm3 (g/km)...................................................................................... 98 Tabla 46. Factores de emisión de TSP (Material particulado suspendido total) y SO2 (g/km) ............................................................................... 99 Tabla 47. Perfil de los COV’s (% peso) utilizado en el estudio.............................. 100 Tabla 48. Composición NMVOC (compuestos orgánicos volátiles, excepto el metano) en emisiones vehiculares (alcanos, cicloalcanos, alquenos, alquinos)............................................................................................ 101 Tabla 49. Composición NMVOC en emisiones vehiculares (aldehídos, cetonas, aromáticos) ........................................................................... 102 Tabla 50. Factores de emisión CORINAIR empleados en el estudio....................... 104 Tabla 51. Lista de subrutinas de cálculo del modelo ETROME .............................. 110 Tabla 52. Resultados de la emisión obtenida con el modelo ETROME (t/h) ............ 120 Tabla 53. Emisión total diaria por habitante del Valle de Aburrá .......................... 123 Tabla 54. Comparación normatividad de calidad combustible diesel ..................... 126 Tabla 55. Factores de emisión vehicular de la EPA ............................................. 127 Grupo de investigaciones Ambientales 9 Tabla 56. Resultados de emisión vehicular con Factores de Emisión EPA............... 127 Tabla 57. Sistema de coordenadas para georreferenciación ................................ 136 Tabla 58. Estructura de la Geodatabase ........................................................... 138 Tabla 59. Emisión de contaminantes en algunas celdas del dominio (kg. para la hora 1).................................................................................... 141 Tabla 60. Inventarios de fuentes móviles realizados para el Valle de Aburrá.......... 146 Tabla 61. Comparación del Inventario “Top Down” vs “Bottom Up” aplicado al Valle de Aburrá................................................................................ 149 Tabla 62. Comparación con inventarios específicos realizados en otras zonas de estudio. ................................................................................ 150 Grupo de investigaciones Ambientales 10 LISTA DE FIGURAS Figura 1. Vehículos per cápita en la ciudad de Medellín año 2004. ......................... 35 Figura 2. Porcentaje de cumplimiento de la normatividad de emisión de gases por fuentes móviles. ..................................................................... 36 Figura 3. Vehículos con certificado de emisión de gases expedidos en Medellín. .............................................................................................. 37 Figura 4. Evolución del número de autos registrados en el Valle de Aburrá.............. 42 Figura 5. Línea de tendencia para la evolución del número de autos registrados en el Valle de Aburrá. ............................................................ 42 Figura 6. Evolución del número de buses registrados en el Valle de Aburrá. ............ 46 Figura 7. Línea de tendencia para la evolución del número de buses registrados en el Valle de Aburrá. ............................................................ 46 Figura 8. Evolución del número de camiones registrados en el Valle de Aburrá. ................................................................................................ 50 Figura 9. Línea de tendencia para la evolución del número de camiones registrados en el Valle de Aburrá. ............................................................ 50 Figura 10. Evolución del número de motos registradas en el Valle de Aburrá. ................................................................................................ 53 Figura 11. Línea de tendencia para la evolución del número de motos registradas en el Valle de Aburrá. ............................................................ 53 Figura 12. Diagrama de flujo del modelo ETROME para el cálculo de emisiones vehiculares ............................................................................ 62 Figura 13. Distribución de las celdas en el área de influencia ................................ 64 Figura 14. Perfil de flujo vehicular para el tramo Avenida 80 con Calle 36 ............... 80 Figura 15. Perfil de flujo vehicular para el tramo Carrera 43A con Calle 31.............. 80 Figura 16. Perfil de flujo vehicular para el tramo Avenida San Juan con Carrera 75 ........................................................................................... 81 Grupo de investigaciones Ambientales 11 Figura 18. Balance para el cálculo del flujo vehicular. .......................................... 83 Figura 19. Malla vial ejemplo supuesta para la ilustración del modelo de cálculo................................................................................................. 84 Figura 20. Sistema matricial para la determinación del flujo vehicular en tramos desconocidos ............................................................................. 86 Figura 21. Diagrama de flujo del programa. ..................................................... 111 Figura 22. Diagrama de flujo por archivos para el funcionamiento del programa........................................................................................... 112 Figura 23. Perfil de intensidad horaria del flujo vehicular en el Valle de Aburrá. .............................................................................................. 117 Figura 24. Perfil emisión vehicular horaria de CO, NOx, COV’s, TSP y SO2............. 119 Figura 25. Emisión total diaria de CO, NOx y COV’s. .......................................... 121 Figura 26. Emisión total diaria de TSP, SO2, y especiación de COV’s..................... 121 Figura 27. Emisión total diaria de CO, NOx y COV’s por modelo vehicular ............. 122 Figura 28. Emisión unitaria diaria de CO, NOx y COV’s por modelo vehicular ......... 122 Figura 29. Concentración promedio horaria de dióxidos de azufre, estación Museo de Antioquia ............................................................................. 124 Figura 30. Concentración promedio horaria de material particulado respirable, estación Museo de Antioquia ................................................ 125 Figura 31. Emisión total diaria de CO, NOx y COV’s con factores de emisión EPA y CORINAIR ................................................................................. 128 Figura 32. Emisión total diaria de CO, NOx y COV’s con factores de emisión EPA y CORINAIR ................................................................................. 129 Figura 33. Flujo Vehicular (Intensidad Media Horaria) Hora: 6:00 p.m.................. 130 Figura 34. Intensidad espacio-temporal de CO (g/h)-Hora: 3:00 a.m. .................. 130 Figura 35. Intensidad espacio-temporal de CO (g/h)-Hora: 12:00 m. ................... 131 Figura 36. Intensidad espacio-temporal de CO (g/h)-Hora: 6:00 p.m. .................. 131 Grupo de investigaciones Ambientales 12 Figura 37. Intensidad espacio-temporal de NOx (g/h)-Hora: 3:00 a.m. ................ 132 Figura 38. Intensidad espacio-temporal de NOx (g/h)-Hora: 12:00 m. ................. 132 Figura 40. Intensidad espacio-temporal de COV’s (g/h)-Hora: 3:00 a.m. .............. 133 Figura 41. Intensidad espacio-temporal de COV’s (g/h)-Hora: 12:00 m. ............... 134 Figura 42. Intensidad espacio-temporal de COV’s (g/h)-Hora: 6:00 p.m. .............. 134 Figura 43. Método Inverse Distance Weighting para CO. Hora: 6:00 p.m. ............. 142 Figura 45. Método Radial Basis Functions para COV. Hora: 3:00 a.m. .................. 144 Figura 46. Tendencias de algunos contaminantes en el Valle de Aburrá ................ 146 Grupo de investigaciones Ambientales 13 LISTA DE ANEXOS Anexo I. Malla Vial .................................................................................... 171 Anexo II. Códigos del Programa de Computador ........................................... 174 Grupo de investigaciones Ambientales 14 GLOSARIO ÁREA FUENTE: es una determinada zona o región, urbana, suburbana o rural, que por albergar múltiples fuentes fijas de emisión, es considerada como un área especialmente generadora de sustancias contaminantes del aire. CONCENTRACION DE UNA SUSTANCIA EN EL AIRE: es la relación que existe entre el peso o el volumen de una sustancia y la unidad de volumen del aire en la cual está contenida. CONDICIONES DE REFERENCIA: son los valores de temperatura y presión con base en los cuales se fijan las normas de calidad del aire y de las emisiones, que respectivamente equivalen a 25ºC y 760 mm de mercurio. CONTAMINANTES: son fenómenos físicos, o sustancias, o elementos en estado sólido, líquido o gaseoso, causantes de efectos adversos en el medio ambiente, los recursos naturales renovables y la salud humana que solos, o en combinación, o como productos de reacción, se emiten al aire como resultado de actividades humanas, de causas naturales, o de una combinación de éstas. COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES (COV’s): cualquier compuesto orgánico (que contiene carbón) que se evapora con facilidad hacia la atmósfera a temperatura ambiente. CORINAIR (CORE INVENTORY OF AIR EMISSIONS): es un proyecto presentado desde 1995 por el Centro Europeo para Asuntos de Emisiones Atmosféricas, a través de contratos con la Agencia Europea Ambiental. El objetivo es recopilar, mantener, manejar y publicar información de emisiones al aire, a través del inventario de emisiones atmosféricas de Europa y un sistema de bases de datos. En el estudio se analizan las emisiones atmosféricas de todas las fuentes relevantes y que implican problemas ambientales como el cambio climático, acidificación, eutrofización, ozono troposférico, calidad del aire y dispersión de sustancias peligrosas. ECONOMIC COMMISSION FOR EUROPE (ECE). la Comisión Económica para Europa es el foro en el cual los países de Norte América, Europa Central, Grupo de investigaciones Ambientales 15 Occidental, Oriental y Asia Central se reúnen para establecer mecanismos económicos de cooperación. Su principal propósito es armonizar las políticas y prácticas de los países que la componen, para facilitar la inversión, el intercambio económico, la integración de las redes de transporte y hacer más efectivos los procedimientos ambientales. EMEP: es un programa de cooperación para el monitoreo y la evaluación de la dispersión y transporte de contaminantes atmosféricos en Europa. El principal objetivo del programa EMEP es suministrar regularmente a los gobiernos, información científica para apoyar el desarrollo y posterior evaluación de los protocolos internacionales para la reducción de las emisiones atmosféricas. EMISIÓN: es la descarga de una sustancia o elemento al aire, en estado sólido, líquido o gaseoso, o en alguna combinación de éstos, proveniente de una fuente fija o móvil. EMISIÓN EN CALIENTE: son las descargas que provienen del tubo de escape de los automóviles cuando la temperatura del agua del motor alcanza los 70°C. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY (US EPA): es la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos, cuya misión es la de proteger la salud de los humanos y la del medio ambiente (aire, agua y suelo). La EPA dirige las ciencias ambientales de la nación, así como también los esfuerzos investigativos, educativos y de evaluación ambiental. FACTOR DE EMISION FUENTES MÓVILES: valor que relaciona la cantidad de contaminante liberado por una fuente de emisión por unidad de longitud. FUENTE DE EMISIÓN: es toda actividad, proceso u operación, realizado por los seres humanos, o con su intervención susceptible de emitir contaminantes al aire. FUENTE MÓVIL: es la fuente de emisión que por razón de su uso o propósito, es susceptible de desplazarse, como los automotores o vehículos de transporte a motor de cualquier naturaleza. Grupo de investigaciones Ambientales 16 INVENTARIO TIPO BOTTOM - UP: inventario que consiste en buscar para cada una de las celdas definidas en un dominio determinado, todos los parámetros necesarios para estimar la contribución de cada celda al total de emisiones. INVENTARIO TIPO TOP - DOWN: inventario en el que se calculan las emisiones totales de una región, de la cual se disponen los datos globales necesarios para la estimación de las emisiones. MARCHA MINIMA O RALENTI: son las especificaciones de velocidad del motor establecidas por el fabricante o ensamblador del vehículo, requerida para mantenerlo funcionando sin carga y en neutro (para cajas manuales) y en parqueo (para cajas automáticas). NODO: punto de cruce en el que convergen 2 o más vías con flujo vehicular conocido o desconocido. RED DE AFOROS: su objetivo es implementar una base de datos con variables de tránsito, cuya información se obtiene por diferentes métodos, de manera que esté siempre actualizada y al servicio de los planificadores y técnicos de la infraestructura vial. VÍA ARTERIAL: vía principal, destinada al servicio de tráficos de larga y media distancia. Tienen gran volumen de tránsito, por lo cual se declaran con prelación sobre las demás vías que las cruzan. VÍA COLECTORA: vía destinada a distribuir el tráfico que tenga la necesidad de entrar o salir de las vías de tránsito rápido o arterias. Normalmente unen arterias. VÍA REGIONAL: vía que soporta flujos de transporte nacional y regional. Su finalidad es satisfacer movimientos de larga distancia. VÍA ORDINARIA (DE SERVICIO): vía cuya función principal es suministrar acceso a la propiedad adyacente. Es caso típico de la calle sin salida. Grupo de investigaciones Ambientales 17 RESUMEN En el presente manual se consigna la información para determinar las emisiones en caliente de algunos contaminantes atmosféricos como CO, NOx, SO2, TSP, y VOC’s para el tráfico vehicular en el valle de Aburrá. Las emisiones de COV’s fueron agrupadas en 10 categorías: metano, otros-no-metanos, alcanos, cicloalcanos, alquenos, alquinos, aldehídos, cetonas, aromáticos y PAH’s (hidrocarburos poliaromáticos). El área total de estudio fue de 1089km2, en la que se encuentra la red de tráfico que incluye las principales calles y avenidas de Medellín y algunos municipios del Valle de Aburrá. Para la estimación de las emisiones, se actualizó y mejoró el modelo ETROME que calcula la emisión en celdas con una resolución espacial de 1 km2 y genera promedios de emisiones cada hora. Los datos de entrada del modelo son: flujo vehicular horario en sitios estratégicos de Medellín y el Valle de Aburrá, distribución del parque automotor por tipo y modelo de autos, longitud del tramo de las vías y los factores de emisión en caliente incluidos en el estudio CORINAIR (CORE INVENTORY OF AIR EMISSIONS), realizado por la Agencia Ambiental Europea en 2002. La aplicación del modelo, permitió obtener el cálculo hora a hora de los contaminantes analizados en cada una de las celdas, con lo que se pudo observar que el monóxido de carbono (CO) es el contaminante más emitido a la atmósfera, representando más del doble de las cantidades obtenidas con relación a los otros contaminantes, seguido por los COV’s y NOx. De los COV’s, el de mayor emisión son los aromáticos, seguidos por los alcanos y los alquenos. Cuando se analiza la emisión unitaria de los vehículos clasificados por modelo, se muestra claramente que los de mayor emisión corresponden a los del grupo modelo menor a 1970. Para el dominio de estudio se concluyó que en general, el centro de la ciudad de Medellín representa el área más afectada por el tránsito vehicular, siguiendo Grupo de investigaciones Ambientales 18 en importancia, la región centro-oriental. Así mismo, se evidenció que las mayores emisiones se presentan durante las horas de mayor tráfico automotor correspondientes a las ocho de la mañana y a las seis de la tarde. Las emisiones obtenidas con base en los factores de emisión CORINAIR, se compararon con los resultados arrojados por el modelo ETROME utilizando los factores de emisión US. EPA. En este aspecto se observó una variación notable, la cual se debe a las diferentes premisas bajo las cuales se desarrollaron los factores de emisión por ambos métodos, pues la flota vehicular de cada región (CORINAIR-Europea, y EPA-Americana) difiere en cuanto a la tecnología vehicular y los métodos de cálculo de los factores. La utilización de los factores europeos, es mucho más favorable para la región de estudio, debido a que permite estimar emisiones de contaminantes primarios como CO, SOx, NOx, PST y de algunos compuestos orgánicos volátiles como los aromáticos, alcanos, alquenos, alquinos entre otros, mientras que el modelo americano (MOBILE 6) sólo estima CO, NOX e hidrocarburos en general. Además, para la aplicación del modelo americano se requiere información detallada del parque automotor que no se tiene procesada para las condiciones locales del Valle de Aburrá. La especiación de COV’s se convierte en una información primaria fundamental para la modelación de la calidad del aire, a través del uso de modelos fotoquímicos. Con el fin de conocer la tendencia de las emisiones en el Valle de Aburrá, se realizó un análisis que permitió establecer que el actual inventario presenta un incremento significativo de los óxidos de nitrógeno (680%) y de compuestos orgánicos volátiles (147%), respecto de los valores obtenidos en el 2003. Este aumento se atribuye a los siguientes aspectos: - Utilización de diferente información primaria para el cálculo de emisiones vehiculares en ambos estudios. - Diferencias importantes entre los factores de emisión de la EPA y CORINAIR Grupo de investigaciones Ambientales 19 - Mejoramiento del modelo ETROME que incluyó 1077 tramos de vías y 1089 celdas en el dominio. Para el CO se obtuvo un incremento de 1%. Ésta comparación se presenta con mayor detalle en el numeral 5.6. Análisis de tendencias. Los resultados de emisión obtenidos se compararon con los datos de la calidad del aire en el Valle de Aburrá. Se pudo apreciar que para la región de estudio, las concentraciones de contaminantes SO2 y TSP, son mayores debidos principalmente a las diferencias que existen entre la calidad de los combustibles europeos y locales. Por último, los datos se procesaron en el software Arcgis, con el propósito de realizar un mejor almacenamiento, manipulación, análisis y presentación eficiente de los resultados y la información georreferenciada obtenida en el modelo. Grupo de investigaciones Ambientales 20 1. METODOLOGÌA PARA LA ESTIMACIÓN DE EMISIONES PROVENIENTES DE FUENTES MÓVILES La contaminación atmosférica se genera a partir de diferentes fuentes entre las cuales se incluyen las fuentes fijas (industrias), fugitivas, de área, biogénicas y móviles. Es importante aclarar que las emisiones calculadas en el presente estudio, corresponden a emisiones en caliente del exhosto de los vehículos y automotores que circulan en el Valle de Aburrá. En este capítulo se presenta un diagnóstico situacional e histórico para el sector transporte en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá. El análisis del estado actual de la movilidad permite contextualizar los principales aspectos relacionados con el transporte, además de que la información puede utilizarse como base y fundamentación teórico-práctica para la aplicación del modelo de fuentes móviles. La información consolidada y seleccionada para el cálculo de la distribución vehicular por tipo y modelo, se analizará en el numeral 3.2.5. Adicionalmente, se presentan algunos indicadores relacionados con el componente ambiental y de movilidad para los municipios que integran el Valle de Aburrá. 1.1. DIAGNÓSTICO SECTOR TRANSPORTE EN EL ÁREA METROPOLITANA DEL VALLE DE ABURRÁ A continuación se presenta una descripción y análisis de los planes existentes, asociados al componente ambiental y movilidad para la región metropolitana (AMVA, 2005). La implementación de estos planes, son el punto de partida para el mejoramiento de la calidad del ambiente y de la vida del habitante del Valle de Aburrá. Grupo de investigaciones Ambientales 21 1.1.1. Plan Estratégico Ambiental Metropolitano, PEAM El PEAM, define algunas líneas de acción y programas estratégicos que deben ejecutarse para obtener mejoras significativas en los modos de transporte y ordenamiento territorial del Valle de Aburrá: Los campos de acción son los siguientes: • La Transporte sostenible: mejor y más “verde” movilidad para todos movilidad sostenible se refiere al desarrollo de oportunidades de desplazamiento que respetan el espacio público y los sistemas ecológicos que ahí se concentran; es decir, no sólo las infraestructuras y los sistemas de transporte, sino también la integración de aquellos al espacio físico, social y ecológico de la ciudad (AMVA, 2005). - Este programa del PEAM busca avanzar en el objetivo del Plan Integral de Desarrollo: Metrópoli 2002-2020 que propone “favorecer modos alternativos de conectividad que tengan consideraciones ambientales, culturales y urbanísticas”, privilegiando la maximización de las oportunidades que ofrecen el desarrollo de nuevos medios de transporte masivo, para proteger los recursos naturales, mejorar el espacio público, y ampliar la movilidad de los diferentes sectores de la ciudad. • Reordenamiento espacial: hacia una ciudad compacta y diversa El patrón de crecimiento del área metropolitana se ha caracterizado por un espacio urbano altamente segmentado e intersticios intermunicipales desordenados, que fomentan y exigen extensos desplazamientos. La búsqueda de la metrópoli sostenible requiere revisar este modelo, y orientarse por los principios de “metrópoli compacta y diversa”, donde se busque que el ciudadano encuentre en el entorno cercano a su residencia la mayor parte de los servicios que demanda, inclusive el lugar de trabajo. La tendencia de centros de diferentes características deberá fortalecerse y orientarse bajo criterios ambientales de desarrollo urbano, al tiempo que se Grupo de investigaciones Ambientales 22 controle la expansión de la ciudad hacia las laderas y terrenos inestables y de difícil urbanización. Igualmente se trataría de distribuir en forma equilibrada y equitativa los servicios y los equipamientos para facilitar el acceso a ellos desde los sitios de residencia. 1.1.2. Plan Integral de Desarrollo Metropolitano. PROYECTO METROPOLI 2002 – 2020 El Plan Integral de Desarrollo establece mecanismos que permiten atender los problemas más comunes respecto al aspecto físico-espacial del Valle de Aburrá, entre los que se encuentran: la cobertura y calidad de equipamientos, la prestación de los servicios en las zonas rurales, la ocupación de terrenos no aptos para urbanizar, la disposición de basuras, el sistema de transporte, el uso y la ocupación del suelo del espacio público. Adicionalmente, se hace énfasis en los siguientes aspectos: • Dimensión físico - espacial El Valle de Aburrá presenta crecientes condiciones de interdependencia con los Municipios del oriente y Occidente cercanos, y con las subregiones del Sur, Suroeste y del Norte. En cuanto a la dotación el Valle de Aburrá presenta una excelente dotación en servicios públicos y un sistema de transporte masivo de pasajeros Metro. La ocupación del territorio no ha estado acorde con las condiciones geográficas que presenta el Valle de Aburrá presentándose una creciente urbanización en las laderas del Valle, con condiciones geotécnicas de alto riesgo e inestabilidad ambiental. El corredor del río y sus márgenes se ha ido consolidando como eje funcional además de ser destino final de drenajes localizados a lo largo del corredor, receptor de servicios y soporte principal de la movilidad tanto local como metropolitana. Todas estas funciones que desempeña dicho corredor han generado a su vez un gran deterioro del medio ambiente. El alto crecimiento del parque automotor (10% anual), el aumento en la demanda de viajes, la deficiente malla vial, el crecimiento de transporte público (taxi, microbuses) y el inadecuado uso de las vías, son factores que Grupo de investigaciones Ambientales 23 demandan y exigen una infraestructura vial adecuada que pueda suplir las necesidades de desarrollo tanto para el transporte público como para la movilización misma de la población. • Programa de movilidad y transporte Este programa pretende garantizar la movilidad de las personas, bienes, servicios e información en la región Metropolitana y para ello requiere grandes inversiones para cumplir dicha meta; entre las prioridades se tiene: - Transporte masivo metropolitano de pasajeros (TMMP). - Transporte masivo de mediana capacidad (TMMC) ó Metroplus, el cual aprovecha el Metro como eje estructurante de la movilidad metropolitana y la red vial de carácter metropolitano cuyo eje estructurante es el corredor del río - Sistema de Transporte por Cable. - Sistema de Transporte Férreo Liviano de pasajeros o autoferro. - Sistema de Transporte Férreo de pasajeros denominado Metrotren o Tren de cercanías. - • Construcción de nuevas Líneas del Metro. Programa de centralidades metropolitanas La pretensión de éste programa es implementar unas acciones urbanísticas que propicien un equilibrio y armonía entre la estructura físico - espacial del territorio Metropolitano, con el propósito de mejorar de la calidad urbana, haciendo énfasis en: - Asentamiento de diversas actividades. - Habitación de terrenos. - Generación de nuevos equipamientos y espacios públicos. - Armonizar las relaciones de frontera. - Desarrollar nuevas intervenciones urbanas macro, articuladas a través de un sistema de transporte de mediana capacidad. - Fortalecimiento del Río Medellín, entre otros. Grupo de investigaciones Ambientales 24 Los Campos de intervención se clasifican de la siguiente manera: - Movilidad: corredor Metroplus. - Vivienda: construcción masiva para todos los estratos y mejoramiento de las viviendas existentes. - Espacio público: generación y configuración del espacio público para la movilidad (peatón, ciclo-rutas, transporte motorizado), articulación urbana, recreación, cultura, naturaleza, etc. - Protección de recursos y mejoramiento ambiental. - Servicios públicos: redes públicas y domiciliarias de acueducto alcantarillado, energía, gas y telecomunicaciones. - Equipamiento: básicos sociales (educación, salud, recreación, deporte). El desarrollo de todas las líneas descritas anteriormente, redundará en mejoras en la calidad de vida de los habitantes del Área Metropolitana del Valle de Aburrá. 1.1.3. Sistema de Gestión Ambiental Municipal de Medellín, SIGAM1, En la ciudad de Medellín, las fuentes móviles son las responsables de la mayor carga de contaminantes de gases y partículas que se emiten diariamente a la atmósfera de la ciudad, lo que sumado a las emisiones de partículas aportadas por el desgaste de la superficie de la red vial, como fuente distribuida y estrechamente relacionada con el transporte, puede determinar en algunos sitios de la ciudad, variaciones importantes de la calidad del aire (CGM, 2004). Otros factores de análisis en esta problemática, es la edad del parque automotor, y el número de recorridos de la periferia hacia y desde el centro de la ciudad. La edad promedio del parque automotor, para 2004 es de 10 años frente a la edad máxima recomendada. Sin embargo al observar la edad por 1 El Sistema de Gestión Ambiental Municipal - SIGAM, se centra fundamentalmente en la regulación y orientación de las prácticas individuales y colectivas y en la construcción de valores relacionados con el manejo de los procesos ambientales locales. Se concibe como el componente de la gestión pública que define y prepara las bases programáticas, metodológicas, jurídicas administrativas y operativas para el desarrollo de las políticas ambientales de un municipio en su contexto regional. Grupo de investigaciones Ambientales 25 tipo de vehículo se encuentra que la edad promedio de buses y busetas es mayor de 17 años, superando la edad máxima recomendada de 15 años. Adicional a lo anterior, el número de recorridos de transporte público urbano desde y hacia la periferia indica que los vehículos de transporte público urbano realizan 9 viajes desde la periferia hasta el centro de la ciudad y viceversa. Este hecho explica como la presión de un sistema de transporte radial ha convertido al centro de la ciudad en una terminal de transporte, con un impacto muy grande en contaminación ambiental y condiciones poco favorables para transitar a pié por las calles y acceder a los servicios que el centro de la ciudad presta (CGM, 2004). El SIGAM plantea la necesidad de implementar una política metropolitana de movilidad, que incluya Tren de Cercanías, Metro Cable, red caminera y Metro Plus. Con este Plan Maestro se busca mejorar la calidad de vida de todos los sectores de la ciudad y articular efectivamente el sistema vial municipal. Hay 64 rutas integradas al sistema y con la implementación de la reorganización concertada con los transportadores del transporte público, en la ciudad se mejorará el medio ambiente del centro tradicional. Este informe señala que la red vial municipal se ha vuelto insuficiente y atrasada ante el aumento de vehículos pues la ciudad tiene un porcentaje anual de crecimiento del parque automotor del 10% y, una densidad de 8 habitantes por vehículo, cuando en 1973 era de 28 hab/veh. En el POT se estima que circulan sobre la red de Medellín unos 320000 vehículos diariamente, de ellos 20000 son taxis (CGM, 2004). En la actualidad se viene implementando el Sistema Integral de Transporte Masivo, con el propósito de mejorar la movilidad, que es uno de los aspectos más conflictivos de la competitividad y del medio ambiente por la contaminación, el ruido, el consumo excesivo de recursos, la ocupación del espacio y la accidentalidad vial. La eficiencia de la movilidad urbana depende en gran medida de la organización de los diferentes medios de transporte y de la identificación de una política que atienda el logro de objetivos sociales, Grupo de investigaciones Ambientales 26 económicos, ambientales y espaciales que se propongan en la ciudad en este aspecto. Desde el punto de vista ambiental, incluso social y económico, es necesario hacer realidad la integración del transporte público, pues en el Valle de Aburrá éste presenta graves problemas de articulación, lo cual disminuye notablemente su eficiencia y promueve el uso del vehículo particular. La alimentación de los buses a las diferentes estaciones del metro reduce el tiempo de los desplazamientos de las personas, optimiza el acceso al centro y reduce la contaminación, lo cual implica mejor calidad de vida. El criterio debe ser que por la ciudad transiten y al centro lleguen más personas en menos vehículos. 1.2. INDICADORES COMPONENTE MOVILIDAD, TRANSPORTE Y AMBIENTAL A continuación se presentan algunos indicadores correspondientes a movilidad, sector transporte y componente ambiental para los municipios del Valle de Aburrá. Ésta información se obtuvo del Área Metropolitana del Valle del Valle de Aburrá (AMVA, 2005) y la Contraloría General de Medellín (CGM, 2004). • Longitud de vías Las longitudes de vías para el Área Metropolitana del Valle de Aburrá, de acuerdo a su caracterización se presentan en la tabla 1. El proceso de la medición de las longitudes de las vías para el Área Metropolitana se ejecutó en su totalidad sobre planos impresos y en medio magnéticos (AMVA, 2005). Grupo de investigaciones Ambientales 27 Tabla 1. Longitud de vías para el Área Metropolitana del Valle de Aburrá. LONGITUD (km) MUNICIPIO REGIONAL ARTERIA COLECTORA SERVICIO TOTAL MEDELLÍN 15,30 345,37 496,92 1767,67 2625,26 ENVIGADO 3,49 7,78 16,14 45,84 73,25 SABANETA 2,95 2,46 4,26 34,05 43,72 ITAGÜI 3,98 6,57 4,04 30,52 45,11 LA ESTRELLA 2,76 1,45 0,00 4,16 8,37 CALDAS 2,55 2,12 1,89 11,90 18,46 BELLO 5,17 8,18 7,68 24,68 45,71 COPACABANA 2,75 2,75 2,95 13,54 21,99 GIRARDOTA 1,52 1,60 0,00 9,30 12,42 BARBOSA 2,54 1,24 0,32 10,58 14,68 TOTALES 43,01 379,52 534,20 1925,24 2908,97 Fuente: AMVA, 2005. La tabla anterior muestra sólo los datos a nivel urbano de cada uno de los 10 municipios que conforman el Valle de Aburrá. Las definiciones del tipo de vía se presentan en el glosario. • Área vial por área urbana de municipio Para la obtención de este índice, se definen los anchos de vía de acuerdo a las dimensiones aproximadas de las secciones transversales. En el Municipio de Medellín se utilizan los valores que aparecen en el inventario vial de la Secretaría de Planeación Municipal (AMVA, 2005), así: - Vía Regional: 14 m (dos calzadas de 7 m sin berma, vía de travesía), este ancho de vía aplica solamente para los Municipios de Bello, Envigado e Grupo de investigaciones Ambientales 28 Itagüí, para los demás Municipios se tomaron anchos de 7 m, correspondientes a las carreteras de carácter nacional que atraviesan la región, como lo son: La Variante de Caldas en el sur y la vía a la Costa Atlántica en el norte del Valle de Aburrá. - Vías Arterias: 10 m (dos calzadas). Se toma este valor para las vías arterias aledañas a la vía regional en los municipios de Envigado e Itagüí; para los demás municipios se toman valores de 7 m. - Vías colectoras y de servicio: 8 m para todos los municipios del Valle de Aburrá. Tabla 2. Área de vía por área urbana del municipio. ÁREA VIAL (km2) MUNICIPIO REGIONAL O CARRETERA ARTERIA COLECTORA SERVICIO TOTAL MEDELLÍN 0,20 3,45 4,97 12,37 20,99 ENVIGADO 0,05 0,08 0,13 0,32 0,58 SABANETA 0,02 0,02 0,03 0,24 0,31 ITAGÜI 0,06 0,07 0,03 0,21 0,37 LA ESTRELLA 0,02 0,01 0,00 0,03 0,06 CALDAS 0,02 0,01 0,02 0,08 0,13 BELLO 0,07 0,06 0,06 0,17 0,36 COPACABANA 0,02 0,02 0,02 0,09 0,16 GIRARDOTA 0,01 0,01 0,00 0,07 0,09 BARBOSA 0,02 0,01 0,003 0,07 0,10 TOTALES 0,48 3,73 5,27 13,66 23,14 Fuente: AMVA, 2005. Grupo de investigaciones Ambientales 29 Según reporte del Banco Mundial, si se desea un desarrollo más o menos satisfactorio de transporte para una metrópoli, la superficie total de vías con calidad técnica corriente, no debe ser inferior al 15% de la superficie total del área urbanizada. (AMVA, 2005). • Porcentaje de área vial por área urbana de cada municipio Para sacar los porcentajes de área vial por área urbana de los Municipios del Valle de Aburrá, se definen las áreas urbanas de los Municipios de acuerdo a la información proporcionada por la oficina de Planeación del Área Metropolitana (AMVA, 2005). En la siguiente tabla se muestran las diferentes áreas para los Municipios. Tabla 3. Área de los municipios del Valle de Aburrá. ÁREA DE MUNICIPIOS (km2) MUNICIPIO TOTAL URBANA SUBURBANO EXPANSIÓN MEDELLÍN 380,34 105,24 18.220 5,100 ENVIGADO 78,59 12,12 0.400 2,580 SABANETA 16,61 3,67 1.290 0,980 ITAGÜI 19,30 11,59 0.600 0,360 LA ESTRELLA 34,88 3,58 10.110 0,000 CALDAS 133,23 2,00 3.930 2,290 BELLO 142,38 19,81 1.900 3,130 COPACABANA 69,26 4,95 11,570 1,200 GIRARDOTA 82,07 3,15 10,000 6,200 BARBOSA 205,38 2,08 3,96 0 TOTALES 1.162,04 168,19 61,98 21,84 Fuente: AMVA, 2005. Grupo de investigaciones Ambientales 30 Relacionando las áreas viales con el área urbana de cada municipio, se obtienen los porcentajes presentados en la tabla 4. Tabla 4. Porcentajes por municipios de vías por Km2. PORCENTAJES MUNICIPIO Área Vial/Área Urbana (%) MEDELLÍN 19,94 ENVIGADO 4,76 SABANETA 8,46 ITAGÜI 3,17 LA ESTRELLA 1,64 CALDAS 6,56 BELLO 1,84 COPACABANA 3,17 GIRARDOTA 2,76 BARBOSA 4,96 TOTAL 13,76 Realizando un promedio general para el área de influencia del estudio se observa que presenta el 13,76% inferior al 15% recomendado por el Banco Mundial. Lo más preocupante es que ningún Municipio aparte de Medellín supera el 15% de área vial y el promedio de los 9 Municipios, excluyendo Medellín es de tan sólo 3,4% de área vial. • Indicador de longitud y área de vía respecto al total de habitantes En la tabla 5 se hace un estimativo de la cantidad unitaria de vía por habitante en cada uno de los Municipios, de acuerdo a los datos del DANE de la población Grupo de investigaciones Ambientales 31 censada en el 2005 para el Área Metropolitana del Valle de Aburrá (DANE, 2005). Tabla 5. Longitud de vía y área vial por habitante para el Valle de Aburrá. POBLACIÓN MUNICIPIO ESTIMADA 2005 LONG / HBTE. (m) ÁREA / HBTE (m2) MEDELLÍN 2223078 1,33 10,65 BARBOSA 42537 0,41 2,79 BELLO 371973 0,10 0,84 CALDAS 67372 0,23 1,59 COPACABANA 61421 0,41 3,01 ENVIGADO 175240 0,42 3,31 GIRARDOTA 42744 0,33 2,36 ITAGÜI 230272 0,13 1,02 LA ESTRELLA 52709 0,14 0,97 SABANETA 44820 1,15 8,15 TOTAL 3312166 0.90 7.18 Esta tabla muestra unos índices muy bajos del total de vías por habitante, debido al deficiente desarrollo vial de los municipios. • Consumo de gasolina per cápita en vehículo automotor En la tabla 6 se identifica el número de galones de gasolina que se consume al año, por persona, para el transporte en vehículos de motor en las zonas urbanas. La reducción del consumo de gasolina constituye un requisito fundamental para el desarrollo sostenible de los asentamientos humanos, ya que ese consumo tiene repercusiones considerables en todo el ecosistema. Grupo de investigaciones Ambientales 32 Tabla 6. Consumo de gasolina per cápita en el Valle de Aburrá. AÑO Galones/habitante/mes 1999 6,3 2003 4,2 2004 4,2 Fuente: CGM. 2004 y ECOPETROL, 2005. Para 2004, el consumo de gasolina per cápita en la ciudad de Medellín fue de 4,2 galones/hab./mes presentándose un decrecimiento del 33,3% con respecto a 1999. La reducción de este indicador se debe principalmente, a cambios en los modos de transporte y utilización de sistemas masivos, aumento periódico de las tarifas de los combustibles, crecimiento del índice de ocupación de suelo urbano, utilización de nuevos combustibles como el gas natural, crecimiento de la población urbana, al bajo índice de crecimiento de la economía de la región, implementación de la medida de pico y placa y al aumento del número de pasajeros por vehículo. El consumo de gasolina es un buen indicador de la dependencia del automóvil y de los potenciales impactos ambientales generados por su utilización. • Edad promedio del parque automotor público La tabla 7 presenta la edad promedio del parque automotor público urbano (buses, busetas y colectivos), que circulan en la ciudad. Este indicador es una medida indirecta de la efectividad y calidad de prestación del servicio de transporte público urbano, pues refleja en que medida las empresas y la administración controlan que el parque automotor no sobrepase la edad máxima recomendada como financiera y económicamente viable para operación de 15 años. Los datos correspondientes a los años 2001 hasta 2004 se obtuvieron del informe del estado de los recursos naturales y del medio ambiente, presentado por la Contraloría General de Medellín en el 2004. Para el 2005, este valor se obtuvo del Diagnóstico del Plan Maestro de Movilidad para la región metropolitana del Valle de Aburrá 2005 – 2020. Grupo de investigaciones Ambientales 33 Tabla 7. Edad promedio del parque automotor público. Año Edad media parque automotor (Nº años) 2001 10,0 2002 12,6 2003 10,5 2004 10,0 2005 13,0 Fuente: CGM, 2004 y AMVA, 2005 • Número de recorridos del transporte público urbano hacia y desde la periferia La tabla 8 presenta el número de desplazamientos de los vehículos de transporte público urbano hacia y desde la periferia, permitiendo evaluar la disponibilidad del transporte público urbano. Este dato mide la eficiencia y eficacia de la prestación del servicio público urbano en la ciudad. Tabla 8. Número de recorridos del transporte público urbano desde y hacia la periferia. Año Número de recorridos/día/vehículo 2000 8 2004 9 Fuente: CGM, 2004 La Secretaría de Transportes y Tránsito del Municipio de Medellín le reportó a la Contraloría General de Medellín un valor total de 9 recorridos/día/vehículo para el 2004. Un análisis de esta cifra permitiría entender como este tipo de desplazamiento ha convertido al centro de la ciudad en una especie de Grupo de investigaciones Ambientales 34 terminal de transporte, con un impacto grande en contaminación ambiental y condiciones poco amables para transitar a pie por las calles y acceder a los servicios que el centro de la ciudad ofrece. • Vehículos per cápita Indicador que mide la cantidad de vehículos por habitante en la ciudad. Entre mayor sea el valor del indicador, mayor es la presión sobre el medio ambiente. Figura 1. Vehículos per cápita en la ciudad de Medellín año 2004. 60.0 Porcentaje (%) 50.0 49.0 46.7 40.0 30.0 22.1 20.0 20.0 10.6 10.0 0.0 2000 2002 2003 2004 2005 Año Fuente: CGM, 2004 y Ministerio del Medio Ambiente, 2006 Este indicador según el SIAU2 (Sistema de Indicadores Ambientales Urbanos), aunque presenta la limitante que no todos los vehículos matriculados en el municipio se movilizan en el mismo, puede arrojar información importante relacionada con consumo de combustible (miles de galones/año) y con emisiones de CO, CO2, SO2, NOx y partículas en suspensión. 2 El Ministerio del Medio Ambiente de Colombia desarrolló el Proyecto "Sistema de Indicadores Ambientales Urbanos" en asocio con la RDS Colombia y Colnodo; este proyecto es ejecutado para el desarrollo del Programa de Fortalecimiento Institucional para la Gestión Ambiental Urbana. El establecimiento de sistemas de información de calidad ambiental urbanoregional, y los esquemas de seguimiento a los mismos, denominados Observatorios Ambientales Urbanos, permiten presentar los indicadores numéricos, gráficos y criterios comparativos que coadyuven en la planificación del desarrollo sostenible del país sobre una base suficientemente objetiva, sistematizada y pública. El sistema de información genera señales precisas a las autoridades ambientales y a la ciudadanía, que permiten acelerar la gestión y mejorar el nivel de vida de la población urbana. Grupo de investigaciones Ambientales 35 • Porcentaje de cumplimiento de la normatividad de emisión de gases en operativos de fuentes móviles, realizados por el AMVA Indicador que cuantifica el número de vehículos que aprobaron la prueba de revisión de emisión de gases de Hidrocarburos (HC), Monóxido de Carbono (CO), Dióxido de Carbono (CO2) y Oxígeno (O2), emitidas a la atmósfera a través del escape de un vehículo como resultado de su funcionamiento. Figura 2. Porcentaje de cumplimiento de la normatividad de emisión de gases Porcentaje (%) por fuentes móviles. 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 77,9 53,3 2000 89,4 80,0 51,0 2002 2003 2004 2005 Año Fuente: AMVA. Operativos de fuentes móviles en el Valle de Aburrá, 2006 El Porcentaje de cumplimiento ha tenido variaciones importantes a los largo del periodo comprendido entre el año 2000 y 2005. Para el año 2000 se tenia un porcentaje de 53.3% que luego aumentó en el año 2002 a 77.9%. En el 2003, no hubo variación significativa, aunque para el 2004 este porcentaje disminuyó a 49%. Lo anterior es consecuencia de los problemas de afinación y sincronización que muchos vehículos presentaron en el momento de la revisión por parte de la autoridad ambiental. En la última información suministrada por el AMVA correspondiente a operativos realizados en 2005, el porcentaje aumentó un 38.4%, con respecto al 2004, debido a la gran cantidad de vehículos evaluados que presentaron emisiones por debajo de los límites establecidos. Grupo de investigaciones Ambientales 36 • Vehículos con certificado de emisión de gases expedidos por las servitecas autorizadas en la ciudad de Medellín Indicador que verifica el porcentaje de vehículos que han efectuado la revisión y aprobación (recibiendo una certificación de cumplimiento) de emisiones de gases provenientes de la carburación del motor al ambiente frente al total de vehículos inspeccionados. La verificación y certificación de emisiones es realizada por los Centros de Diagnóstico reconocidos, que se encuentran ubicados en diversos sectores de la ciudad. Porcentaje vehículos (%) Figura 3. Vehículos con certificado de emisión de gases expedidos en Medellín. 40,0 38,8 38,0 34,0 35,9 35,4 36,0 34,0 32,0 30,0 1999 2003 2004 2005 Año Fuente: AMVA. Operativos de fuentes móviles en Medellín, 2006 y CGM, 2004 Durante los operativos realizados en 2005 se revisaron 3888 vehículos en todo el Valle de Aburrá, de los cuales 1348 monitoreados en Medellín pasaron la prueba de emisión de gases y obtuvieron la certificación expedida por las servitecas autorizadas. Este dato corresponde al 35% del total de vehículos revisados en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá y al 89% de los revisados en el municipio de Medellín. Solo 160 vehículos no pasaron la prueba en dicho municipio. Grupo de investigaciones Ambientales 37 1.3. PARQUE AUTOMOTOR REGISTRADO EN EL VALLE DE ABURRÁ El Valle de Aburrá está conformado por 10 municipios: Barbosa, Copacabana, Girardota, Bello, Medellín, Envigado, Sabaneta, Itagüí, La Estrella y Caldas, los cuales tienen una extensión total de 1152 Km2 y una población censada por el DANE para el año 2005 de 3312166 habitantes. El área del Valle de Aburrá corresponde en un 44% a los municipios del Norte (Barbosa, Copacabana, Girardota y Bello), 33% al municipio de Medellín y el 23% restante a los municipios del Sur (Envigado, Sabaneta, Itagüí, La Estrella y Caldas). No todas las secretarías e inspecciones de tránsito del Valle de Aburrá tienen la categoría para poder cumplir la función de registrar vehículos. Los municipios autorizados son siete hasta el año 2004: Medellín, Envigado, Sabaneta, Itagüí, Bello, Girardota y Barbosa. 1.3.1. Número de autos del Valle de Aburrá Los vehículos circulantes en el Valle de Aburrá se encuentran registrados en las diferentes Secretarías de Transporte y Tránsito de Colombia, se va a suponer que el número de vehículos que circulan y residen en el Valle de Aburrá, son equivalentes a los registrados en las Secretarías de Transporte y Tránsito del Valle de Aburrá. El número de autos (automóviles, camionetas, camperos y pick ups, particulares y oficiales) existentes en el Valle de Aburrá ha tenido un constante crecimiento, el cual ha sido del 7% anual para los años de 1998 a 2002 y del 10% anual para los años 2003 y 2004 (CGM, 2004). En este último año, el Valle de Aburrá tenía 284622 autos registrados, de los cuales 283616 eran autos particulares y 1006 autos oficiales. El índice de motorización de autos (relación entre el número de autos registrados y el número de habitantes) era de 91 vehículos /1000 habitantes, es decir un auto cada 11 habitantes (AMVA, 2005). Grupo de investigaciones Ambientales 38 Partiendo del valor registrado en 2004 que corresponde a 284622 autos registrados y si se asume que un vehículo recorre 50 Km/día en promedio, de los cuales el 70% son en el Valle de Aburrá, podría decirse que en un año se recorren 3636 millones de vehículos-Km (AMVA, 2005). Las tablas 9 y 10 contienen los datos de evolución del número e índice de motorización de autos registrados en el Valle de Aburrá por municipio. Esta información se obtuvo del Diagnóstico del plan maestro de movilidad para la Región Metropolitana del Valle de Aburrá 2005 – 2020 (AMVA, 2005). El municipio de Sabaneta sólo a partir del año de 1999 puede registrar vehículos en su Secretaría de Transportes y Tránsito. Es por esto que no aparecen registros de autos para los años de 1986 a 1998. En la tabla 9 puede apreciarse que la cantidad de autos registrados ha tenido variación considerable entre los años 1986 y 2004. El incremento para el municipio de Medellín corresponde a un 133% para el periodo referido. Los autos particulares participan en un 99% del total, para el 2004, mientras que para los demás años se tiene un promedio de participación del 92%. Los autos oficiales tienen una mínima participación que fluctúa entre el 1% y el 8%, con respecto a los datos globales En el Valle de Aburrá el incremento de autos entre 1986 y 2002 asciende a 174% y el índice de motorización pasó de 44 veh/hab a 84veh/hab. Grupo de investigaciones Ambientales 39 Tabla 9. Evolución del número de autos registrados en el Valle de Aburrá por municipio. Años Municipio Variable Autos Medellin Autos Autos Autos Autos Particular Oficial Total Particular Oficial Total 1986 1987 1988 1989 1992 1993 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 hasta Agosto 2004 37133 1352 38485 1524697 24,35 0,89 25,24 17275 147 17422 224786 76,85 0,65 77,50 20668 623 21291 97658 211,64 6,38 218,02 17968 467 18435 145816 123,22 3,20 126,42 38621 1397 40018 1569009 24,61 0,89 25,5 20820 159 20979 234651 88,73 0,68 89,41 20941 638 21579 101413 206,49 6,29 212,78 19242 473 19715 152611 126,09 3,10 129,19 40058 1475 41533 1613321 24,83 0,91 25,74 22987 160 23147 244516 94,01 0,65 94,66 21718 643 22361 105168 206,51 6,11 212,62 2033 473 2506 159406 12,75 2,97 15,72 41489 1736 43225 1657633 25,03 1,05 26,08 2391 170 2561 254381 9,4 0,67 10,07 22044 654 22698 108923 202,38 6 208,38 20739 474 21213 166201 124,78 2,85 127,63 44377 6572 50949 1790569 24,78 3,67 28,45 26401 187 26588 283976 92,97 0,66 93,63 21761 652 22413 120188 181,06 5,42 186,48 22393 516 22909 186586 120,01 2,77 122,78 47042 6651 53693 1834881 25,64 3,62 29,26 28343 195 28538 293841 96,46 0,66 97,12 21889 652 22541 123943 176,61 5,26 181,87 231 560 791 193381 1,19 2,90 4,09 55501 6923 62424 1865618 29,75 3,71 33,46 31547 274 31821 304283 103,68 0,9 104,58 24197 676 24873 129114 187,41 5,24 192,65 37231 596 37827 203297 183,14 2,93 186,07 58567 7288 65855 1888828 31,01 3,86 34,87 32962 298 33260 313113 105,27 0,95 106,22 27204 695 27899 133259 204,14 5,22 209,36 46241 613 46854 210776 219,38 2,91 222,29 63383 7341 70724 1912224 33,15 3,84 36,99 34704 319 35023 322192 107,71 0,99 108,70 29552 712 30264 137535 214,87 5,18 220,05 49911 633 50544 218523 228,4 2,90 231,30 68276 7406 75682 1935056 35,28 3,83 39,11 36837 351 37188 33149 1111,26 10,59 1121,85 58208 902 59110 141931 410,11 6,36 416,47 52218 652 52870 226523 230,52 2,88 233,40 74147 748 74895 1957928 37,87 0,38 38,25 39013 392 39405 34091 1144,38 11,5 1155,88 60736 917 61653 146406 414,85 6,26 421,11 54507 670 55177 234712 232,23 2,85 235,08 339 0 339 3492 97,08 0,00 97,08 228742 9459 238201 2952986 77,46 3,20 80,66 79951 7561 87512 1980917 40,36 3,82 44,18 40968 417 41385 350416 116,91 1,19 118,10 63214 933 64147 150945 418,79 6,18 424,97 56729 685 57414 243069 233,39 2,82 236,21 788 0 788 35938 21,93 0,00 21,93 24165 9596 33761 3004344 8,04 3,19 11,23 79951 7561 87512 2003780 39,9 3,77 43,67 40968 417 41385 360054 113,78 1,16 114,94 65487 936 66423 155569 420,95 6,02 426,97 56729 685 57414 251627 225,45 2,72 228,17 1292 1 1293 36971 34,95 0,03 34,98 244427 9600 254027 3056016 79,98 3,14 83,12 83613 7606 91219 2026789 41,25 3,75 45 40968 417 41385 369844 110,77 1,13 111,90 68405 926 69331 160287 426,77 5,78 432,55 56729 685 57414 260406 217,85 2,63 220,48 2815 2 2817 38022 74,04 0,05 74,09 252530 9636 262166 3108340 81,24 3,10 84,34 89094 485 89579 2071391 43,01 0,23 43,24 Habitantes Índice motorización autos (veh / 1.000 hab) Autos Valle de Aburrá Particular Oficial Total Particular Oficial Total Habitantes Índice motorización autos (veh / 1.000 hab) Sabaneta Particular Oficial Total Particular Oficial Total Habitantes Índice motorización autos (veh / 1.000 hab) Itaguí Particular Oficial Total Particular Oficial Total Habitantes Índice motorización autos (veh / 1.000 hab) Envigado Particular Oficial Total Habitantes Índice motorización autos (veh / 1.000 hab) Bello Autos Particular Oficial Total Particular Oficial Total Habitantes Índice motorización autos (veh / 1.000 hab) Particular Oficial Total 93044 2589 95633 2192252 42,44 1,18 43,62 99624 2667 102291 2263330 44,02 1,18 45,20 105093 2751 107844 2334408 45,02 1,18 46,20 108182 3034 111216 2405486 44,97 1,26 46,23 114932 7927 122859 2618720 43,89 3,03 46,92 120374 8058 128432 2689798 44,75 3,00 47,75 148476 8469 156945 2751793 53,96 3,08 57,04 164974 8894 173868 2801199 58,89 3,18 62,07 17755 9005 26760 2851563 6,23 3,16 9,39 215539 9311 224850 2902051 74,27 3,21 77,48 Fuente: AMVA, 2005 Grupo de investigaciones Ambientales 40 44355 13 44368 170065 260,81 0,08 260,89 8359 5 8364 40191 207,98 0,12 208,10 141808 503 142311 3215691 44,10 0,16 44,26 Tabla 10. Evolución del índice de motorización de autos en el Valle de Aburrá. Autos Años 1986 1987 1988 1989 1992 1993 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2004 Particular 93044 99624 105093 108182 114932 120374 148476 164974 177550 215539 228742 241650 244427 252530 283616 Oficial 2589 2667 2751 3034 7927 8058 8469 8894 9005 9311 9459 9596 9600 9636 1006 Habitantes Total 95633 102291 107844 111216 122859 128432 156945 173868 186555 224850 238201 251246 254027 262166 284622 2192252 2263330 2334408 2405486 2618720 2689798 2751793 2801199 2851563 2902051 2952986 3004344 3056016 3108340 3139423 Índice de motorización autos (veh / 1.000 hab) Particular Oficial Total 42,44 1,18 43,62 44,02 1,18 45,20 45,02 1,18 46,20 44,97 1,26 46,23 43,89 3,03 46,92 44,75 3,00 47,75 53,96 3,08 57,04 58,89 3,18 62,07 62,26 3,16 65,42 74,27 3,21 77,48 77,46 3,20 80,66 80,43 3,19 83,62 79,98 3,14 83,12 81,24 3,10 84,34 90,34 0,32 90,66 Índice hab/veh Particular 23,56 22,72 22,21 22,24 22,78 22,35 18,53 16,98 16,06 13,46 12,91 12,43 12,50 12,31 11,07 Oficial 847,46 847,46 847,46 793,65 330,03 333,33 324,68 314,47 316,46 311,53 312,50 313,48 318,47 322,58 3125,00 Fuente: AMVA, 2005 Grupo de investigaciones Ambientales 41 Total 22,93 22,12 21,65 21,63 21,31 20,94 17,53 16,11 15,29 12,91 12,40 11,96 12,03 11,86 11,03 En la figuras 4 y 5 se presentan las gráficas de la evolución del número de autos en el Valle de Aburrá y la línea de tendencia de crecimiento. Figura 4. Evolución del número de autos registrados en el Valle de Aburrá. 300000 Particular Oficial Total 250000 Autos 200000 150000 100000 50000 2005 2003 2001 1999 1997 1995 1993 1991 1989 1987 1985 0 Años Figura 5. Línea de tendencia para la evolución del número de autos registrados en el Valle de Aburrá. 300000 250000 Autos 200000 150000 100000 50000 2004 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1993 1992 1989 1988 1987 1986 0 Años Grupo de investigaciones Ambientales 42 La evolución histórica de los autos totales (particulares y oficiales) registrados en el Valle de Aburrá tiene un comportamiento polinomial creciente cuya ecuación corresponde a: y = 0,733x6 - 29,227x 5 + 410,93x 4 - 2447,8x 3 + 6836,6x 2 - 3000,7x + 94168 R 2 = 0,9968 1.3.2. Número de buses del Valle de Aburrá En las tablas 11 y 12 se presenta la evolución del parque automotor de buses y su respectivo índice de motorización. El número de buses (buses, busetas y microbuses, ya sean de servicio particular, público u oficial, incluyen urbanos, metropolitanos e interurbanos) existentes en el Valle de Aburrá presentó un descenso en el año de 1992, pero desde el año 1993 comenzó un crecimiento; esto se debió fundamentalmente al proceso de racionalización de los vehículos y a la apertura económica que implicó recesos en muchos sectores incluido el transporte. En la tabla 12 se aprecia que para el año 2004, el Valle de Aburrá tenía 18353 buses registrados, de los cuales 2087 eran buses particulares, 16015 buses públicos (urbanos, metropolitanos e interurbanos) y 251 buses oficiales. El índice de motorización de buses (relación entre el número de buses registrados y el número de habitantes) era de 58 vehículos / 10000 habitantes, es decir un bus cada 171 habitantes. Se debe tener en cuenta que los buses no están homologados, es decir se está asumiendo igualdad de peso en capacidad para un bus, buseta o microbús. Sin embargo, si se calculara el valor del número de habitantes por bus sería mayor, debido a que el factor de homologado corresponde a 2,2 para buses de alta capacidad, mientras que para buseta y microbús este factor es de 1,0. Grupo de investigaciones Ambientales 43 Tabla 11. Evolución del número de buses registrados en el Valle de Aburrá por municipio. Municipio Variable Medellin Buses Bello Habitantes Índice motorización buses (veh / 10.000 hab) Buses Envigado Habitantes Índice motorización buses (veh / 10.000 hab) Buses Itaguí Habitantes Índice motorización buses (veh / 10.000 hab) Buses Sabaneta Habitantes Índice motorización buses (veh / 10.000 hab) Buses Valle de Aburrá Habitantes Índice motorización buses (veh / 10.000 hab) Buses Habitantes Índice motorización buses (veh / 10.000 hab) Buses Particular Público Oficial Total Particular Público Oficial Total Particular Público Oficial Total Particular Público Oficial Total Particular Público Oficial Total Particular Público Oficial Total Particular Público Oficial Total Particular Público Oficial Total Particular Público Oficial Total Particular Público Oficial Total Particular Público Oficial Total Particular Público Oficial Total 1986 1987 1988 1989 1992 1993 1995 847 3857 182 4886 1524697 5,56 25,30 1,19 32,05 134 501 17 652 224786 5,96 22,29 0,76 29,01 129 573 21 723 97658 13,21 58,67 2,15 74,03 103 453 14 570 145816 7,06 31,07 0,96 39,09 877 391 182 1450 1569009 5,59 2,49 1,16 9,24 134 502 17 653 234651 5,71 21,39 0,72 27,83 130 574 21 725 101413 12,82 56,60 2,07 71,49 102 522 14 638 152611 6,68 34,20 0,92 41,81 879 4057 185 5121 1613321 5,45 25,15 1,15 31,74 134 503 17 654 244516 5,48 20,57 0,70 26,75 131 586 21 738 105168 12,46 55,72 2,00 70,17 103 594 14 711 159406 6,46 37,26 0,88 44,60 878 4152 201 5231 1657633 5,30 25,05 1,21 31,56 134 503 17 654 254381 5,27 19,77 0,67 25,71 131 610 21 762 108923 12,03 56,00 1,93 69,96 104 719 14 837 166201 6,26 43,26 0,84 50,36 295 3236 8 3539 1790569 1,65 18,07 0,04 19,76 152 559 18 729 283976 5,35 19,68 0,63 25,67 131 589 21 741 120188 10,90 49,01 1,75 61,65 125 1181 5 1311 186586 6,70 63,30 0,27 70,26 341 3339 13 3693 1834881 1,86 18,20 0,07 20,13 152 581 18 751 293841 5,17 19,77 0,61 25,56 131 580 21 732 123943 10,57 46,80 1,69 59,06 155 1397 18 1570 193381 8,02 72,24 0,93 81,19 488 4771 20 5279 1865618 2,62 25,57 0,11 28,30 209 751 22 982 304283 6,87 24,68 0,72 32,27 131 583 23 737 129114 10,15 45,15 1,78 57,08 180 3308 18 3506 203297 8,85 162,72 0,89 172,46 1213 5384 234 6831 2192252 5,53 24,56 1,07 31,16 1243 5508 234 6985 2263330 5,49 24,34 1,03 30,86 1247 5740 237 7224 2334408 5,34 24,59 1,02 30,95 1247 5984 253 7484 2405486 5,18 24,88 1,05 31,11 703 5565 52 6320 2618720 2,68 21,25 0,20 24,13 779 5897 70 6746 2689798 2,90 21,92 0,26 25,08 1008 9413 83 10504 2751793 3,66 34,21 0,30 38,17 Años 1996 516 4791 24 5331 1888828 2,73 25,36 0,13 28,22 236 790 27 1053 313113 7,54 25,23 0,86 33,63 129 581 23 733 133259 9,68 43,60 1,73 55,01 203 4308 18 4529 210776 9,63 204,39 0,85 214,87 1084 10470 92 11646 2801199 3,87 37,38 0,33 41,58 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Hasta Agosto 2004 543 4861 28 5432 1912224 2,84 25,42 0,15 28,41 289 939 32 1260 322192 8,97 29,14 0,99 39,11 128 583 24 735 137535 9,31 42,39 1,75 53,44 229 4467 18 4714 218523 10,48 204,42 0,82 215,72 582 4935 35 5552 1935056 3,01 25,50 0,18 28,69 359 1075 35 1469 331490 10,83 32,43 1,06 44,32 209 1184 13 1406 141931 14,73 83,42 0,92 99,06 249 4525 19 4793 226523 10,99 199,76 0,84 211,59 631 5012 43 5686 1957928 3,22 25,60 0,22 29,04 436 1231 37 1704 340910 12,79 36,11 1,09 49,98 215 1189 15 1419 146406 14,69 81,21 1,02 96,92 260 459 19 738 234712 11,08 19,56 0,81 31,44 8 48 0 56 34920 2,29 13,75 0,00 16,04 1550 12070 114 13734 2952986 5,25 40,87 0,39 46,51 679 5089 50 5818 1980917 3,43 25,69 0,25 29,37 499 1372 39 1910 350416 14,24 39,15 1,11 54,51 220 1193 17 1430 150945 14,57 79,04 1,13 94,74 272 4646 19 4937 243069 11,19 191,14 0,78 203,11 10 74 0 84 35938 2,78 20,59 0,00 23,37 1680 12374 125 14179 3004344 5,59 41,19 0,42 47,19 679 5089 50 5818 2003780 3,39 25,40 0,25 29,04 499 1372 39 1910 360054 13,86 38,11 1,08 53,05 219 1187 17 1423 155569 14,08 76,30 1,09 91,47 272 4646 19 4937 251627 10,81 184,64 0,76 196,20 11 80 0 91 36971 2,98 21,64 0,00 24,61 1680 12374 125 14179 3056016 5,50 40,49 0,41 46,40 685 5383 50 6118 2026789 3,38 26,56 0,25 30,19 499 1372 39 1910 369844 13,49 37,10 1,05 51,64 217 1185 17 1419 160287 13,54 73,93 1,06 88,53 272 4646 19 4937 260406 10,45 178,41 0,73 189,59 17 204 0 221 38022 4,47 53,65 0,00 58,12 1690 12790 125 14605 3108340 5,44 41,15 0,40 46,99 811 6774 17 7602 2071391 3,92 32,70 0,08 36,70 1189 10850 102 12141 2851563 4,17 38,05 0,36 42,58 1399 11719 102 13220 2902051 4,82 40,38 0,35 45,55 94 435 4 533 170065 5,53 25,58 0,24 31,34 50 289 1 340 40191 12,44 71,91 0,25 84,60 955 7498 22 8475 3215691 2,97 23,32 0,07 26,36 Fuente: AMVA, 2005 Grupo de investigaciones Ambientales 44 Tabla 12. Evolución del índice de motorización de buses en el Valle de Aburrá. Buses Años 1986 1987 1988 1989 1992 1993 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2004 Particular 1213 1243 1247 1247 703 779 1008 1084 1189 1399 1550 1680 1680 1690 2087 Público 5384 5508 5740 5984 5565 5897 9413 10470 10850 11719 12070 12374 12374 12790 16015 Índice de motorización buses (veh / 10.000 hab) Habitantes Oficial 234 234 237 253 52 70 83 92 102 102 114 125 125 125 251 Total 6831 6985 7224 7484 6320 6746 10504 11646 12141 13220 13734 14179 14179 14605 18353 2192252 2263330 2334408 2405486 2618720 2689798 2751793 2801199 2851563 2902051 2952986 3004344 3056016 3108340 3139423 Particular 5,53 5,49 5,34 5,18 2,68 2,90 3,66 3,87 4,17 4,82 5,25 5,59 5,50 5,44 6,65 Público 24,56 24,34 24,59 24,88 21,25 21,92 34,21 37,38 38,05 40,38 40,87 41,19 40,49 41,15 51,01 Oficial 1,07 1,03 1,02 1,05 0,20 0,26 0,30 0,33 0,36 0,35 0,39 0,42 0,41 0,40 0,80 Índice hab/veh Total 31,16 30,86 30,95 31,11 24,13 25,08 38,17 41,58 42,58 45,55 46,51 47,19 46,40 46,99 58,46 Particular 1807,30 1820,86 1872,02 1929,02 3725,06 3452,89 2729,95 2584,13 2398,29 2074,38 1905,15 1788,30 1819,06 1839,25 1504,28 Público 407,18 410,92 406,69 401,99 470,57 456,13 292,34 267,55 262,82 247,64 244,66 242,79 246,97 243,03 196,03 Oficial 9368,60 9672,35 9849,82 9507,85 50360,00 38425,69 33154,13 30447,82 27956,50 28451,48 25903,39 24034,75 24448,13 24866,72 12507,66 Fuente: AMVA, 2005 Grupo de investigaciones Ambientales 45 Total 320,93 324,03 323,15 321,42 414,35 398,72 261,98 240,53 234,87 219,52 215,01 211,89 215,53 212,83 171,06 En las siguientes figuras, se muestra la evolución de los buses del Valle de aburrá y la ecuación de tendencia de crecimiento. Figura 6. Evolución del número de buses registrados en el Valle de Aburrá. 20000 Particular 16000 Público Oficial Total Buses 12000 8000 4000 2006 2004 2002 2000 1998 1996 1994 1992 1990 1988 1986 1984 0 Años Figura 7. Línea de tendencia para la evolución del número de buses registrados en el Valle de Aburrá. 20000 18000 16000 Buses 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 2004 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1993 1992 1989 1988 1987 1986 0 Años Grupo de investigaciones Ambientales 46 La evolución histórica de los buses totales (particulares, públicos y oficiales) para el período 1995 - 2004 registrados en el Valle de Aburrá tiene un comportamiento polinomial creciente cuya ecuación de cálculo es y = -0,0213x 6 + 1,9028x 5 - 51,831x 4 + 599,71x 3 - 3028,7x 2 + 6318,4x + 2871,5 R 2 = 0,9765 Mas del 50% de la flota de buses es usada en el servicio público urbano, y se prevé que los municipios que construirán Metroplus en los próximos años chatarrizarán un buen número de buses. 1.3.3. Número de camiones del Valle de Aburrá En las tablas 13 y 14 se presenta la evolución del número de camiones de los municipios que conforman el Valle de Aburra y su respectivo índice de motorización. El número de camiones (camiones y volquetas, sean particulares, públicos u oficiales) existentes en el Valle de Aburrá presentaron un fuerte descenso en el año 1992, pero a partir del año 1993 comienza nuevamente un crecimiento. En la tabla 13 puede apreciarse que la cantidad de autos registrados ha tenido variación considerable entre los años 1992 y 2002. El incremento para el municipio de Medellín corresponde a un 122% para el periodo referido. Los autos particulares participan en un 52% del total; los camiones del sector público y oficial representan un valor de 40% y 8% respectivamente. La tabla 14 permite identificar que para el año 2004, el Valle de Aburrá tenía 24912 camiones registrados, de los cuales 13363 eran camiones particulares, 9792 camiones públicos y 1757 camiones oficiales. El índice de motorización camiones (relación entre el número de camiones registrados y el número de habitantes) era de 79 vehículos / 10000 habitantes, es decir un camión cada 126 habitantes (AMVA, 2005). Grupo de investigaciones Ambientales 47 Tabla 13. Evolución del número de camiones registrados en el Valle de Aburrá por municipio. Años Variable Municipio Camiones Medellin Bello Envigado Itaguí Sabaneta Valle de Aburrá Camiones Particular Público Oficial Total Habitantes Índice motorización camión Particular (veh / 10.000 hab) Público Oficial Total Camiones Particular Público Oficial Total Habitantes Índice motorización camión Particular (veh / 10.000 hab) Público Oficial Total Camiones Particular Público Oficial Total Habitantes Índice motorización camión Particular (veh / 10.000 hab) Público Oficial Total Camiones Particular Público Oficial Total Habitantes Índice motorización camión Particular (veh / 10.000 hab) Público Oficial Total Camiones Particular Público Oficial Total Habitantes Índice motorización camión Particular (veh / 10.000 hab) Público Oficial Total Camiones Particular Público Oficial Total Habitantes Índice motorización camión Particular (veh / 10.000 hab) Público Oficial Total 1986 1987 1988 1989 1992 1993 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Hasta Agosto 2004 7209 3503 2007 12719 1524697 47,28 22,98 13,16 83,42 379 102 25 506 224786 16,86 4,54 1,11 22,51 703 421 159 1283 97658 71,99 43,11 16,28 131,38 2080 1145 394 3619 145816 142,65 78,52 27,02 248,19 7381 3529 2011 12921 1569009 47,04 22,49 12,82 82,35 460 101 26 587 234651 19,60 4,30 1,11 25,02 711 403 160 1274 101413 70,11 39,74 15,78 125,62 2166 1183 403 3752 152611 141,93 77,52 26,41 245,85 7483 3575 2051 13109 1613321 46,38 22,16 12,71 81,25 549 102 26 677 244516 22,45 4,17 1,06 27,69 743 415 165 1323 105168 70,65 39,46 15,69 125,80 2210 1206 403 3819 159406 138,64 75,66 25,28 239,58 7519 3591 2119 13229 1657633 45,36 21,66 12,78 79,81 570 100 26 696 254381 22,41 3,93 1,02 27,36 750 403 169 1322 108923 68,86 37,00 15,52 121,37 2233 1229 405 3867 166201 134,36 73,95 24,37 232,67 1498 1894 202 3594 1790569 8,37 10,58 1,13 20,07 690 164 27 881 283976 24,30 5,78 0,95 31,02 793 312 169 1274 120188 65,98 25,96 14,06 106,00 2364 1456 422 4242 186586 126,70 78,03 22,62 227,35 1524 1951 241 3716 1834881 8,31 10,63 1,31 20,25 772 205 27 1004 293841 26,27 6,98 0,92 34,17 814 297 169 1280 123943 65,68 23,96 13,64 103,27 2477 1649 438 4564 193381 128,09 85,27 22,65 236,01 3981 2631 434 7046 1865618 21,34 14,10 2,33 37,77 974 935 36 1945 304283 32,01 30,73 1,18 63,92 832 270 175 1277 129114 64,44 20,91 13,55 98,90 3947 1801 438 6186 203297 194,15 88,59 21,54 304,28 4007 2628 438 7073 1888828 21,21 13,91 2,32 37,45 1095 1141 54 2290 313113 34,97 36,44 1,72 73,14 832 257 176 1265 133259 62,43 19,29 13,21 94,93 4500 1870 438 6808 210776 213,50 88,72 20,78 323,00 4007 2727 476 7210 1912224 20,95 14,26 2,49 37,70 1198 1337 69 2604 322192 37,18 41,50 2,14 80,82 855 250 176 1281 137535 62,17 18,18 12,80 93,14 4590 1939 438 6967 218523 210,05 88,73 20,04 318,82 4021 2831 518 7370 1935056 20,78 14,63 2,68 38,09 1320 1502 87 2909 331490 39,82 45,31 2,62 87,76 1537 1496 369 3402 141931 108,29 105,40 26,00 239,69 4648 2027 439 7114 226523 205,19 89,48 19,38 314,05 4046 2938 555 7539 1957928 20,66 15,01 2,83 38,50 1457 1670 110 3237 340910 42,74 48,99 3,23 94,95 1570 1497 393 3460 146406 107,24 102,25 26,84 236,33 4713 2120 439 7272 234712 200,80 90,32 18,70 309,83 16 10 13 39 34920 4,58 2,86 3,72 11,17 11802 8235 1510 21547 2952986 39,97 27,89 5,11 72,97 4076 3044 588 7708 1980917 20,58 15,37 2,97 38,91 1582 1835 128 3545 350416 45,15 52,37 3,65 101,17 1604 1498 416 3518 150945 106,26 99,24 27,56 233,07 4773 2207 439 7419 243069 196,36 90,80 18,06 305,22 17 40 13 70 35938 4,73 11,13 3,62 19,48 12052 8624 1584 22260 3004344 40,12 28,71 5,27 74,09 4076 3044 588 7708 2003780 20,34 15,19 2,93 38,47 1582 1835 128 3545 360054 43,94 50,96 3,56 98,46 1589 1495 419 3503 155569 102,14 96,10 26,93 225,17 4773 2207 439 7419 251627 189,69 87,71 17,45 294,84 21 64 13 98 36971 5,68 17,31 3,52 26,51 12041 8645 1587 22273 3056016 39,40 28,29 5,19 72,88 4192 3226 595 8013 2026789 20,68 15,92 2,94 39,54 1582 1835 128 3545 369844 42,77 49,62 3,46 95,85 1566 1486 421 3473 160287 97,70 92,71 26,27 216,67 4773 2207 439 7419 260406 183,29 84,75 16,86 284,90 35 148 14 197 38022 9,21 38,92 3,68 51,81 12148 8902 1597 22647 3108340 39,08 28,64 5,14 72,86 3743 2590 184 6517 2071391 18,07 12,50 0,89 31,46 10371 5171 2585 18127 2192252 47,31 23,59 11,79 82,69 10718 5216 2600 18534 2263330 47,36 23,05 11,49 81,89 10985 5298 2645 18928 2334408 47,06 22,70 11,33 81,08 11072 5323 2719 19114 2405486 46,03 22,13 11,30 79,46 5345 3826 820 9991 2618720 20,41 14,61 3,13 38,15 5587 4102 875 10564 2689798 20,77 15,25 3,25 39,27 9734 5637 1083 16454 2751793 35,37 20,48 3,94 59,79 10434 5896 1106 17436 2801199 37,25 21,05 3,95 62,24 10650 6253 1159 18062 2851563 37,35 21,93 4,06 63,34 11526 7856 1413 20795 2902051 39,72 27,07 4,87 71,66 Fuente: AMVA, 2005 Grupo de investigaciones Ambientales 48 1195 1340 23 2558 170065 70,27 78,79 1,35 150,41 108 508 5 621 40191 26,87 126,40 1,24 154,51 5046 4438 212 9696 3215691 15,69 13,80 0,66 30,15 Tabla 14. Evolución del índice de motorización de camiones registrados en el Valle de Aburrá. Años 1986 1987 1988 1989 1992 1993 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2004 Particular 10371 10718 10985 11072 5345 5587 9734 10434 10650 11526 11802 12052 12041 12148 13363 Camiones Público Oficial 5171 2585 5216 2600 5298 2645 5323 2719 3826 820 4102 875 5637 1083 5896 1106 6253 1159 7856 1413 8235 1510 8624 1584 8645 1587 8902 1597 9792 1757 Total 18127 18534 18928 19114 9991 10564 16454 17436 18062 20795 21547 22260 22273 22647 24912 Habitantes Índice de motorización camiones (veh / 10000 Índice hab/veh Particular Público Oficial Total Particular Público Oficial 2192252 47,31 23,59 11,79 82,69 211,38 423,95 848,07 2263330 47,36 23,05 11,49 81,89 211,17 433,92 870,51 2334408 47,06 22,70 11,33 81,08 212,51 440,62 882,57 2405486 46,03 22,13 11,30 79,46 217,26 451,90 884,70 2618720 20,41 14,61 3,13 38,15 489,94 684,45 3193,56 2689798 20,77 15,25 3,25 39,27 481,44 655,73 3074,05 2751793 35,37 20,48 3,94 59,79 282,70 488,17 2540,90 2801199 37,25 21,05 3,95 62,24 268,47 475,10 2532,73 2851563 37,35 21,93 4,06 63,34 267,75 456,03 2460,36 2902051 39,72 27,07 4,87 71,66 251,78 369,41 2053,82 2952986 39,97 27,89 5,11 72,97 250,21 358,59 1955,62 3004344 40,12 28,71 5,27 74,09 249,28 348,37 1896,68 3056016 39,40 28,29 5,19 72,88 253,80 353,50 1925,66 3108340 39,08 28,64 5,14 72,86 255,87 349,17 1946,36 3139423 42,57 31,19 5,60 79,35 234,93 320,61 1786,81 Fuente: AMVA, 2005 Grupo de investigaciones Ambientales 49 Total 120,94 122,12 123,33 125,85 262,11 254,62 167,24 160,66 157,88 139,56 137,05 134,97 137,21 137,25 126,02 Las figuras 8 y 9 presentan la evolución de camiones y la línea de tendencia de crecimiento en el Valle de Aburrá. Figura 8. Evolución del número de camiones registrados en el Valle de Aburrá. 30000 Particular Público Oficial Total 25000 Camiones 20000 15000 10000 5000 2006 2004 2002 2000 1998 1996 1994 1992 1990 1988 1986 1984 0 Años Figura 9. Línea de tendencia para la evolución del número de camiones registrados en el Valle de Aburrá. 30000 25000 Camiones 20000 15000 10000 5000 2004 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1993 1992 1989 1988 1987 1986 0 Años Grupo de investigaciones Ambientales 50 La evolución histórica en el período 1995 – 2004 de los camiones totales (particulares, públicos y oficiales) registrados en el Valle de Aburrá tiene un comportamiento polinomial creciente. La ecuación de interpolación es la siguiente: y = -0,09x 6 + 6,1743x 5 - 156,15x 4 + 1836,6x 3 - 10097x 2 + 22449x + 3513,7 R 2 = 0,827 1.4. MOTOS REGISTRADAS EN EL VALLE DE ABURRÁ En la tabla 15 se presentan los datos relacionados con el crecimiento de las motos en el Valle de Aburrá. Los municipios autorizados para registrar motos son ocho: Medellín, Envigado, Sabaneta, Itagüí, Bello y a partir del año 2004, Caldas, Girardota y Barbosa, sin embargo la información proveniente de estas 3 ultimas secretarias no es altamente confiable. En el Valle de Aburrá el comportamiento de las motos registradas ha sido creciente, en los años de 1995 y 1998 fue del 32% anual y el 18% anual respectivamente, y a partir de este año ha aumentado el 2% anual. En el año 2004, se tienen registradas 158248 motos y el índice de motorización motos (relación entre el número de motos registradas y el número de habitantes) era de 50 motos / 1000 habitantes, lo que quiere decir que se tenía una moto por cada 19 habitantes (AMVA, 2005). Según una encuesta Origen – Destino realizada en el Valle de Aburrá en el año 2000 había 81124 motos; si se compara este valor con 68702 las motos registradas en los diferentes municipios del Valle de Aburrá ese año, se tiene una diferencia del 15%, lo cual es el error normal de la muestra (AMVA, 2005). Grupo de investigaciones Ambientales 51 Tabla 15. Evolución del número o cantidad de motos registradas en cada año, para el Valle de Aburrá. Años 1986 1987 1988 1989 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2004 Municipio Medellín Bello Envigado Itaguí 6636 6854 7034 7319 8791 12308 13720 15004 23864 24450 24799 29687 29753 31009 31009 36248 3916 6315 7680 8976 9022 9203 9203 9623 10406 10945 11405 11694 8825 8855 8855 21760 8589 8625 8742 9060 10021 10423 10676 11036 12981 13778 15852 19986 20003 20013 20031 55322 294 420 522 569 630 819 997 2128 2709 2980 3029 3776 8720 8740 8740 15752 Sabaneta 84 85 507 29166 Valle de Aburrá Habitantes 19435 22214 23978 25924 28464 32753 34596 37791 49960 52153 55085 65143 67385 68702 69142 158248 2192252 2263330 2334408 2405486 2547642 2618720 2689798 2720795 2751793 2801199 2851563 2902051 2952986 3004344 3056016 3139423 Índice de motorización motos (veh / 1.000 hab) 8,87 9,81 10,27 10,78 11,17 12,51 12,86 13,89 18,16 18,62 19,32 22,45 22,82 22,87 22,62 50,41 Índice hab/veh 112,80 101,89 97,36 92,79 89,50 79,95 77,75 72,00 55,08 53,71 51,77 44,55 43,82 43,73 44,20 19,84 Observación: No se incluyen datos de las Secretarias de Tránsito de Barbosa, Caldas y Girardota, por su baja confiablidad Fuente: AMVA, 2005 Grupo de investigaciones Ambientales 52 La figuras 10 y 11 representan la evolución de las motos del Valle de Aburrá y la ecuación de crecimiento polinomial. Figura 10. Evolución del número de motos registradas en el Valle de Aburrá. 180000 160000 140000 Motos 120000 100000 80000 60000 40000 20000 2006 2004 2002 2000 1998 1996 1994 1992 1990 1988 1986 1984 0 Años Figura 11. Línea de tendencia para la evolución del número de motos 2004 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1989 1988 1987 180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 1986 Motos registradas en el Valle de Aburrá. Años La evolución histórica de las motos registradas en el Valle de Aburrá tiene un comportamiento polinomial creciente de grado 6. La ecuación correspondiente es y = 1,311x 6 - 60,07x 5 + 1048,7x 4 - 8733,3x 3 + 35691x 2 - 62796x + 55919 R 2 = 0,9794 Grupo de investigaciones Ambientales 53 2. METODOLOGÍA GENERAL De acuerdo con el problema y los objetivos definidos, se planteó la siguiente metodología para la recopilación de información, estrategias de desarrollo del proyecto y análisis de los resultados. 2.1. PLANEACIÓN La planeación es una etapa que permitió definir estrategias para desarrollar el alcance del proyecto, a partir de las siguientes actividades: • Identificación, análisis y definición de los objetivos que se pretenden alcanzar. • Gestión de visitas a las Secretarías de Tránsito de los Municipios del Área Metropolitana. • Establecimiento del plan y programa de trabajo. • Identificación y consecución de fuentes de información. 2.2. RECOPILACIÓN, SELECCIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN Esta actividad consistió en revisar la información existente en las subdirecciones del Área Metropolitana del Valle de Aburrá y en las Secretarías de Tránsito Municipales, referente a aforos y distribución de flota vehicular. 2.2.1. Recopilación de información primaria y secundaria A continuación se presentan las principales actividades ejecutadas en este ítem • Identificación de información necesaria e indispensable para el desarrollo del proyecto. • Revisión de inventarios de emisiones realizados para el Área Metropolitana del Valle de Aburrá. Grupo de investigaciones Ambientales 54 • Consulta a páginas web y bases de datos sobre estudios internacionales de inventarios. • Solicitud y consecución de información en los Municipios integrantes del Área Metropolitana del Valle de Aburrá. • Reuniones con funcionarios de las Secretarías de Tránsito, gerencias de proyectos viales, universidades y el Área Metropolitana del Valle de Aburrá. • Visitas a las Secretarías de Tránsito de Sabaneta, Envigado, Itagüí y Bello, con el propósito de recopilar información relacionada con la distribución de la flota vehicular y aforos. • Revisión de indicadores sector transporte. • Consulta y análisis del anuario estadístico realizado por el Departamento Administrativo de Planeación de la Gobernación de Antioquia. • Consulta y análisis del anuario estadístico del Ministerio de Transporte de la República de Colombia. • Consulta del factor de crecimiento del parque automotor para el Municipio de Medellín. 2.2.2. Selección y análisis de la información Comprende las actividades de selección, estudio y definición de la información prioritaria que permita avanzar en el desarrollo de los objetivos establecidos. • Aforos de Tránsito. Incluye las siguientes actividades - Análisis de datos - Interpolación de cantidad de vehículos para las 24 horas del día típico. - Identificación de tramos conocidos en la malla vial del modelo. - Análisis de consideraciones y criterios utilizados para el procesamiento de la información de datos de aforos. - Gestión en fuentes municipales para la consecución de aforos. Grupo de investigaciones Ambientales 55 • Modelo de emisiones. Las principales actividades ejecutadas en este ítem son: - Estudio y revisión del modelo de inventario de emisiones de fuentes móviles ETROME. - Actualización y mejoramiento de la base de datos, archivos de entrada del modelo y red vial. - Revisión de bibliografía y estudio de factores de emisión aplicables al modelo de emisiones atmosféricas de fuentes móviles. - Actualización de longitudes de vías, e intersecciones con aforos vehiculares. - Revisión y ajuste de algoritmos de cálculo del modelo. • Distribución del parque automotor. Se incluyen las siguientes actividades: - Recopilación de información vehicular en las Secretarías de Tránsito de los municipios del Valle de Aburrá. - Revisión de anuarios estadísticos del Municipio de Medellín, el Departamento de Antioquia y el Ministerio de Transporte de la República de Colombia. - Consolidación de datos provenientes de todas las fuentes de información. - Análisis de información vehicular del Valle de Aburrá. - Clasificación vehicular por modelo y tipo, para efectos de aplicación del modelo ETROME. - Comparación de datos con estudios existentes e información secundaria. 2.3. CÁLCULO DE LAS EMISIONES FUENTES MÓVILES De acuerdo a la información disponible se estimaron las cantidades de contaminantes CO, COV’s, NOX, SOX y material particulado total (PST), liberados al aire utilizando el método de CORINAIR para fuentes móviles. En la estimación de las emisiones se usaron los factores de emisión de CORINAIR de la Unión Europea para el transporte y se realizó una comparación Grupo de investigaciones Ambientales 56 con los factores de emisión de la EPA. Adicionalmente, se presenta la comparación de los resultados de emisión con la calidad del aire del Valle de Aburrá. 2.4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Y DISCUSIÓN Actividad que consistió en analizar los datos obtenidos del cálculo de las emisiones totales en el dominio espacial y temporal, además el desarrollo de mapas de densidad de emisiones, obtención de índices correlacionando la población con los niveles de emisión, análisis de las tendencias globales de emisiones para el Área Metropolitana del Valle de Aburrá y comparación del inventario desarrollado en este trabajo con los presentados en otras regiones similares. 2.5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES GENERALES Se presentaron las principales conclusiones obtenidas del desarrollo del proyecto, además del establecimiento de algunas recomendaciones para futuros estudios de inventarios de emisiones para el tráfico automotor. Grupo de investigaciones Ambientales 57 3. ACTUALIZACIÓN DEL INVENTARIO DE EMISIONES DE FUENTES MÓVILES En este capítulo se presentan las características y metodología específica utilizada para actualizar el modelo de inventario de emisiones para fuentes móviles en el Valle de Aburrá. 3.1. CARACTERÍSTICAS DEL MODELO DE INVENTARIO Los siguientes apartados especifican los principales aspectos tenidos en cuenta para la realización del modelo de inventario de emisiones de fuentes móviles en el Valle de Aburrá. Esta información sirve de soporte teórico para el desarrollo del proyecto. 3.1.1. Definición del modelo de inventario de emisiones Los modelos de inventario de emisiones consisten en un conjunto de metodologías para el cálculo de emisiones provenientes de las fuentes móviles en cada punto del espacio y en un determinado instante de tiempo. Los inventarios de emisiones se componen de una lista compuesta de diferentes contaminantes emitidos por la fuente mencionadas. 3.1.2. Propósito del modelo de inventario de emisiones Como primer paso técnico en el desarrollo de un inventario resulta fundamental el identificar su propósito o uso final. El propósito global ayudará a determinar muchos de los pasos siguientes. Si el propósito no se identifica con claridad es posible que el inventario terminado no cumpla con las necesidades requeridas. Para el inventario se tienen los siguientes propósitos: • Estimar los impactos en la calidad del aire a través de estudios de modelado. • Estimar los cambios en las emisiones de las fuentes. Grupo de investigaciones Ambientales 58 • Rastrear los niveles de emisión en el tiempo. • Estudiar la distribución geográfica de las emisiones provenientes de fuentes móviles. • Identificar las contribuciones de las emisiones de fuentes móviles al inventario total. • Conocer la tendencia de las emisiones en los últimos 5 años, utilizando los factores de emisión CORINAIR. • Conocer el grado de emisión per cápita y hacer la comparación con otros inventarios. • Proporcionar una importante herramienta para la autoridad ambiental, con el fin de que pueda implementar acciones de control que permitan el mejoramiento de la calidad del aire en el Valle de Aburrá. • Utilizar los resultados como información primaria en modelaciones atmosféricas para evaluar las concentraciones de los contaminantes en el medio ambiente en general. • Es Explorar escenarios de crecimiento o control de la contaminación. importante resaltar que los resultados no son datos reales, sino estimaciones. No obstante, es un estudio esencial para reproducir las cantidades emitidas, ya que prácticamente sería imposible obtener datos reales en cada punto del espacio y en cada instante de tiempo en una región cualquiera. Para los inventarios de emisiones pueden obtenerse niveles de confiabilidad altos, siempre y cuando se realice un adecuado procesamiento de la información base y que los datos se ajusten a las regionales locales particulares. 3.1.3. Tipo de modelo de inventario de emisiones Para este inventario se escogió el modelo Bottom–up, ya que se pudo obtener la información requerida. Se buscaron para cada una de las celdas, todos los parámetros necesarios para estimar su contribución al total de emisiones, como por ejemplo, distribución de la flota, longitud de vías y aforos vehiculares. Grupo de investigaciones Ambientales 59 3.1.4. Contaminantes Los contaminantes seleccionados para el modelo son: CO, COV’s, NOx, SOx y TSP. Para los compuestos orgánicos volátiles se realizó la especiación presentada en el estudio CORINAIR que incluye diferentes compuestos como alcanos, cicloalcanos, alquenos, alquinos, aldehídos, cetonas, aromáticos e hidrocarburos poliaromáticos (PAH’s) y contaminantes orgánicos persistentes (POP’s). 3.1.5. Aseguramiento de la calidad El aseguramiento de la calidad (AC) es un elemento integral del desarrollo del inventario de emisiones y se aplicó en todas las actividades, proceso y procedimientos del modelo. Para garantizar el aseguramiento de la calidad se recopiló información primaria en las Secretarías de Tránsito de los municipios del Valle de Aburrá, datos presentados en informes y anuarios periódicos de entidades públicas como el Departamento de Antioquia y el Ministerio del Transporte. Se realizó un análisis cuidadoso y detallado en el procesamiento de la información primaria relacionada con los datos de aforos vehiculares, distribución del parque automotor e interpolación de datos vehiculares en horas desconocidas. Se revisaron los factores de emisión para el tráfico vehicular de Medellín, presentados por Petro y Robledo (2000) y por Arango y Builes (2002), con el propósito de verificar que todos los cálculos de emisión se hubieran hecho de manera apropiada. Se desarrolló el modelo en lenguaje de programación FORTRAN, lo que permite tener un alto grado de confiabilidad en los cálculos y resultados finales. Por último se compararon las emisiones del actual inventario con los resultados obtenidos para Bogotá, Nuevo León y Santiago de Chile, con el propósito de verificar la incertidumbre de los datos obtenidos para el Valle de Aburrá. 3.1.6. Contenido del modelo de inventario de emisiones El reporte del inventario contiene la siguiente información: • Resumen de las emisiones estimadas. Grupo de investigaciones Ambientales 60 • Antecedentes de información y estado del arte. • Distribución geográfica de las emisiones en el área determinada para el inventario. • Metodología utilizada para la obtención de los datos. • Factores de emisión de CORINAIR y comparación con los de la EPA. • Algoritmos usados para el cálculo de las emisiones • Documentación de todos los criterios utilizados en el desarrollo del proyecto. • Bibliografía. 3.2. DETERMINACIÓN DEL ESCENARIO FÍSICO En los siguientes numerales, se describirán en detalle cada uno de los pasos del modelo y los procedimientos involucrados. 3.2.1. Diagrama de Flujo El diagrama de flujo del modelo denominado ETROME (Emisión de Tráfico Rodado para Medellín y municipios aledaños), se presenta en la Figura 12. Este modelo fue desarrollado por el Grupo de Investigaciones Ambientales en 2001 y se denominó de esta manera porque la base del inventario de fuentes móviles comprendía principalmente a la ciudad de Medellín. El modelo consiste en un conjunto de subrutinas Fortran que calculan las emisiones relativas de las categorías vehiculares definidas y sus aportes a la emisión total en el dominio. En el diagrama se puede apreciar que los datos de entrada corresponden a: Selección de la red vial de tránsito, distribución de la flota, intensidad de tráfico horario, ecuaciones de balances de flujo en los nodos, longitud de vías, velocidad promedio y factores de emisión. Grupo de investigaciones Ambientales 61 Figura 12. Diagrama de flujo del modelo ETROME para el cálculo de emisiones vehiculares Determinación del escenario físico Área de influencia y resolución Determinación del transito vehicular Selección de la red vial de transito Distribución de la flota vehicular Intensidad de transito horario Balances de flujo vehicular Determinación de la emisión vehicular Longitud de vías y velocidad promedio Factores de emisión Programación de cálculo de emisiones Resultados de la simulación 3.2.2. Área de influencia y resolución espacial El área de influencia representa la zona donde se realiza el inventario de las emisiones vehiculares. Para el caso específico de esta tesis se seleccionó el área geográfica de la ciudad de Medellín y otras zonas de sus municipios aledaños. El área escogida por consiguiente tiene una superficie de 1089 km2, (33 km de ancho x 33 km de largo), cuya esquina superior izquierda se ubica en la coordenada geográfica UTM 827000 E y 1204000 N. Debido a que los municipios del sur del Valle de Aburrá no cuentan con información de aforos vehiculares, esta zona no se incluyó en el dominio general de trabajo. Grupo de investigaciones Ambientales 62 El escenario fue dividido en 1089 cuadrículas o celdas de 1 km2 (1 km x 1 km) de superficie, estableciéndose con ello la resolución espacial para las emisiones vehiculares. Esta partición superficial se realizó de acuerdo con la mínima división recomendada por los modelos de la calidad de aire, a mesoescala (escala regional) para la realización del inventario de emisiones atribuido al tráfico automotor. Las celdas fueron enumeradas de manera secuencial, comenzando desde la esquina superior izquierda del área de influencia y creciendo en numeración hacia la derecha y hacia abajo tal como ilustra la Figura 13. 3.2.3. Determinación del tránsito vehicular La determinación del tránsito vehicular considera la selección de la red vial de tránsito, la distribución de la flota vehicular, la intensidad del tránsito horario calculada a partir de aforos y los balances de flujo vehicular. A continuación se describen estos aspectos. 3.2.4. Selección de la red vial de tránsito Las características (tamaño y forma) de la red vial de estudio fueron establecidas de acuerdo con la información disponible en las oficinas de tránsito municipal de la región. A partir la red de aforos de tránsito para el año 1998 (STTM, 1998), se pudo determinar, de forma directa y confiable la intensidad vehicular en 498 tramos o vías, las cuales fueron posteriormente actualizadas con el factor de crecimiento de la flota vehicular descrito en el numeral 1.3.1 (10% anual). Grupo de investigaciones Ambientales 63 Figura 13. Distribución de las celdas en el área de influencia Grupo de investigaciones Ambientales 64 El número de tramos o vías totales del modelo pudo aumentarse significativamente a partir de nueva información de aforos vehiculares suministrados por la Secretaría de Tránsito del Municipio de Medellín y la gerencia de la doble calzada Niquía - Hatillo. La red vial definitiva, con base en la cual se obtuvo el inventario de emisiones vehiculares, se conformó teniendo en cuenta las siguientes premisas: a) Las nuevas vías (con flujo vehicular desconocido) deben conectar cruces que tengan al menos un tramo con intensidad vehicular horaria medida en la red de aforos y los datos nuevos recopilados. b) Se debe conservar un sistema lineal, es decir que el número de nodos (cruces) sea igual al número de tramos de vía no determinados o sin información en la red de aforos. Con lo anterior el número de tramos de la malla vial, pudo ser aumentado hasta 1077, dándole la mayor representatividad posible a la zona de estudio. En el Anexo I se presenta un mapa detallando los nodos y los tramos de vía considerados. 3.2.5. Distribución del parque automotor Para la estimación de las emisiones provenientes del tráfico rodado se recopiló información tendiente a identificar las características del parque automotor de la zona de estudio, tal como se analizó en el capítulo 3 correspondiente a la infraestructura de transporte del Valle de Aburrá. Los datos necesarios para el estudio se obtuvieron de las Secretarías de Tránsito y Transporte de los municipios de Medellín, Bello, Itagüí, Sabaneta y Envigado, del Área Metropolitana del Valle de Aburrá, del Departamento Administrativo de Planeación de la Gobernación de Antioquia y de la página web del Ministerio de Transporte de Colombia. Las entidades aportaron recursos para obtener la distribución del parque automotor en el Valle de Aburrá. Grupo de investigaciones Ambientales 65 Adicionalmente, se analizaron los datos del parque automotor publicados en los anuarios estadísticos realizados por la Gobernación y el municipio de Medellín, para los años 2001 a 2005 y en el Diagnóstico del Plan Maestro de Movilidad para la región metropolitana del Valle de Aburrá 2005 – 2020. Esta información se consultó en las páginas Web de las entidades descritas. A continuación se identifica la distribución del parque automotor de algunos municipios del Área Metropolitana, de acuerdo con la categoría vehicular. Es importante anotar que en las tablas 16 a 19, sólo se incluyen los datos procesados y sistematizados por las Secretarías de Tránsito en el momento de la recolección de información, lo que no implica que los datos correspondan a la totalidad de vehículos matriculados en las respectivas dependencias de tránsito, debido a que algunas secretarias se encuentran en proceso de sistematización y registro de las bases de datos. Tabla 16. Distribución del parque automotor del municipio de Bello. TIPO DE VEHÍCULO Oficial 4 6 Ambulancia Automovil Bicicleta Bus Buseta Camion Camioneta Campero Carro taller Compactadora Cuatrimoto Desconocida Maquinaria agricola Maquinaria industrial Microbus Minibus Minicamioneta Minitractor Montacarga Motocarro Motocicleta Mototriciclo Retroexcavadora Tracto/camion Tractomula Tractor Volqueta 9 9 10 9 10 1 2 31 Total 4 95 CLASE DE SERVICIO Particular 7 22471 20 80 70 936 596 5971 1 2 136 57 113 190 23 1 1 2 8 7946 2 26 2 2 218 38881 Público 198 1 696 587 1884 630 190 1 39 1 1155 5 18 1 527 214 1 471 6619 Total 11 22675 21 785 666 2830 1235 6171 1 1 2 176 58 113 1347 28 1 1 2 8 7995 2 1 553 216 3 693 45595 Fuente: STTB, 2005 Grupo de investigaciones Ambientales 66 Tabla 17. Distribución del parque automotor del municipio de Itagüí. TIPO DE VEHÍCULO Ambulancia Automóvil Bus Bicicleta Bulldozer Buseta Camión Camioneta Campero Cargador Ciclomoto Compactadora Cross Cuatrimoto Maq. Agrícola Maq. Industrial Microbús Minibus Minimoto Montacarga Motocarro Motocicleta Motoneta Mototriciclo Otro Retroexcavadora Tractocamión Tractocamión remolque Tractor Triciclo Volqueta Volqueta D. troque TOTAL Particular 11 12991 53 55 1 27 1085 4591 5160 1 8 CLASE DE SERVICIO Público 2170 894 Oficial 1 12 6 1 117 2704 605 263 2 6 14 21 1 4 4 142 84 215 3 1 10 122 15195 381 6 1 8 9 5 4 249 40426 1327 2 1 2 4 3 51 716 7 1 390 1 9200 6 128 Total 12 15173 953 55 2 146 3795 5210 5444 1 8 1 4 4 143 86 1546 5 1 10 122 15249 381 6 1 8 726 7 5 4 645 1 49754 Fuente: STTI, 2005 Grupo de investigaciones Ambientales 67 Tabla 18. Distribución del parque automotor del municipio de Medellín. TIPO DE VEHÍCULO Automóvil Bus Buseta Camión, furgón Camioneta Campero Microbús Vehículo articulado Volqueta Moto-carromoto Maquinaria Otro TOTAL Particular 85060 376 64 2872 18977 16027 376 17 461 32681 10 31 156952 CLASE DE SERVICIO Público 33445 5201 690 2773 1616 81 1266 287 111 0 5 0 45475 Oficial 353 98 7 337 472 759 60 16 401 3567 47 0 6117 Total 118858 5675 761 5982 21065 16867 1702 320 973 36248 62 31 208544 Fuente: STTM, 2005 Tabla 19. Distribución del parque automotor del municipio de Sabaneta. TIPO DE VEHICULO Camion Volqueta Tractocamion Bus Buseta Microbus Campero Camioneta Automovil Motocicleta TOTAL Dic-05 2225 185 572 406 372 1091 7701 6034 18691 26359 63636 Feb-06 142 5 53 18 5 76 288 253 809 2807 4456 CANTIDAD TOTAL 2367 190 625 424 377 1167 7989 6287 19500 29166 68092 Fuente: STTS, 2005 Debido a que la información obtenida de las Secretarías de Tránsito es parcial, incompleta y no discrimina la flota por modelo, la distribución por tipo y modelo vehicular se realizó de acuerdo a la tabla 20 que identifica la información consolidada del parque automotor en el Valle de Aburrá. Estos datos fueron suministrados por el Ministerio de Transporte y la Gobernación de Antioquia. Todas las dependencias de tránsito regionales, deben enviar reportes periódicos al Ministerio, lo que permite obtener un buen nivel de confiabilidad de la información vehicular procesada. Es importante anotar que aunque no todos los vehículos circulan por el Valle de Aburrá, los datos de la tabla 20 permiten hacer un estimativo de la distribución de la flota registrada en dependencias autorizadas. Grupo de investigaciones Ambientales 68 Tabla 20. Distribución del parque automotor, inscrito en el Valle de Aburrá, según tipo y modelo vehicular. Clase Modelo * 1933-1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Totales AUTOMOVI 10376 849 1512 2332 2963 4020 3014 3694 4254 5394 5927 7135 5642 5409 3343 5283 6383 5156 5759 6965 5578 3782 3454 4073 9175 10327 10061 9639 10559 12156 5342 4645 4513 7333 9506 9907 13335 5643 234438 BICICLET 2 5 1 1 5 6 15 13 27 27 62 12 8 16 7 15 38 18 14 5 10 23 34 50 42 31 80 68 6 2 1 2 5 4 1 656 BUS 1152 177 170 64 160 144 313 343 327 273 278 165 183 146 184 253 180 219 118 173 167 231 193 128 264 210 136 78 69 85 50 71 52 57 79 84 111 68 7155 BUSETA 48 21 9 50 14 44 46 43 43 74 95 129 73 62 56 59 206 134 23 32 10 19 32 34 105 76 100 95 90 108 70 159 70 109 153 203 152 103 2949 CAMIÓN 1419 298 323 106 305 344 353 437 540 1073 986 839 599 556 286 295 175 233 291 394 353 274 211 265 706 937 896 608 524 754 392 197 141 207 329 435 402 375 17858 CAMIONET 3663 144 110 115 170 405 654 523 862 1066 1336 1481 1156 2033 938 891 710 715 849 1144 797 486 474 503 1293 1712 1816 1770 2357 2989 1242 816 502 574 1166 1338 1919 978 41697 CAMPERO 686 985 449 468 422 561 420 759 1317 2187 2749 2762 3289 6097 2809 905 1559 777 688 867 1218 1076 950 1127 2101 2601 2543 2229 2103 2247 1037 636 570 701 1458 2057 2381 1154 58945 MAQ.AGRI MAQ.INDU 3 3 1 2 5 4 4 11 25 30 14 43 76 20 18 35 41 33 50 31 20 3 16 25 36 54 23 18 11 6 2 10 5 12 17 6 3 5 5 2 6 7 2 19 15 19 22 24 30 19 10 8 18 25 28 15 12 8 19 34 56 36 22 37 35 11 5 14 1 23 25 37 713 657 MICROBUS 34 7 15 8 6 6 6 8 21 28 35 36 22 35 33 173 127 113 135 138 199 224 230 334 1122 1060 738 389 364 572 155 152 126 233 312 463 473 117 8249 MOTOCARR 1 3 2 4 9 9 2 1 1 2 2 15 8 1 3 3 6 10 18 47 19 24 7 2 39 6 12 12 21 289 MOTOCICL 73 126 109 112 94 93 818 1327 4558 2808 7246 2805 2989 2214 1474 837 1102 1278 2417 1396 1823 1839 2679 4512 8796 14022 11360 8071 10354 6426 4363 3816 3820 6789 12762 23021 14097 172426 MOTOCICL TRACCIÓN 1 1 1 3 1 6 4 2 1 4 1 3 1 1 1 3 1 1 5 1 2 3 1 1 2 1 1 6 6 1 2 51 18 1 TRACTOCA 43 10 11 21 18 30 17 34 60 86 117 43 33 11 27 23 40 30 108 47 17 12 32 109 73 74 40 79 162 87 30 4 15 113 87 73 36 1852 VOLQUETA 143 116 44 11 75 105 45 47 70 133 181 292 306 208 31 75 25 33 35 103 57 10 15 13 45 158 134 31 34 43 7 2 4 5 6 8 11 5 2666 * Fuente: UPB, 2001 Fuente: Ministerio del Transporte, 2006 Grupo de investigaciones Ambientales 69 Total 17521 2719 2776 3282 4257 5753 4986 6700 8833 14905 14546 20272 14222 17752 9962 9477 10286 8594 9282 12473 9894 7993 7430 9236 19523 26091 30680 26373 24359 29623 14901 11088 9864 13068 19966 27409 41946 22577 550,619 3.2.6. Metodología CORINAIR para cálculo de la distribución de la flota vehicular En el estudio de actualización del inventario de emisiones de fuentes móviles, la distribución de la flota vehicular para el Valle de Aburrá se calculó con base en la metodología Europea (EMEP/CORINAIR, 2002). Esta metodología distribuye la flota vehicular en orden descendente de acuerdo a la siguiente: Tabla 21. Resumen de todas las categorías vehiculares establecidas en la metodología CORINAIR Tipo de vehículo Carros de pasajeros Vehículos de carga liviana Vehículos de carga pesada Buses Ciclomotor y motocicletas Motocicletas Categoría - Gasolina < 1,4L - Gasolina 1,4 – 2,0L - Gasolina >2,0L - Diesel < 2,0L - Diesel >2,0L - GLP (Gas Licuado de Petróleo) - 2 tiempos - Gasolina < 3,5T - Diesel < 3,5T - Gasolina > 3,5T - Diesel < 7,5T - Diesel 7,5 - 16T - Diesel 16 - 32T - Diesel > 32T - Buses urbanos - Coches - < 50 cm3 - 2 tiempos > 50 cm3 - 4 tiempos 50 – 250 cm3 - 4 tiempos 250 – 750 cm3 - 4 tiempos > 750 cm3 Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 Grupo de investigaciones Ambientales 70 Es importante aclarar que el estudio CORINAIR, no tiene en cuenta la clasificación de vehículos que funcionan con Gas Natural, debido a que en Europa las emisiones provenientes de este parque automotor, no son significativas en aporte, comparado con los demás tipos de combustible. Para el presente estudio la clasificación fue redistribuida de la siguiente manera: - Carros de pasajeros a gasolina - Buses - Camiones a diesel - Motos • Modelo de vehículo: La metodología Europea (EMEP/CORINAIR, 2002) utiliza la clasificación por modelo presentada en la tabla 22. Para este trabajo la clasificación fue redistribuida de acuerdo a la Tabla 23. Tabla 22. Modelos vehiculares establecidos por CORINAIR Referencia3 pre ECE Modelo Vehículos menores a 1971 ECE 15 00 & 01 1972 a 1977 ECE 15 02 1978 a 1980 ECE 15 03 1981 a 1985 ECE 15 04 1985 a 1992 Convencional mejorado Modelo utilizado en ETROME Modelo 1 Modelo 2 Modelo 3 Modelo 4 Ciclo cerrado Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 3 ECE (Economic Commission for Europe). La Comisión Económica para Europa es el foro en el cual los países de Norte América, Europa Central, Occidental, Oriental y Asia Central se reúnen para establecer mecanismos económicos de cooperación. Su principal propósito es armonizar las políticas y prácticas de los países que la componen, para facilitar la inversión, el intercambio económico, la integración de las redes de transporte y hacer más efectivos los procedimientos ambientales. Grupo de investigaciones Ambientales 71 Tabla 23. Clasificación por modelo vehicular para el estudio Referencia Modelo Modelo 1 < 1970 Modelo 2 1970 a 1978 Modelo 3 1979 a 1985 Modelo 4 >1986 Teniendo en cuenta la información consultada y disponible para la región de estudio, se decidió utilizar la anterior clasificación para el inventario de emisiones, aunque puede apreciarse que las modificaciones realizadas son mínimas, con respecto a la metodología europea. • Capacidad del motor para vehículos de pasajeros a gasolina: La metodología CORINAIR clasifica los vehículos de pasajeros dependiendo del cilindraje del motor. Para el presente estudio, la clasificación fue levemente modificada, debido a la aplicabilidad de la misma a las condiciones de la flota vehicular del Valle de Aburrá. - Vehículos con cilindraje menor a 1,4 litros - Vehículos con cilindraje entre 1,4 litros y 2 litros - Vehículos con cilindraje menor a 2 litros En la Tabla 24 se presentan los porcentajes de distribución de la flota para el Valle de Aburrá, determinados gracias a la información suministrada por las oficinas de Tránsito Municipal de la región, el Departamento de Antioquia y el Ministerio de Transporte, correspondientes a los 550619 vehículos (incluyendo motocicletas), matriculados hasta 2005 (ver tabla 20). Grupo de investigaciones Ambientales 72 Tabla 24. Distribución de categorías y modelos utilizados en el estudio 3.2.7. CATEGORÍA DE VEHÍCULO (2005) Carros de Pasajeros <1,4 litros Carros de Pasajeros 1,4 litros a 2 litros Carros de Pasajeros >2 litros Buses Camiones Motos PORCENTAJE 24.87 17.68 18.30 3.33 4.44 31.38 MODELO VEHÍCULO (2005) x < 1970 1970 < x < 1979 1979 < x < 1986 x > 1986 PORCENTAJE 3.68 9.36 17.52 69.44 Intensidad de tránsito horaria A continuación se presentan algunas consideraciones relacionadas con la recopilación y análisis de los aforos vehiculares: - Para la estimación de las emisiones provenientes del tráfico rodado se recopilaron datos sobre el flujo de vehículos por las diferentes vías de la ciudad de Medellín y el Área Metropolitana, la red vial y las características del parque automotor. Ésta información fue posteriormente analizada, procesada y seleccionada de acuerdo a las características del modelo de inventario de emisiones de fuentes móviles en el Valle de Aburrá. - La información de la Red de Aforos de la Secretaría de Tránsito y Transporte de la ciudad de Medellín (STTM, 1998), se actualizó con el factor de crecimiento de la flota vehicular y que corresponde al 10% anual. - Para los municipios del norte (Bello, Copacabana, Girardota y Barbosa), se recopilaron datos, a través de la Gerencia de la doble calzada Niquía – Hatillo. Los datos corresponden a conteo de vehículos para los años 2001 a 2005 y distribución por las siguientes categorías: Categoría 1: automóviles, camperos, camionetas, Categoría 2: Buses y busetas Categoría 3: Camiones pequeños de 2 ejes Categoría 4: Camiones grandes de 2 ejes Categoría 5: Camiones de 3 y 4 ejes Categoría 6: Camiones de 5 ejes Categoría 7: Camiones de 6 o más ejes Grupo de investigaciones Ambientales 73 - La información obtenida de la central de semáforos del Municipio de Medellín, presenta las siguientes características: Los aforos se realizan mediante equipos ADR (Automatic Data Recorder), que son instalados en diferentes estaciones establecidas por la central. Los datos se recopilan para intervalos de tiempo de mínimo 1 semana completa; sin embargo, este criterio es variable y para algunas estaciones se tiene información vehicular de 8 días y para otras de 9 ó 10 días de conteo. - El criterio de selección de los datos principales, consiste en utilizar los aforos para los días típicos de una semana completa, es decir, desde la hora de instalación del equipo ADR, hasta la misma hora de la semana siguiente. - En las tablas 25 a 31, se presentan los datos de intensidad vehicular en una semana típica, para un tramo ejemplo correspondiente a la Autopista Norte con Calle 72. La información de intensidad vehicular horaria ingresada al modelo concierne a los promedios horarios de todos los días incluidos en los aforos. Tabla 25. Aforo en la Autopista Norte – Lunes típico. AUTOPISTA NORTE x CALLE 72 FECHA AFORO: LUNES 24/10/05 TOTAL DIA CARRILES HORA 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 CALZADA ORIENTAL 1 2 32 42 53 69 118 188 232 391 480 476 518 544 398 304 405 362 461 528 682 334 266 162 73 33 7151 174 161 148 171 325 503 726 804 879 889 826 850 846 922 956 961 1019 1021 1082 915 714 523 365 208 15988 94 72 46 100 258 555 885 1016 1159 1185 1064 1170 1244 1159 1328 1284 1359 1501 1386 1262 912 629 369 187 20224 TOTAL VOLUMEN TOTAL DIA: CALZADA OCCIDENTAL 4 5 3 173 125 131 160 384 1132 1596 1691 1716 1660 1637 1566 1470 1653 1756 1583 1582 1561 1282 1188 892 716 438 253 26345 43363 SUMA/hora 201 157 138 151 263 720 1006 1226 1077 905 893 490 387 728 521 644 823 598 744 760 639 490 332 237 14130 674 557 516 651 1348 3098 4445 5128 5311 5115 4938 4620 4345 4766 4966 4834 5244 5209 5176 4459 3423 2520 1577 918 TOTAL 40475 83838 Grupo de investigaciones Ambientales 74 Tabla 26. Aforo en la Autopista Norte – Martes típico. AUTOPISTA NORTE x CALLE 72 FECHA AFORO: MARTES 25/10/05 TOTAL DIA CARRILES HORA 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 CALZADA ORIENTAL 1 2 27 37 49 78 112 190 233 417 497 501 506 514 399 279 528 546 550 595 441 298 183 125 51 50 7206 171 129 126 164 287 484 759 804 904 906 875 872 890 892 927 944 911 1023 1178 926 787 571 396 244 16170 89 65 48 84 250 534 912 1069 1109 1174 1156 1213 1263 1210 1219 1277 1273 1502 1593 1248 991 760 415 232 20686 TOTAL VOLUMEN TOTAL DIA: CALZADA OCCIDENTAL 4 5 3 157 97 137 185 411 1131 1652 1861 1678 1726 1584 1525 1450 1695 1749 1710 1620 1615 1370 1171 922 810 535 284 27075 44062 SUMA/hora 177 117 129 172 327 701 975 1120 1007 912 732 729 794 911 1042 956 862 894 927 785 631 539 377 253 16069 621 445 489 683 1387 3040 4531 5271 5195 5219 4853 4853 4796 4987 5465 5433 5216 5629 5509 4428 3514 2805 1774 1063 TOTAL 43144 87206 Tabla 27. Aforo en la Autopista Norte – Miércoles típico. AUTOPISTA NORTE x CALLE 72 MIERCOLES 26/10/05 TOTAL DIA CARRILES HORA 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 CALZADA ORIENTAL 1 2 36 31 38 80 111 191 247 405 497 478 516 493 432 426 470 558 469 477 376 241 199 135 58 44 7008 185 160 140 162 308 487 748 784 896 900 845 907 900 801 914 938 955 1079 1145 879 713 545 410 236 16037 108 70 53 102 234 535 976 993 1124 1239 1138 1226 1307 1169 1253 1264 1285 1475 1544 1203 972 739 415 185 20609 TOTAL VOLUMEN TOTAL DIA: CALZADA OCCIDENTAL 4 5 3 174 123 142 176 390 1115 1627 1871 1794 1680 1608 1588 1479 1667 1792 1671 1632 1547 1198 1139 909 844 505 272 26943 43654 SUMA/hora 181 152 110 164 289 699 1001 1109 1049 923 932 862 815 912 972 948 717 928 727 760 637 524 377 270 16058 684 536 483 684 1332 3027 4599 5162 5360 5220 5039 5076 4933 4975 5401 5379 5058 5506 4990 4222 3430 2787 1765 1007 TOTAL 43001 86655 Grupo de investigaciones Ambientales 75 Tabla 28. Aforo en la Autopista Norte – Jueves típico. AUTOPISTA NORTE x CALLE 72 JUEVES 27/10/05 TOTAL DIA CARRILES HORA 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 CALZADA ORIENTAL 1 2 26 29 60 72 148 209 267 423 442 434 476 529 514 442 524 555 545 507 404 274 215 134 86 66 7381 189 188 146 184 295 476 712 773 886 853 866 870 865 813 877 922 986 1030 1071 876 778 618 441 287 16002 CALZADA OCCIDENTAL 4 5 3 123 80 60 90 213 485 930 1001 1129 1064 1132 1202 1239 1154 1166 1206 1307 1538 1542 1142 1135 801 489 246 20474 TOTAL VOLUMEN TOTAL DIA: 184 111 148 213 426 1087 1629 1744 1722 1631 1625 1502 1577 1676 1697 1756 1764 1709 1392 1193 1050 865 581 340 27622 43857 SUMA/hora 208 152 167 156 317 699 1012 1038 965 918 920 833 883 972 957 906 981 1052 865 783 708 643 485 317 16937 730 560 581 715 1399 2956 4550 4979 5144 4900 5019 4936 5078 5057 5221 5345 5583 5836 5274 4268 3886 3061 2082 1256 TOTAL 44559 88416 Tabla 29. Aforo en la Autopista Norte – Viernes típico. AUTOPISTA NORTE x CALLE 72 VIERNES 21-28/10/05 TOTAL DIA CARRILES HORA 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 CALZADA ORIENTAL 1 2 45 43 47 50 133 199 248 364 442 484 459 537 503 438 434 534 481 444 586 248 258 141 81 59 7258 222 187 177 225 320 472 732 721 899 873 890 912 911 855 974 973 1047 1119 1034 942 796 700 637 435 17053 160 108 115 142 239 491 895 951 1169 1192 1177 1161 1309 1186 1338 1415 1478 1547 1445 1279 1079 913 893 549 22231 TOTAL VOLUMEN TOTAL DIA: CALZADA OCCIDENTAL 4 5 3 264 193 238 249 456 1176 1438 1656 1677 1627 1689 1611 1598 1735 1687 1712 1710 1687 1398 1340 1220 1046 896 692 28995 46542 SUMA/hora 262 199 173 197 355 723 944 1265 1053 919 969 929 830 931 993 1011 1005 1060 966 875 774 686 621 540 18280 953 730 750 863 1503 3061 4257 4957 5240 5095 5184 5150 5151 5145 5426 5645 5721 5857 5429 4684 4127 3486 3128 2275 TOTAL 47275 93817 Grupo de investigaciones Ambientales 76 Tabla 30. Aforo en la Autopista Norte – Sábado típico. AUTOPISTA NORTE x CALLE 72 SABADO 22/10/05 TOTAL DIA CARRILES HORA 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 CALZADA ORIENTAL 1 2 67 60 75 87 89 153 215 272 366 336 354 371 442 393 446 572 439 403 638 216 130 125 100 74 6423 361 286 265 261 380 512 654 700 850 856 894 887 997 1020 1068 1098 1171 1138 538 945 793 590 507 420 17191 CALZADA OCCIDENTAL 4 5 3 369 266 256 184 302 463 695 786 1098 1171 1176 1215 1434 1490 1291 1397 1450 1444 1094 1255 1017 814 600 423 21690 TOTAL VOLUMEN TOTAL DIA: 496 391 436 345 480 923 1346 1821 1774 1649 1664 1685 1625 1713 1453 1497 1478 1570 662 1059 1278 1205 857 688 28095 45304 SUMA/hora 420 371 348 257 335 613 819 1132 974 908 896 984 950 948 1046 1048 1124 1096 546 733 843 780 622 515 18308 1713 1374 1380 1134 1586 2664 3729 4711 5062 4920 4984 5142 5448 5564 5304 5612 5662 5651 3478 4208 4061 3514 2686 2120 TOTAL 46403 91707 Tabla 31. Aforo en la Autopista Norte – Domingo típico. AUTOPISTA NORTE x CALLE 72 DOMINGO 23/10/05 TOTAL DIA CARRILES HORA 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 CALZADA ORIENTAL 1 2 71 61 59 95 115 69 152 176 181 201 220 247 268 251 217 202 156 236 162 144 109 84 45 48 3569 358 312 325 277 357 436 497 552 654 636 741 770 739 749 753 760 713 679 700 626 641 473 347 233 13328 VOLUMEN TOTAL DIA: 67383 336 266 253 218 271 362 456 561 731 707 945 964 975 997 910 867 777 763 841 761 762 458 300 153 14634 TOTAL TOTAL VOLUMEN SEMANA: 599022 Grupo de investigaciones Ambientales CALZADA OCCIDENTAL 4 5 3 539 477 597 399 439 590 756 910 953 1113 1106 1239 1261 1197 1236 1184 1214 1246 1251 1237 1179 858 580 318 21879 31531 PROMEDIO DIARIO: SUMA/hora 454 376 381 316 301 431 539 608 646 662 680 739 780 702 580 763 743 800 759 785 706 555 411 256 13973 1758 1492 1615 1305 1483 1888 2400 2807 3165 3319 3692 3959 4023 3896 3696 3776 3603 3724 3713 3553 3397 2428 1683 1008 TOTAL 35852 85575 77 - En la siguiente tabla se presentan los datos de conteo de flujo vehicular para la doble calzada Niquía – Hatillo. Tabla 32. Conteo vehicular de la doble calzada Niquía - Hatillo. Doble Calzada Niquia - Hatillo PEAJE= TRAPICHE - CABILDO TPD (veh/dia) Dia / mes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 TOTALES - Ene-05 8570 13131 10586 10236 10058 10373 11840 11644 12628 13216 10144 8928 8695 9046 9583 8690 7363 7276 7383 7390 7737 7941 7880 6644 6879 6974 7018 7228 7516 6989 6425 276011 Feb-05 6639 6537 6756 6981 7185 6608 6199 6282 6439 6723 6904 6779 6555 6308 6439 6709 6692 7023 6971 6581 6012 6439 6508 6771 6942 7058 6722 6245 186007 Mar-05 6432 6448 6598 6862 6787 6128 6063 6433 6518 6462 6852 7186 6378 6164 6625 7327 7425 9585 11540 9099 8960 7896 9196 6322 4824 11019 11189 7298 7109 6680 7144 230549 PROMEDIO MENSUAL 220094 PROMEDIO DIARIO 7240 Abr-05 7089 6766 5915 6366 6664 6804 6646 7035 6884 6347 6272 6526 6788 6840 7016 7096 6369 6467 6893 6922 6855 6937 6637 6037 6141 6764 6535 7083 7100 6426 200220 May-05 7219 6196 6378 6660 6822 7478 6781 5290 7323 6614 6446 6866 7028 6919 5827 6405 6482 6779 6685 6903 6550 5900 6153 6508 6786 7083 7670 7492 8142 9149 6232 210766 Jun-05 6548 7058 7968 7153 7463 7959 6229 6516 6915 7155 6640 5609 6309 6588 6950 7114 7466 7665 6023 7176 7258 7056 7436 7833 7134 6174 6276 7253 7286 6778 208988 Jul-05 8868 9675 10127 11363 7555 7881 8415 8768 9038 8935 6948 7350 7101 7427 7692 7827 7232 6614 7511 8021 6744 7209 7817 7212 6826 6924 6893 7209 7378 7138 6784 242482 Ago-05 6614 6870 7098 7068 7309 6852 6322 6516 6757 7267 7322 8930 8936 8307 10704 6671 6855 7120 7404 7267 6433 6576 6734 6921 6950 7192 7278 6159 6279 6534 6822 222067 Sep-05 6942 7382 7396 6769 6432 6776 6865 6996 7762 8248 6645 6432 6724 7046 7366 7629 7016 6955 6540 6664 7218 6979 7653 7422 6419 6434 6535 6997 7188 7461 210891 Oct-05 7374 6295 6205 6674 6826 7032 7461 6962 5926 6336 6422 6775 7392 8746 7940 6964 9485 6213 6332 6985 7290 7014 5847 6276 6486 6838 7147 7116 6692 5586 6330 212967 En la tabla 33 se presenta la intensidad media diaria en algunos sitios estratégicos de aforo en la ciudad de Medellín para el 2005. Tabla 33. Principales sitios de aforo en la ciudad de Medellín. SITIO DE AFORO Autopista Norte x Cl. 72 Autopista Norte x Cl. 33 Autopista Norte x Cl. 94 Av. 80 x Cl. 33 B Av. Regional x Cl. 16 Av. Regional x Estación Férrea Caribe Grupo de investigaciones Ambientales INTENSIDAD MEDIA DIARIA (IMD) 85575 70110 75679 55644 53076 26460 78 SITIO DE AFORO Av. 30 x Cl. 73 Av. 33 x Cl. 63 B Av. 33 x CR.78 Av. 80 x Cl. 36 Av. 80 x Cl. 44 B Av. 80 x CL 49 B C.C. Automotriz: CR 43A x Calle 21 Campos de Paz: Av. 80 x Cr 65 Everfit: CR 65 x Cl. 72 Frontera Med-Env.: Av. Regional x Cl. 17sur Industrias Estra: Cl. 30 x CR 55 Inmaculada: Av. 80 x Cl. 16 Las Palmas: Carretera Km. 8 Licoantioquia: Regional Sur x Cl. 2sur Los Colores: Av. 80 x Cl. 55 Makro: Cl. 44 x CR 66 NOEL: CR 52 x Cl. 2 OVIEDO: CR 43A x Cl. 6sur Politécnico: CR 48 x Cl. 4 RADIO SUPER: Cl. 50 x Cr 68 San Diego: CR 43A x Cl. 31 San Juan x CR 75 SENA: Av. Regional x Cl. 50 Siderúrgica: CR 48 x Cl. 24 Suramericana: Regional Sur x Cl. 50 TRASVERSAL INFERIOR x Cl. 5sur TRASVERSAL SUPERIOR x Cl. 7sur Villa de Aburrá: Av. 80 x Cl. 32 INTENSIDAD MEDIA DIARIA (IMD) 28273 78707 30178 55441 38903 45389 * 67275 * 57064 * 36391 * 44702 50105 44047 * 6815 63939 39247 * 72780 53145 * 55700 * 49646 * 47237 * 62526 49786 74088 40250 * 75140 18994 * 18266 * 48787 Fuente: Central de Semáforos – Municipio de Medellín. 2005 * Volúmenes de tráfico con medida de pico y placa. Estos datos corresponden sólo al tránsito promedio diario para días de lunes a viernes típicos. - Las Figuras 14 a 16 ilustran los perfiles horarios de tránsito vehicular en algunas vías principales del área de influencia. Grupo de investigaciones Ambientales 79 Figura 14. Perfil de flujo vehicular para el tramo Avenida 80 con Calle 36 Avenida 80 x Calle 36 Lunes 29/08/05 VOLUMEN MIXTO 4000 3000 2000 1000 00:00 23:00 22:00 21:00 20:00 19:00 18:00 17:00 16:00 15:00 14:00 13:00 12:00 11:00 10:00 09:00 08:00 07:00 06:00 05:00 04:00 03:00 02:00 01:00 0 TIEMPO Figura 15. Perfil de flujo vehicular para el tramo Carrera 43A con Calle 31 Carrera 43A x Calle 31 Lunes 03/10/05 VOLUMEN MIXTO 5000 4000 3000 2000 1000 00:00 23:00 22:00 21:00 20:00 19:00 18:00 17:00 16:00 15:00 14:00 13:00 12:00 11:00 10:00 09:00 08:00 07:00 06:00 05:00 04:00 03:00 02:00 01:00 0 TIEMPO Grupo de investigaciones Ambientales 80 Figura 16. Perfil de flujo vehicular para el tramo Avenida San Juan con Carrera 75 Avenida San Juan x Carrera 75 Lunes 12/09/05 VOLUMEN MIXTO 4000 3000 2000 1000 00:00 23:00 22:00 21:00 20:00 19:00 18:00 17:00 16:00 15:00 14:00 13:00 12:00 11:00 10:00 09:00 08:00 07:00 06:00 05:00 04:00 03:00 02:00 01:00 0 TIEMPO - Adicionalmente a los aforos recopilados en la central de semáforos, se obtuvieron datos de otros sitios de la ciudad de Medellín, a través de la Universidad Nacional Sede Medellín. Sin embargo, estos datos no comprenden el conteo de vehículos para las 24 horas del día; sólo se incluyen las horas pico de la mañana, del medio día y de la tarde. Para conocer el valor vehicular promedio en las horas desconocidas, se realizó un análisis numérico con un polinomio de grado 6, que permite interpolar las demás horas a partir de los conteos conocidos. En la tabla 34 se muestra la obtención de los valores vehiculares horarios en el tramo de la Carrera 65 con Calle 50. - Luego de analizar los aforos vehiculares, se pudo establecer un perfil global de tránsito que muestra picos de circulación a las 8a.m y 6p.m. Esta situación se presenta en la figura 23 (ver numeral 5.1). Grupo de investigaciones Ambientales 81 Tabla 34. Interpolación de datos en horas desconocidas en el tramo Carrera 65 con Calle 50. Carrera 65 con Calle 50 Fecha Aforo: Septiembre 13 de 2005 TOTAL DIA CARRILES HORA 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 TOTAL HORAS CONOCIDAS - INTERPOLACION CALZADA ORIENTAL 1 CALZADA OCCIDENTAL 2 SUMA/hora 764 --- 764 916 --- 916 4013 4949 4672 ------- 4013 4949 4672 4454 --- 4454 5169 4777 4125 ------- 5169 4777 4125 1194 --- 1194 955 --- 955 35988 INTERPOLACION INTERPOLACION CON MODELO EN HORAS POLINOMIO DESCONOCIDAS 755 251 941 2085 3220 4103 4647 4873 4862 4725 4569 4479 4497 4624 4813 4979 5013 4805 4272 3395 2264 1126 446 973 764 251 916 2085 3220 4013 4949 4672 4862 4725 4569 4454 4497 4624 4813 4979 5169 4777 4125 3395 2264 1194 446 955 TOTAL DIA 80720 ERROR EN INTERPOLACION 1,23% -2,77% -2,25% 6,09% -4,29% -0,55% 3,01% -0,59% -3,57% 5,73% -1,93% En la figura 17, se presenta la ecuación de interpolación para el tramo de la Carrera 65 con Calle 50, cuyo coeficiente de correlación es R2=0.99. Grupo de investigaciones Ambientales 82 Figura 17. Ecuación de interpolación para el tramo de la Carrera 65 con Calle 50. y = 1934272.51x 6 - 6038867.77x 5 + 7193956.17x 4 - 4073883.40x 3 + 1087755.42x 2 - 105808.11x + 3548.59 R2 = 0.99 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 01:00 a.m. 02:00 a.m. 03:00 a.m. 04:00 a.m. 05:00 a.m. 06:00 a.m. 07:00 a.m. 08:00 a.m. 09:00 a.m. 10:00 a.m. 11:00 a.m. 12:00 p.m. 01:00 p.m. 02:00 p.m. 03:00 p.m. 04:00 p.m. 05:00 p.m. 06:00 p.m. 07:00 p.m. 08:00 p.m. 09:00 p.m. 10:00 p.m. 11:00 p.m. 12:00 a.m. Tránsito Horario Equivalente Variacion de flujo horario Tiem po 3.2.8. Balances de flujo vehicular Con el propósito de determinar el flujo horario vehicular en los 465 tramos restantes, se realizó un balance de vehículos en los nodos ó cruces, similar al procedimiento empleado en sistemas eléctricos (Método de corrientes de malla) o el método de Hardy - Cross en redes hidráulicas. En la figura 18, se muestra el esquema correspondiente al análisis Hardy – Cross, en donde puede apreciarse el balance simple que ocurre en el nodo N, debido a la convergencia de los flujos A y B. Figura 18. Balance para el cálculo del flujo vehicular. Grupo de investigaciones Ambientales 83 El procedimiento de solución llevado a cabo consistió en el planteamiento de un sistema de ecuaciones lineales de tamaño m x n, donde “m” representa el número de nodos de la malla vial y “n” el número de tramos a los que se le debe determinar la intensidad de tránsito horaria. Para resolver el sistema, la matriz debe ser cuadrada, por lo tanto el valor de m debe ser igual a n (m=n). En la Figura 19 se ilustra una malla vial, la cual sirve para ilustrar el procedimiento de cálculo referido. Figura 19. Malla vial ejemplo supuesta para la ilustración del modelo de cálculo DESCRIPCIÓN NÚMERO CÓDIGO CELDAS 9 CE TRAMOS 20 TR NODOS 11 N Tramos con intensidad horaria conocida Tramos con intensidad horaria desconocida Grupo de investigaciones Ambientales 84 Debido a que las emisiones vehiculares en una celda de la malla vial no dependen del sentido del tránsito, estos fueron escogidos aleatoriamente y el criterio se conserva en toda la longitud de las vías incluidas en el dominio. Por ejemplo, si la calle 33 se asumió en sentido de circulación occidente-oriente, en todos los cruces con las demás vías va a continuar con el sentido asumido. Cuando el valor de respuesta de alguna incógnita es negativo quiere decir que el sentido correcto es al contrario del asumido en un principio. Para este caso, se asumió que el flujo que entra al nodo es positivo (+), y el que sale negativo (-). Esta situación se muestra en la tabla 35. Una vez se tiene la malla vial definida, se realiza el balance de flujo en cada uno de los 11 nodos o cruces existentes. Las ecuaciones planteadas, luego de realizar dicho balance, se presentan a continuación: Tabla 35. Solución de flujo vehicular para la ilustración del modelo de cálculo de la intensidad de tránsito NODO N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 No. ECUACIONES No. VARIABLES CONOCIDAS No. INCÓGNITAS N TR: ECUACIÓN DE BALANCE TR7+TR8-TR1=0 TR1-TR2-TR3=0 TR3-TR4-TR5=0 TR5+TR6-TR7=0 TR18-TR6-TR19-TR20=0 TR20-TR8-TR9=0 TR9+TR11-TR10=0 TR12-TR11-TR13=0 TR2+TR13-TR14=0 TR14+TR16-TR15=0 TR4+TR17-TR16-TR18=0 11 9 11 NODO TRAMO Como se observa en la anterior tabla, el sistema presenta 11 cruces o nodos con 20 tramos en total. De esos 20 tramos, las intensidades horarias de tránsito de 9 son conocidas, resultando un sistema lineal, con 11 ecuaciones y 11 incógnitas. Los datos conocidos del aforo de tránsito en este caso son TR1, TR3, TR6, TR9, TR12, TR14, TR16, TR18, TR20. A partir de lo anterior, se construye el sistema matricial ilustrado en la Figura 20, el cual es de la forma Grupo de investigaciones Ambientales 85 “AX=B”, donde “A” es la matriz de coeficientes que acompañan a los tramos de vía, “X” son las incógnitas, y “B” es el vector de los términos independientes del sistema, es decir, el vector de los datos conocidos correspondientes a cada ecuación planteada: Figura 20. Sistema matricial para la determinación del flujo vehicular en tramos desconocidos MATRIZ A NODO X VECTOR B N1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 TR2 TR1 N2 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 TR4 TR3-TR1 N3 0 -1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 TR5 -TR1 N4 0 0 1 -1 0 0 0 0 0 0 0 TR7 -TR6 N5 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 -1 N6 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 TR10 N7 0 0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 TR11 -TR9 N8 0 0 0 0 0 0 -1 -1 0 0 0 TR13 -TR12 N9 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 TR15 TR14 N10 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 TR17 -TR14-TR16 TR19 TR16+TR18 N11 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 TR2 TR4 TR5 TR7 TR8 TR10 TR11 TR13 TR15 TR17 TR19 x TR8 = TR19+TR20-TR18 TR9-TR20 Al resolver este sistema por medio de métodos numéricos, se obtiene la intensidad vehicular para todos los tramos pertenecientes a la malla vial. 3.3. VARIABLES CONSIDERADAS PARA LA EMISIÓN VEHICULAR Para la determinación de la emisión vehicular, fueron consideradas las variables que se describen a continuación. 3.3.1. Longitud de vías y velocidades promedio de tránsito La longitud de las vías (L), fue obtenida directamente del mapa de carreteras. Este valor es una de las variables de entrada del modelo de cálculo utilizado para determinar las emisiones vehiculares en caliente, el cual se explicará de forma detallada posteriormente. En la Tabla 36 se muestran las longitudes de las vías de la red vial seleccionada, de acuerdo con el mapa ilustrado en el Anexo I de esta tesis. Grupo de investigaciones Ambientales 86 Tabla 36. Longitudes de vías de la malla vial considerada en el estudio (km) TR1 TR2 TR3 TR4 TR5 TR6 TR7 TR8 TR9 TR10 TR11 TR12 TR13 TR14 TR15 TR16 TR17 TR18 TR19 TR20 TR21 26,35 1,59 0,41 0,74 0,71 1,85 4,41 0,59 0,31 0,38 0,29 0,16 0,56 2,75 0,33 0,40 0,47 1,82 0,95 2,15 0,17 TR22 0,31 TR23 TR24 TR25 TR26 TR27 TR28 TR29 TR30 TR31 TR32 TR33 TR34 TR35 TR36 TR37 TR38 TR39 TR40 TR41 TR42 TR43 TR44 0,28 0,11 0,44 0,32 0,57 0,28 0,77 0,78 0,32 0,23 0,30 0,08 0,71 0,74 0,76 0,43 0,32 0,33 0,12 0,33 0,68 0,41 TR45 TR46 TR47 TR48 TR49 TR50 TR51 TR52 TR53 TR54 TR55 TR56 TR57 TR58 TR59 TR60 TR61 TR62 TR63 TR64 TR65 TR66 0,28 0,52 0,36 0,56 0,66 0,55 0,40 0,39 0,37 0,57 0,42 0,50 0,37 0,45 0,65 0,33 0,18 0,17 0,15 0,40 0,12 0,28 TR67 TR68 TR69 TR70 TR71 TR72 TR73 TR74 TR75 TR76 TR77 TR78 TR79 TR80 TR81 TR82 TR83 TR84 TR85 TR86 TR87 TR88 0,12 0,72 0,19 0,53 0,65 0,25 0,14 0,91 0,20 1,27 1,26 0,91 0,58 0,11 0,21 0,15 0,05 0,72 0,23 0,14 0,32 1,07 TR89 TR90 TR91 TR92 TR93 TR94 TR95 TR96 TR97 TR98 TR99 TR100 TR101 TR102 TR103 TR104 TR105 TR106 TR107 TR108 TR109 TR110 0,47 0,68 0,56 1,02 0,65 0,07 0,20 1,11 0,21 0,31 0,27 0,31 0,14 0,08 0,51 0,48 0,23 0,92 0,41 0,09 0,09 0,21 TR111 TR112 TR113 TR114 TR115 TR116 TR117 TR118 TR119 TR120 TR121 TR122 TR123 TR124 TR125 TR126 TR127 TR128 TR129 TR130 TR131 TR132 0,22 0,49 0,53 0,50 0,30 0,40 0,53 0,31 0,39 0,21 0,23 0,30 0,50 0,20 0,29 0,24 0,46 0,38 0,06 0,39 0,06 0,24 TR133 TR134 TR135 TR136 TR137 TR138 TR139 TR140 TR141 TR142 TR143 TR144 TR145 TR146 TR147 TR148 TR149 TR150 TR151 TR152 TR153 TR154 0,25 0,30 0,06 0,06 0,13 0,11 1,13 0,14 0,16 0,23 0,29 0,12 0,23 0,25 0,32 0,24 0,29 0,24 0,48 0,41 0,20 0,25 TR155 TR156 TR157 TR158 TR159 TR160 TR161 TR162 TR163 TR164 TR165 TR166 TR167 TR168 TR169 TR170 TR171 TR172 TR173 TR174 TR175 TR176 0,44 0,15 0,07 0,13 0,09 0,21 0,14 0,42 0,12 0,16 0,63 0,39 0,22 0,45 0,10 0,29 0,40 0,58 0,58 0,64 0,20 0,20 TR177 TR178 TR179 TR180 TR181 TR182 TR183 TR184 TR185 TR186 TR187 TR188 TR189 TR190 TR191 TR192 TR193 TR194 TR195 TR196 TR197 TR198 0,08 0,14 0,25 0,34 0,12 0,13 0,08 0,26 0,08 0,07 0,18 0,15 0,33 0,08 0,25 0,15 0,12 0,09 0,26 0,40 0,27 0,14 TR199 TR200 TR201 TR202 TR203 TR204 TR205 TR206 TR207 TR208 TR209 TR210 TR211 TR212 TR213 TR214 TR215 TR216 TR217 TR218 TR219 TR220 0,32 0,12 0,16 0,24 0,50 0,23 0,16 0,15 0,08 0,20 0,23 0,24 0,10 0,44 0,30 0,22 0,11 0,08 0,25 0,15 0,28 0,39 TR221 TR222 TR223 TR224 TR225 TR226 TR227 TR228 TR229 TR230 TR231 TR232 TR233 TR234 TR235 TR236 TR237 TR238 TR239 TR240 TR241 TR242 0,31 0,42 0,19 0,23 0,23 0,37 0,29 0,30 0,25 0,09 0,25 0,16 0,38 0,25 0,34 0,27 0,52 0,36 0,17 0,18 0,21 0,21 TR243 TR244 TR245 TR246 TR247 TR248 TR249 TR250 TR251 TR252 TR253 TR254 TR255 TR256 TR257 TR258 TR259 TR260 TR261 TR262 TR263 TR264 0,15 0,18 0,30 0,22 0,07 0,30 0,22 0,26 0,31 0,22 0,21 0,41 0,08 0,28 0,20 0,34 0,27 0,21 0,09 0,14 0,18 0,19 TR265 TR266 TR267 TR268 TR269 TR270 TR271 TR272 TR273 TR274 TR275 TR276 TR277 TR278 TR279 TR280 TR281 TR282 TR283 TR284 TR285 TR286 0,37 0,06 0,39 0,28 0,60 0,11 0,19 0,07 0,06 0,86 0,26 0,31 0,38 0,18 0,20 0,49 0,13 0,27 0,16 0,24 0,55 0,37 TR287 TR288 TR289 TR290 TR291 TR292 TR293 TR294 TR295 TR296 TR297 TR298 TR299 TR300 TR301 TR302 TR303 TR304 TR305 TR306 TR307 TR308 0,30 0,18 0,14 0,25 0,27 0,22 0,21 0,27 0,24 0,18 0,26 0,30 0,30 0,31 0,40 0,23 0,34 0,21 0,33 0,25 0,36 0,35 TR309 TR310 TR311 TR312 TR313 TR314 TR315 TR316 TR317 TR318 TR319 TR320 TR321 TR322 TR323 TR324 TR325 TR326 TR327 TR328 TR329 TR330 1,36 0,17 0,40 0,14 0,24 0,10 0,26 0,44 0,08 0,21 0,17 0,17 0,09 0,08 0,08 0,28 0,30 0,24 0,07 0,39 0,37 0,13 TR331 TR332 TR333 TR334 TR335 TR336 TR337 TR338 TR339 TR340 TR341 TR342 TR343 TR344 TR345 TR346 TR347 TR348 TR349 TR350 TR351 TR352 0,36 0,33 0,26 0,22 0,21 0,28 0,30 0,39 0,25 0,60 0,11 0,15 0,15 0,96 1,11 0,24 0,55 1,15 1,04 0,36 0,31 0,32 TR353 TR354 TR355 TR356 TR357 TR358 TR359 TR360 TR361 TR362 TR363 TR364 TR365 TR366 TR367 TR368 TR369 TR370 TR371 TR372 TR373 TR374 0,33 0,31 0,25 0,30 0,21 0,16 0,20 0,47 0,09 0,26 0,11 0,22 0,32 0,33 0,17 0,47 0,55 0,96 0,30 0,32 0,23 1,41 TR375 TR376 TR377 TR378 TR379 TR380 TR381 TR382 TR383 TR384 TR385 TR386 TR387 TR388 TR389 TR390 TR391 TR392 TR393 TR394 TR395 TR396 0,43 0,24 0,27 0,11 0,20 0,28 0,16 0,20 0,19 0,10 0,15 0,21 0,25 1,34 0,29 0,34 0,32 0,31 0,18 0,12 0,25 0,59 TR397 TR398 TR399 TR400 TR401 TR402 TR403 TR404 TR405 TR406 TR407 TR408 TR409 TR410 TR411 TR412 TR413 TR414 TR415 TR416 TR417 TR418 0,22 0,22 0,27 0,34 0,69 0,90 0,23 0,23 0,14 0,18 0,20 0,24 0,42 0,22 0,10 0,30 0,44 0,52 0,34 0,14 0,74 0,30 TR419 TR420 TR421 TR422 TR423 TR424 TR425 TR426 TR427 TR428 TR429 TR430 TR431 TR432 TR433 TR434 TR435 TR436 TR437 TR438 TR439 TR440 0,30 0,61 0,14 0,14 0,47 0,68 1,11 1,06 0,31 0,43 0,55 0,50 0,91 0,08 0,28 0,20 0,46 0,10 0,10 0,43 0,57 0,46 TR441 TR442 TR443 TR444 TR445 TR446 TR447 TR448 TR449 TR450 TR451 TR452 TR453 TR454 TR455 TR456 TR457 TR458 TR459 TR460 TR461 TR462 0,10 0,19 0,10 0,33 0,19 0,46 0,43 0,32 0,33 0,32 0,42 0,59 0,57 0,43 0,48 0,37 0,61 1,04 0,70 0,53 0,35 0,30 TR463 TR464 TR465 TR466 TR467 TR468 TR469 TR470 TR471 TR472 TR473 TR474 TR475 TR476 TR477 TR478 TR479 TR480 TR481 TR482 TR483 TR484 0,12 0,26 0,15 0,33 0,16 0,34 0,14 0,15 0,10 0,35 0,12 1,20 0,21 0,63 0,28 0,47 0,36 0,17 0,29 0,16 0,08 0,28 TR485 TR486 TR487 TR488 TR489 TR490 TR491 TR492 TR493 TR494 TR495 TR496 TR497 TR498 TR499 TR500 TR501 TR502 TR503 TR504 TR505 TR506 0,12 0,28 1,82 0,64 0,10 0,20 0,13 0,42 0,18 0,43 0,06 0,23 0,08 0,18 0,21 0,19 0,20 0,09 0,15 0,63 0,24 1,04 TR507 TR508 TR509 TR510 TR511 TR512 TR513 TR514 TR515 TR516 TR517 TR518 TR519 TR520 TR521 TR522 TR523 TR524 TR525 TR526 TR527 TR528 0,13 0,27 0,57 0,10 0,21 0,18 0,09 0,09 0,20 0,13 0,28 0,19 0,10 0,13 0,16 0,09 0,11 0,11 0,18 0,10 0,23 0,09 Grupo de investigaciones Ambientales 87 Tabla 36. Continuación TR529 TR530 TR531 TR532 TR533 TR534 TR535 TR536 TR537 TR538 TR539 TR540 TR541 TR542 TR543 TR544 TR545 TR546 TR547 TR548 TR549 TR550 0,15 0,26 0,12 0,18 0,43 0,24 0,45 0,28 0,07 0,15 0,09 0,05 0,53 0,23 0,23 0,31 0,19 0,53 0,32 0,30 0,20 0,30 TR551 TR552 TR553 TR554 TR555 TR556 TR557 TR558 TR559 TR560 TR561 TR562 TR563 TR564 TR565 TR566 TR567 TR568 TR569 TR570 TR571 TR572 0,31 0,20 0,36 0,18 0,14 0,10 0,18 0,20 0,10 0,08 0,06 0,24 0,15 0,33 0,11 0,12 0,24 0,26 0,18 0,13 0,17 0,11 TR573 TR574 TR575 TR576 TR577 TR578 TR579 TR580 TR581 TR582 TR583 TR584 TR585 TR586 TR587 TR588 TR589 TR590 TR591 TR592 TR593 TR594 0,08 0,24 0,11 0,13 0,13 0,05 0,10 0,22 0,17 0,64 0,26 0,12 0,22 0,16 0,28 0,20 0,11 0,33 0,11 0,29 0,12 0,28 TR595 TR596 TR597 TR598 TR599 TR600 TR601 TR602 TR603 TR604 TR605 TR606 TR607 TR608 TR609 TR610 TR611 TR612 TR613 TR614 TR615 TR616 0,71 0,09 0,10 0,33 0,32 0,32 0,26 0,29 0,17 0,12 0,34 0,10 0,32 0,53 0,08 0,12 0,06 0,22 0,25 0,36 0,14 0,20 TR617 TR618 TR619 TR620 TR621 TR622 TR623 TR624 TR625 TR626 TR627 TR628 TR629 TR630 TR631 TR632 TR633 TR634 TR635 TR636 TR637 TR638 0,28 0,38 0,19 0,50 0,43 0,24 0,09 2,44 0,69 1,23 0,09 0,31 0,85 3,31 0,77 0,34 0,10 0,72 0,49 0,63 0,21 0,73 TR639 TR640 TR641 TR642 TR643 TR644 TR645 TR646 TR647 TR648 TR649 TR650 TR651 TR652 TR653 TR654 TR655 TR656 TR657 TR658 TR659 TR660 0,25 0,08 0,11 0,09 0,08 0,29 0,80 0,27 0,37 2,39 0,86 1,68 0,91 0,20 0,27 0,21 0,84 0,76 0,25 1,03 0,46 0,52 TR661 TR662 TR663 TR664 TR665 TR666 TR667 TR668 TR669 TR670 TR671 TR672 TR673 TR674 TR675 TR676 TR677 TR678 TR679 TR680 TR681 TR682 0,95 0,48 0,18 0,18 0,30 0,70 0,22 0,14 0,29 0,21 0,30 0,26 0,18 0,34 0,09 0,21 0,74 0,45 0,39 0,79 0,77 0,80 TR683 TR684 TR685 TR686 TR687 TR688 TR689 TR690 TR691 TR692 TR693 TR694 TR695 TR696 TR697 TR698 TR699 TR700 TR701 TR702 TR703 TR704 0,43 0,27 0,30 0,46 0,25 0,31 0,24 0,35 0,46 0,44 0,30 0,08 0,63 0,10 0,04 0,14 0,33 0,19 0,65 0,19 0,48 0,44 TR705 TR706 TR707 TR708 TR709 TR710 TR711 TR712 TR713 TR714 TR715 TR716 TR717 TR718 TR719 TR720 TR721 TR722 TR723 TR724 TR725 TR726 0,56 0,36 0,18 0,39 0,27 0,53 0,05 0,41 0,45 1,36 0,37 0,36 0,41 0,39 0,19 0,07 0,09 0,46 0,48 1,74 0,18 0,57 TR727 TR728 TR729 TR730 TR731 TR732 TR733 TR734 TR735 TR736 TR737 TR738 TR739 TR740 TR741 TR742 TR743 TR744 TR745 TR746 TR747 TR748 0,78 0,43 0,28 0,94 0,41 0,45 1,00 0,89 0,21 1,17 0,33 0,10 0,27 2,16 1,46 0,11 0,36 0,26 1,10 0,69 0,13 0,43 TR749 TR750 TR751 TR752 TR753 TR754 TR755 TR756 TR757 TR758 TR759 TR760 TR761 TR762 TR763 TR764 TR765 TR766 TR767 TR768 TR769 TR770 0,56 0,29 0,54 0,95 0,79 1,11 1,00 0,52 0,13 0,31 0,25 0,42 0,41 0,15 0,12 0,51 0,46 0,18 0,21 1,83 1,91 0,16 TR771 TR772 TR773 TR774 TR775 TR776 TR777 TR778 TR779 TR780 TR781 TR782 TR783 TR784 TR785 TR786 TR787 TR788 TR789 TR790 TR791 TR792 1,34 1,49 0,58 0,20 2,14 6,05 7,27 0,10 0,22 0,10 0,48 0,09 0,18 0,24 0,15 0,11 0,27 0,16 0,34 0,26 0,21 0,34 TR793 TR794 TR795 TR796 TR797 TR798 TR799 TR800 TR801 TR802 TR803 TR804 TR805 TR806 TR807 TR808 TR809 TR810 TR811 TR812 TR813 TR814 0,18 0,35 1,41 1,38 0,08 0,07 0,33 0,74 0,12 0,47 0,07 0,08 0,31 0,07 0,21 0,07 0,68 0,28 0,53 0,19 0,65 0,26 TR815 TR816 TR817 TR818 TR819 TR820 TR821 TR822 TR823 TR824 TR825 TR826 TR827 TR828 TR829 TR830 TR831 TR832 TR833 TR834 TR835 TR836 0,24 0,24 0,54 0,15 0,90 0,80 0,54 0,27 0,14 0,19 0,41 0,40 0,13 0,19 0,46 0,10 0,04 0,09 0,18 0,25 0,19 0,15 TR837 TR838 TR839 TR840 TR841 TR842 TR843 TR844 TR845 TR846 TR847 TR848 TR849 TR850 TR851 TR852 TR853 TR854 TR855 TR856 TR857 TR858 0,19 0,07 0,12 0,14 0,38 0,27 0,08 0,09 0,29 0,45 0,38 0,08 0,10 0,18 0,09 0,09 0,09 0,10 0,13 0,15 0,21 0,22 TR859 TR860 TR861 TR862 TR863 TR864 TR865 TR866 TR867 TR868 TR869 TR870 TR871 TR872 TR873 TR874 TR875 TR876 TR877 TR878 TR879 TR880 0,46 0,08 0,19 0,11 0,07 0,13 0,18 0,09 0,07 0,09 0,16 0,16 0,09 0,09 0,08 0,18 0,10 0,08 0,39 0,09 0,09 0,07 TR881 TR882 TR883 TR884 TR885 TR886 TR887 TR888 TR889 TR890 TR891 TR892 TR893 TR894 TR895 TR896 TR897 TR898 TR899 TR900 TR901 TR902 0,09 0,25 0,23 0,51 0,07 0,38 0,10 0,16 0,11 0,09 0,27 0,22 0,09 0,09 0,07 0,10 0,11 0,11 0,11 0,06 0,18 0,15 TR903 TR904 TR905 TR906 TR907 TR908 TR909 TR910 TR911 TR912 TR913 TR914 TR915 TR916 TR917 TR918 TR919 TR920 TR921 TR922 TR923 TR924 0,35 0,09 0,09 0,12 0,06 0,12 0,06 0,07 0,09 0,09 0,17 0,09 0,29 0,08 0,26 0,08 0,18 0,19 0,09 0,10 0,04 0,13 TR925 TR926 TR927 TR928 TR929 TR930 TR931 TR932 TR933 TR934 TR935 TR936 TR937 TR938 TR939 TR940 TR941 TR942 TR943 TR944 TR945 TR946 0,09 0,10 0,09 0,10 0,09 0,10 0,10 0,08 0,41 0,39 0,28 0,08 0,16 0,73 0,30 0,43 0,22 0,07 0,27 0,18 0,37 0,25 TR947 TR948 TR949 TR950 TR951 TR952 TR953 TR954 TR955 TR956 TR957 TR958 TR959 TR960 TR961 TR962 TR963 TR964 TR965 TR966 TR967 TR968 0,14 0,09 0,23 0,12 0,12 0,09 0,06 0,41 0,16 0,12 0,06 0,22 0,07 0,18 0,16 0,28 0,05 0,30 0,08 0,54 0,35 0,05 TR969 TR970 TR971 TR972 TR973 TR974 TR975 TR976 TR977 TR978 TR979 TR980 TR981 TR982 TR983 TR984 TR985 TR986 TR987 TR988 TR989 TR990 0,09 0,09 0,10 0,08 0,07 0,07 0,10 0,09 0,10 0,09 0,21 0,20 0,09 0,12 0,09 0,43 0,12 0,09 0,11 0,65 0,39 0,29 TR991 TR992 TR993 TR994 TR995 TR996 TR997 TR998 TR999 TR1000 TR1001 TR1002 TR1003 TR1004 TR1005 TR1006 TR1007 TR1008 TR1009 TR1010 TR1011 TR1012 0,22 0,24 0,23 0,24 0,29 0,32 0,09 0,14 0,08 0,10 0,17 0,21 0,10 0,22 0,29 0,11 0,19 0,11 0,25 0,10 0,17 0,24 TR1013 TR1014 TR1015 TR1016 TR1017 TR1018 TR1019 TR1020 TR1021 TR1022 TR1023 TR1024 TR1025 TR1026 TR1027 TR1028 TR1029 TR1030 TR1031 TR1032 TR1033 TR1034 0,17 0,11 0,24 0,26 0,81 0,30 0,43 0,12 0,08 0,11 0,11 0,23 0,12 0,13 0,18 0,16 0,22 0,07 0,32 0,19 0,06 0,15 TR1035 TR1036 TR1037 TR1038 TR1039 TR1040 TR1041 TR1042 TR1043 TR1044 TR1045 TR1046 TR1047 TR1048 TR1049 TR1050 TR1051 TR1052 TR1053 TR1054 TR1055 TR1056 0,24 0,28 0,32 0,09 0,11 0,11 0,12 0,53 0,35 0,10 0,07 0,14 0,32 0,50 0,11 0,09 0,12 0,10 0,12 0,10 0,14 0,17 TR1057 TR1058 TR1059 TR1060 TR1061 TR1062 TR1063 TR1064 TR1065 TR1066 TR1067 TR1068 TR1069 TR1070 TR1071 TR1072 TR1073 TR1074 TR1075 TR1076 TR1077 0,07 0,32 0,25 0,10 0,12 0,20 0,30 0,08 0,09 0,21 0,17 0,27 0,08 0,10 0,24 0,13 0,09 0,14 0,20 0,12 0,24 Así mismo, para la determinación de las emisiones vehiculares se establecieron 3 tipos de vías, clasificadas de acuerdo con el valor de la moda para la velocidad de tránsito, según análisis de datos de la red de aforo más completa (STTM, 1998). Las velocidades fueron medidas en todos los puntos de conteo vehicular y se escogieron debido a que los resultados estadísticos corresponden a las 3 velocidades promedio de circulación presentadas en la Tabla 37. Tabla 37. Valores de velocidad promedio para los 3 tipos de vía de la malla vial TIPO DE VÍA 1 2 3 VELOCIDAD (Km/h) 30 45 60 Grupo de investigaciones Ambientales CORRESPONDENCIA EN ZONA DE ESTUDIO Calles del centro de Medellín Calles fuera del centro Avenidas regionales 88 3.3.2. Factores de Emisión En el presente estudio se determinaron las emisiones en caliente, es decir, las emisiones que provienen del tubo de escape de los automóviles cuando la temperatura del agua del motor alcanza los 70°C, debido a que son las de mayor representación en la contaminación total generada por el tránsito, según los diversos estudios realizados en Los Estados Unidos y La Unión Europea que estima que las emisiones en frío no son tan significativas comparadas con las emisiones en caliente (Arango y Builes, 2002). Adicionalmente, el estudio CORINAIR, presenta muy poca información acerca de los factores de emisión en frío para diferentes tipos de vehículos. Por lo tanto, los factores de emisión en caliente se calcularon de acuerdo con la metodología europea (EMEP/CORINAIR, 2002) que presenta una base de datos completa de contaminantes primarios, especiación de COV’s (importantes para modelación fotoquímica) y es muy completa para el cálculo de emisiones. A continuación, se presenta el procedimiento utilizado para la selección de los factores de emisión adecuados, de acuerdo con los siguientes parámetros: - Tipo de combustible: Gasolina o diesel. - Tipo de vehículo: Vehículos de pasajeros o de carga (liviana o pesada). - Tipo de vía: Relacionado con la velocidad de circulación de los vehículos (ver tabla 37). - Modelo del vehículo: Relacionado con el año de fabricación de los vehículos. - Categoría del vehículo: Referida a la capacidad del motor (cilindraje). Las relaciones matemáticas que determinan los factores de emisión con base en los parámetros expuestos anteriormente, fueron obtenidas por medio de estudios y mediciones realizados por algunos países que conforman actualmente la Unión Europea; sin embargo, es importante aclarar que los factores de emisión han sido producto de ciclos de pruebas generales, los cuales no consideran el caso de velocidades mayores a 130 km/h o menores de 5 km/h para carros con catalizadores o 10 km/h para carros de pasajeros sin catalizadores. En las Tablas 38 a 46 se presentan las relaciones de los Grupo de investigaciones Ambientales 89 factores de emisión que se requieren determinar. Cada una de estas ecuaciones está acompañada del valor de la correlación respectiva, la cual expresa el grado de confiabilidad de los resultados que se puedan obtener por su uso. Tabla 38. Factores de emisión de CO para vehículos de pasajeros (g/km) Tipo de Capacidad vehículos del motor Rango de velocidades Correlación Factores de emisión CO entre (g/km) velocidad y (km/h) emisión PRE ECE ECE 15-00/01 ECE 15-02 ECE 15-03 ECE 15-04 Todas 10-100 Todas 100-130 Todas 10-50 Todas 50-130 Todas 10-60 Todas 60-130 Todas 10-20 Todas 20-130 Todas 10-60 Todas Ciclo Abierto Euro I 0,112V + 4,32 0,924 --- 313V-0,760 0,898 27,22 – 0,406V + 0,0032V2 0,158 300V-0,797 0,747 26,26 – 0,44V + 0,0026V2 0,102 161,36 – 45,62Ln(V) 0,790 37,92 – 0,680V + 0,00377V2 0,247 260,788V-0,910 0,825 60-130 14,653 – 0,22V + 0,001163V2 0,613 10-130 14,577 – 0,294V + 0,002478V2 0,781 1,4l<CC<2,0l 10-130 8,273 – 0,151V + 0,00095V2 0,767 CC<1,4 l 10-130 17,882 – 0,377V + 0,002825V2 0,656 1,4l<CC<2,0l 10-130 9,446 – 0,230V + 0,002029V2 0,719 Convencional CC<1,4 l mejorado 281V-0,630 CC<1,4l 5-130 9,846 - 0,2867V + 0,0022V2 0,133 1,4<CC<2,0l 5-130 9,617 - 0,245V + 0,0017285V2 0,145 CC>2,0l 5-130 12,826- 0,2955V +0,00177V2 0,159 Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 V: velocidad de tráfico en km/h. Correlación: indica el porcentaje de confiabilidad de la ecuación obtenida. Grupo de investigaciones Ambientales 90 ECE: Estos vehículos corresponden a la clasificación presentada por la Comisión Económica para Europa (Ver numeral 3.2.6) Las celdas en azul determinan las ecuaciones que aplican para la presente tesis por las velocidades de circulación. Tabla 39. Factores de emisión de COV’s para vehículos de pasajeros a gasolina (g/km) Tipo de Capacidad vehículos del motor Rango de velocidades Correlación Factores de emisión COV’s entre (g/km) velocidad y (km/h) emisión PRE ECE ECE 15-00/01 ECE 15-02/03 ECE 15-04 Todas 10-100 Todas 100-130 Todas 10-50 Todas 50-130 Todas 10-60 Todas 60-130 Todas 10-60 Todas Ciclo abierto Euro I 1,247 0,980 --- 24,99V-0,704 0,901 4,85V-0,318 0,095 25,75V-0,714 0,895 1,95 – 0,019V + 0,00009V2 0,198 19,079V-0,693 0,838 60-130 2,608 – 0,037V + 0,000179V2 0,341 10-130 2,189 – 0,034V + 0,000201V2 0,766 1,4L<CC<2,0L 10-130 1,999 – 0,034V + 0,000214V2 0,447 CC<1,4 L 10-130 2,185 - 0,0423V + 0,000256V2 0,636 1,4L<CC<2,0L 10-130 0,808 - 0,016V + 0,000099V2 Convencional CC<1,4 L mejorado 30,34V-0,693 0,49 CC<1,4L 5-130 0,628 - 0,01377V + 8,52E-05V2 0,207 1,4<CC<2,0L 5-130 0,4494 - 0,00888V +5,21E-05V2 0,197 CC>2,0L 5-130 0,5086 - 0,00723V + 3,3E-05V2 0,0433 Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 En el caso de CO puede apreciarse que la emisión es inversamente proporcional a la velocidad, es decir que a menor velocidad, la emisión es mayor. Para el caso de vehiculo PRE-ECE el factor de emisión para una Grupo de investigaciones Ambientales 91 velocidad de 30km/h es de 2,87g/km y para velocidad de 60km/h, el factor de emisor asciende a 1,77g/km. Tabla 40. Factores de emisión NOx para vehículos de pasajeros a gasolina (g/km) Tipo de Capacidad Rango de Factores de emisión NOx Correlació vehículos del motor velocidades (g/km) n entre (km/h) velocidad y emisión PRE ECE ECE 15-00/01 ECE 15-02 ECE 15-03 CC<1,4L 10-130 1,173 + 0,0225V - 0,00014V2 0,916 1,4<CC<2,0L 10-130 1,360 + 0,0217V - 0,00004V2 0,960 CC>2,0L 10-130 1,5 + 0,03V + 0,0001V2 0,972 CC<1,4L 10-130 1,479 – 0,0037V + 0,00018V2 0,711 1,4<CC<2,0L 10-130 1,663 – 0,0038V + 0,0002V2 0,839 CC>2,0L 10-130 1,87 – 0,0039V + 0,00022V2 --- CC<1,4L 10-130 1,616 – 0,0084V + 0,00025V2 0,844 1,4<CC<2,0L 10-130 1,29e0,0099V 0,798 2,784 – 0,0112V + CC>2,0L 10-130 0,000294V2 0,577 CC<1,4L 10-130 1,432 + 0,003V + 0,000097V2 0,669 1,4<CC<2,0L 10-130 1,484 + 0,013V + 0,000074V2 0,722 CC>2,0L 10-130 2,427 – 0,014V + 0,000266V2 0,803 Convencional CC<1,4L 10-130 -0,926 + 0,719Ln(V) 0,883 1,4<CC<2,0L 10-130 1,387 + 0,014V + 0,000247V2 0,876 CC<1,4L 10-130 -0,921 + 0,616Ln(V) 0,791 1,4<CC<2,0L 10-130 -0,761 + 0,515Ln(V) 0,495 ECE 15-04 mejorado Ciclo abierto 0,5595 - 0,01047V+ 10,8EEuro I CC<1,4L 5-130 05V2 1,4<CC<2,0L 5-130 0,526 - 0,0085V + 8,54E-05V2 0,0772 CC>2,0L 5-130 0,666- 0,009V + 7,55E-05V2 0,0141 0,122 Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 Grupo de investigaciones Ambientales 92 El factor de emisión se puede sacar para las diferentes capacidades, ya que se conoce la velocidad de tránsito y la distribución vehicular hasta ECE 15-04. El factor de emisión de NOx presenta valores mayores en velocidades altas. Por ejemplo, para el tipo de vehículo ECE 15-03 con CC>2.0L, la emisión de NOx a velocidad de 30km/h es de 2,71g/km y a una velocidad de 60km/h la emisión es de 3,17g/km. Tabla 41. Factores de emisión CH4 e condiciones térmicas (caliente) estables (mg/km) Carros de pasajeros Rango de velocidade s (km/h) [km/h] Gasolina Convencional 10 - 130 0,0331V² - 5,73V + 268 Gas, Euro I CC < 1,4 L 10 - 130 0,012969V² - 2,1098V + 101,995 Gas, Euro I 1,4 10 - 130 0,011176V² - 1,9573V + 99,652 Gas, Euro I CC > 2,0 L 10 - 130 0,0093945V² - 1,8118V + 97,488 Diesel CC < 2,0 L 10 - 130 0,0019V² - 0,1775V + 7,9936 Diesel CC > 2,0 L 10 - 130 0,0019V² - 0,1775V + 7,9936 Tecnología del Vehículo LPG 2 - tiempos Urbano Rural Carretera 80 35 25 150 40 25 150 40 25 Vehículos livianos Gasolina Convencional Gasolina Euro I en 10 - 130 Diesel 0,012969V² - 2,1098V + 101,995 5 55 140 110 70 Diesel < 7,5 t 85 23 20 Diesel 7,5 t < Peso < 16 85 23 20 Diesel 16 t < Peso < 32 175 80 70 Diesel Peso > 32 t 175 80 70 Buses 175 Coches 175 Vehículos pesados Gasolina > 3,5 t Grupo de investigaciones Ambientales 80 70 93 Rango de velocidade s (km/h) [km/h] Tecnología del Urbano Rural Carretera < 50 cm³ 219 219 219 > 50 cm³ 2 tiempos 150 150 150 > 50 cm³ 4 tiempos 200 200 200 Vehículo Motocicletas Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 Para el caso de vehículos a gasolina con cilindraje > 2,0L, emiten mas metano a velocidades bajas. Lo contrario ocurre cuando la velocidad de operación es mayor. El factor de emisión para velocidades de 30km/h es de 51,6g/km y para 60km/h este valor asciende a 22,6g/km. Tabla 42. Factores de emisión para buses urbanos diesel (g/km) Contaminante Tipo de vehículo velocidad (km/h) Correlación Factor de entre emisión(g/km) velocidad y emisión 0 - 50 59,003 V-0,7447 0,895 Coches 0 - 120 63,791 V-0,8393 0,978 Buses 0 - 50 89,174 V-0,5185 0,534 0 – 58,8 125,87 V-0,6562 0,848 Buses CO Rango de urbanos urbanos NOX Coches 58,8 – 120 PM 0,0010 V - 0,1608 V 0,073 + 14,308 0 - 50 43,647 V-1,0301 0,992 Coches 0 - 120 44,217 V-0,8870 0,993 Buses 0 - 50 7,8609 V-0,7360 0,920 0 - 120 9,2934 V-0,7373 0,975 Buses COV 2 urbanos urbanos Coches Grupo de investigaciones Ambientales 94 Contaminante Tipo de vehículo Buses Consumo de Combustible Correlación Rango de velocidad (km/h) Factor de entre emisión(g/km) velocidad y emisión 0 - 50 1371,6 V-0,4318 0,502 0 -59 1919,0 V-0,5396 0,786 0,0447 V2 - 7,072 V + 0,026 urbanos Coches 59 - 120 478 Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 Para los buses urbanos que funcionan con diesel se tienen factores de emisión de CO de 4,69g/km para velocidades de 30km/h, mientras que para 60km/h es de 2,80g/km. Lo mismo ocurre para los demás contaminantes (NOx, COV’s y TSP), es decir, la emisión de CO es inversamente proporcional a la velocidad. Tabla 43. Factores de emisión para vehículos diesel de carga mayor a 3,5 t (camiones) Contaminante CO Peso del vehículo Todas las categorías NOX Peso<7,5T Rango de velocidad (km/h) emisión(g/km) velocidad y emisión 0,880 0 – 46,7 50,305V-0,7708 0,902 46,7 – 58,8 – 100 Grupo de investigaciones Ambientales entre 37,280V-0,6945 0 – 58,8 16<Peso<32T Factor de 0 – 100 100 7,5<Peso<16T Correlación 0 – 100 0,0014V2 - 0,1737V + 7,550 0,260 92,584V-0,7393 0,940 0,0006V2 - 0,0941V + 7,7785 0,440 108,36V-0,6061 0,650 95 Contaminante Peso del vehículo Peso>32T COV PM Rango de velocidad (km/h) Correlación Factor de entre emisión(g/km) velocidad y emisión 0 – 100 132,88V-0,5581 0,894 0 – 100 40,120V-0,8774 0,976 Peso<7,5T 0 – 100 4,5563V-0,7070 0,944 7,5<Peso<16T 0 – 100 9,6037V-0,7259 0,974 16<Peso<32T 0 – 100 10,890V-0,7105 0,946 Peso>32T 0 – 100 11,028V-0,6960 0,961 0 – 47 1425,2V-0,7593 0,990 0,0082V2 - 0,0430V + 60,12 0,798 1068,4V-0,4905 0,628 0,0126V2 - 0,6589V + 141,18 0,037 1595,1V-0,4744 0,628 0,0382V2 - 5,1630V + 399,3 0,037 1855,7V-0,4367 0,914 Todas las categorías Peso<7,5T 47 – 100 0 – 59 7,5<Peso<16T Consumo 59 – 100 de Combustible 0 – 59 16<Peso<32T 59 – 100 0 – 58 Peso>32T 58 – 100 2 0,0765V - 11,414V + 720,9 0,187 Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 Debido a que no se posee información suficientemente especifica, sobre cual de las diferentes capacidades de carga de los camiones hacen parte de la flota vehicular del Valle de Aburrá, se decidió determinar el valor de los factores de emisión de NOx y PM haciendo el promedio de las diferentes capacidades. En la emisión de CO, se obtienen valores mayores cuando la velocidad es mas baja. Para 30km/h la emisión es 3,51g/km y para 60km/h, el valor es de 2,17g/km. Lo mismo se evidencia para los demás contaminantes, independiente del peso del vehículo. Grupo de investigaciones Ambientales 96 Tabla 44. Factores de emisión para motocicletas de 2 tiempos y cilindraje > 50 cm3 (g/km) Contaminante Peso del vehículo Rango de velocidad (Km/h) 10 – 60 Convencional CO 60 – 110 10 – 60 97/24/EC 60 – 110 10 – 60 Convencional NOX 60 – 110 10 – 60 97/24/EC 60 – 110 10 – 60 Convencional COV 60 – 110 10 – 60 97/24/EC 60 – 110 10 – 60 Convencional Consumo de Combustible 60 – 110 10 – 60 97/24/EC 60 – 110 Factor de emisión (g/km) -0,00100 V² + 0,1720 V + 18,10 0,00010 V² + 0,0500 V + 21,50 -0,00630 V² + 0,7150 V 6,900 0,00070 V² + 0,1570 V + 6,000 0,00003 V² - 0,0020 V + 0,064 -0,00002 V² + 0,0049 V 0,157 0,00002 V² - 0,0010 V + 0,032 -0,00002 V² + 0,0041 V 0,152 0,00350 V² - 0,4090 V + 20,10 0,00030 V² - 0,0524 V + 10,60 -0,00100 V² + 0,0970 V + 3,900 -0,00030 V² + 0,0325 V + 5,200 0,006300 V² - 0,6028 V + 44,40 -0,00050 V² + 0,2375 V + 18,20 -0,00110 V² + 0,2008 V + 17,80 -0,00100 V² + 0,2425 V + 14,60 Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 Las motocicletas presentan emisiones directamente proporcionales a la velocidad, es decir que a mayor velocidad, mayor emisión. Esto se evidencia en el caso de velocidades de 30km/h y 60km/h, donde el valor emitido de CO Grupo de investigaciones Ambientales 97 asciende a 22,36g/km y 24,86g/km respectivamente. La misma situación se presenta para los demás contaminantes. Tabla 45. Factores de emisión para motocicletas de 4 tiempos y cilindraje > 50 cm3 (g/km) Contaminante Rango de velocidad (Km/h) 10 - 60 0,01930V² - 1,9200V + <250cm³ Convencional 60 - 110 0,00170V² + 0,1210V + 10 - 60 0,01390V² - 1,4200V + 250<CC<750cm³ Convencional 60 - 110 0,00090V² - 0,0099V + 10 - 60 0,01230V² - 1,1900V + >750cm³ 97/24/EC Todas 60 - 110 0,00050V² + 0,1240V + 10 - 60 0,00760V² - 0,7300V + las capacidades Convencional 60 - 110 0,00100V² + 0,0510V + 10 - 60 0,00005V² - 0,0010V + <250cm³ Convencional 60 - 110 0,00002V² + 0,0006V + 10 - 60 0,00005V² - 0,0009V + 250<CC<750cm³ Convencional 60 - 110 0,00002V² + 0,0007V + 10 - 60 0,00005V² - 0,0008V + >750cm³ 97/24/EC Todas 60 - 110 0,00002V² + 0,0008V + 10 - 60 0,00005V² -0,0007V + las capacidades Convencional 60 - 110 0,00002V² + 0,001V + 10 - 60 0,00190V² - 0,2110V + <250cm³ Convencional 60 - 110 0,00090V² - 0,1410V + 10 - 60 0,00150V² - 0,1640V + 250<CC<750cm³ Convencional 60 - 110 0,00001V² + 0,0005V + 10 - 60 0,00220V² - 0,2570V + >750cm³ 97/24/EC Todas 60 - 110 0,00010V² - 0,0310V + 10 - 60 0,00070V² - 0,0755V + las capacidades Convencional 60 - 110 0,00007V² - 0,0152V + 10 - 60 0,01890V² - 1,8740V + <250cm³ Convencional 60 - 110 0,00080V² + 0,1614V + 10 - 60 0,02730V² - 2,8490V + 250<CC<750cm³ Convencional 60 - 110 0,00210V² - 0,1550V + 10 - 60 0,02870V² - 3,1080V + >750cm³ 60 - 110 0,00180V² - 0,1638V + Capacidad Cilindros Convencional CO NOx COV Consumo de Combustible Grupo de investigaciones Ambientales Factor de emisión (g/km) 98 97/24/EC Todas Rango de velocidad (Km/h) 10 - 60 0,02000V² - 2,0750V + las capacidades 60 - 110 0,00130V² - 0,0391V + Capacidad Cilindros Contaminante Factor de emisión (g/km) Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 Las motocicletas de 4 tiempos presentan emisiones de tendencia similar a las de 2 tiempos. A mayor velocidad, mayor emisión. Para el caso de emisión de CO proveniente de motocicleta convencional de cilindraje <250cm3 se tienen valores de 28,07g/km y 22,88g/km para velocidades de 30km/h y 60km/h, respectivamente. Tabla 46. Factores de emisión de TSP (Material particulado suspendido total) y SO2 (g/km) Tipo de vehículo Categoria tipo de vía 1 PRE ECE 2 3 1 ECE 15-01 V e h í c u l o s 3 1 ECE 15-02 a g a s o l i n a 2 2 3 1 ECE 15-03 2 3 1 ECE 15-04 2 3 Diesel > 3.5t (camiones) Motos > 50 cc 1 2 3 1 2 3 cilindraje < 1.4l 1.4-2l > 2l < 1.4l 1.4-2l > 2l < 1.4l 1.4-2l > 2l < 1.4l 1.4-2l > 2l < 1.4l 1.4-2l > 2l < 1.4l 1.4-2l > 2l < 1.4l 1.4-2l > 2l < 1.4l 1.4-2l > 2l < 1.4l 1.4-2l > 2l < 1.4l 1.4-2l > 2l < 1.4l 1.4-2l > 2l < 1.4l 1.4-2l > 2l < 1.4l 1.4-2l > 2l < 1.4l 1.4-2l > 2l < 1.4l 1.4-2l > 2l TSP 0.06 0.08 0.1 0.04 0.06 0.08 0.04 0.06 0.08 0.06 0.08 0.1 0.04 0.06 0.08 0.04 0.06 0.08 0.06 0.08 0.1 0.04 0.06 0.08 0.04 0.06 0.08 0.06 0.08 0.1 0.04 0.06 0.08 0.04 0.06 0.08 0.06 0.08 0.1 0.04 0.06 0.08 0.04 0.06 0.08 0.9 0.9 0.9 0.25 0.1 0.06 SO2 0.015 0.018 0.022 0.011 0.013 0.016 0.013 0.016 0.018 0.013 0.016 0.017 0.009 0.01 0.014 0.009 0.01 0.014 0.012 0.014 0.018 0.009 0.01 0.013 0.009 0.01 0.013 0.012 0.014 0.018 0.009 0.01 0.013 0.009 0.01 0.013 0.01 0.013 0.015 0.008 0.01 0.007 0.008 0.01 0.007 1.72 1.65 1.65 0.008 0.008 0.008 Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 Grupo de investigaciones Ambientales 99 En la tabla anterior se aprecia que la emisión depende del cilindraje de los vehículos, independiente de la categoría establecida. Esta relación es directamente proporcional para los contaminantes TSP y SO2, es decir que a mayor cilindraje la emisión es mayor. • Perfiles de los compuestos orgánicos volátiles (COV’s) En el modelo ETROME se utilizó el perfil general de COV’s propuestos por la metodología europea (EMEP/CORINAIR, 2002), de acuerdo con la Tabla 47. Tabla 47. Perfil de los COV’s (% peso) utilizado en el estudio Familia química METANO OTROS NO METANO ALCANOS CICLOALCANOS ALQUENOS ALQUINOS ALDEHÍDOS CETONAS AROMATICOS Hidrocarburos poliaromáticos (PAH’s) y contaminantes orgánicos persistentes (POP’s) TOTAL Vehículos a gasolina 4,58 33,12 14,67 0,63 12,00 2,93 2,38 0,31 29,26 Vehículos a diesel 1,96 53,20 12,57 0,41 6,84 0,76 12,46 0,93 10,00 0,12 0,87 100,00 100,00 Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 Con el objetivo de obtener mayor información acerca de la distribución de los COV’s emitidos a la atmósfera por el tráfico vehicular y hacer más significativo su aporte para estudios fotoquímicos y de modelos de calidad de aire con contaminantes reactivos, se utilizó la distribución porcentual de 62 compuestos orgánicos volátiles propuesta en el estudio europeo CORINAIR en 2002. En las tablas 48 y 49 se identifica la respectiva especiación. Grupo de investigaciones Ambientales 100 Tabla 48. Composición NMVOC (compuestos orgánicos volátiles, excepto el metano) en emisiones vehiculares (alcanos, cicloalcanos, alquenos, alquinos) Grupo Especies NMVOC Fracción (% peso) Gasolina Diesel & Vehículos Convenc. Ciclo Vehículos pesados cerrado livianos Etano Propano Butano Isobutano Pentano Isopentano Hexano Heptano Octano ALCANOS 2-metilhexano Nonato 23-metilhexano Decano 3Alcanos C10Alcanos C>13 CICLOALCANOS Todas Etileno propileno propadieno 1 -buteno isobuteno 2 -buteno ALQUENOS 1 ,3 1 -penteno 2 -penteno 1-hexeno dimethylhexen 1-butino ALQUINOS propino acetileno 1,65 0,47 2,90 1,29 1,78 4,86 1,29 0,36 0,56 0,80 0,06 0,56 0,22 0,40 0,03 0,06 0,88 8,71 4,87 0,50 4,21 1,27 1,42 0,09 0,23 0,05 0,76 5,50 3,19 0,65 5,24 1,59 2,15 6,81 1,61 0,74 0,53 1,48 0,16 0,57 1,14 0,19 0,54 1,76 1,45 1,14 7,30 3,82 0,05 0,73 2,22 1,42 0,91 0,11 0,34 0,17 0,15 0,21 0,08 2,81 GLP 0,33 0,11 0,11 0,07 0,04 0,52 0,03 0,10 0,15 0,14 0,06 2,34 49,85 15,50 6,95 0,35 1,26 0,20 0,25 0,45 0,67 0,12 0,22 1,18 0,20 2,15 17,91 0,65 10,97 3,60 0,30 0,18 0,04 0,25 0,01 0,09 0,19 0,63 0,21 0,35 1,79 0,27 27,50 1,16 7,01 1,32 0,08 0,01 0,10 5,20 5,19 1,11 0,52 0,97 1,70 3,30 0,63 0,53 0,15 2,34 1,05 1,28 Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 Grupo de investigaciones Ambientales 101 Tabla 49. Composición NMVOC en emisiones vehiculares (aldehídos, cetonas, aromáticos) NMVOC Fracción (% peso) Grupo Gasolina Especies Convenc. ALDEHÍDOS Vehículos cerrado livianos Vehículos pesados GLP 2,08 1,70 12,00 8,40 1,56 Acetaldehído 0,59 0,75 6,47 4,57 1,81 Acroleína 0,16 0,19 3,58 1,77 0,59 Benzaldehído 0,60 0,22 0,86 1,37 0,03 Crotón aldehído 0,02 0,04 1,10 1,48 0,36 Metacroleina 0,05 0,77 0,86 0,10 Butialdehído 0,05 0,85 0,88 0,11 2,09 0,59 1,77 1,25 Hexanal 0,16 1,42 i-valeraldehído 0,11 0,09 0,01 0,41 0,40 Isobutano aldehído 0,11 Valeraldehído AROMATICOS Ciclo Formaldehído Propionaldehído CETONAS Diesel & 0,05 0,70 0,01 o-tolualdehído 0,19 0,07 0,24 0,80 m-tolualdehído 0,38 0,13 0,34 0,59 p-tolualdehído 0,19 0,06 0,35 Acetona 0,21 0,61 2,94 Metiletilcetona 0,11 0,05 1,20 12,84 10,98 0,69 Etilbenzeno 4,78 1,89 0,29 m,p-xileno 6,66 5,43 0,61 0,98 0,75 o-xileno 4,52 2,26 0,27 0,40 0,26 0,59 0,86 0,25 0,30 0,05 2,53 4,21 0,57 0,86 0,25 Tolueno 1,2,3 trimetilbenzeno 1,2,4 trimetilbenzeno Grupo de investigaciones Ambientales 0,78 0,01 1,22 0,24 102 NMVOC Fracción (% peso) Grupo Gasolina Especies Diesel & Vehículos Ciclo Vehículos cerrado livianos 1,11 1,42 0,31 0,45 0,08 Estireno 0,57 1,01 0,37 0,56 0,02 Benceno 6,83 5,61 1,98 0,07 0,63 C9 3,12 4,21 0,78 1,17 0,25 Convenc. 1,3,5 trimetilbenzeno C10 C>13 TOTAL NMVOC especies GLP pesados 3,07 6,01 3,46 13,37 20,37 99,98 99,65 99,42 96,71 99,98 0,02 0,35 0,58 3,29 0,02 Hidrocarburos poliaromáticos (PAH’s) y compuestos orgánicos persistentes (POP’s) Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 A partir de la metodología explicada anteriormente, se obtuvieron los factores de emisión presentados en la Tabla 50, clasificándose por tipo de vía, modelos y categorías de los vehículos. Grupo de investigaciones Ambientales 103 Tabla 50. Factores de emisión CORINAIR empleados en el estudio TIPO DE VlA Velocidad (km/h) MODELO VEHÍCULO Año < 1970 1970 < Año < 1979 30 1979 < Año < 1986 Año > 1986 Año < 1970 1970 < Año < 1979 45 1979 < Año < 1986 Año > 1986 Año < 1970 1970 < Año < 1979 60 1979 < Año < 1986 Año > 1986 FACTOR DE EMISIÓN VEHICULAR EN CALIENTE (g/km recorrido) CATEGORÍA VEHÍCULO Autos<1.4L CO 32,97 NOx 1,72 COV's 2,87 TSP 0,06 S02 0,015 MET 0,126 ONMET 0,951 ALC 0,427 CICLOALC 0,018 ALQUE 0,344 ALQUI 0,084 ALD 0,068 CETONA 0,009 ARO 0,84 PAH Y POP 0,003 1.41<Autos<2.0L 32,97 1,98 2,87 0,08 0,018 0,126 0,951 0,427 0,018 0,344 0,084 0,068 0,009 0,84 0,003 Autos>2.0L 32,97 2,49 2,87 0,1 0,022 0,126 0,951 0,427 0,018 0,344 0,084 0,068 0,009 0,84 0,003 Buses 4,69 15,29 1,31 0,9 1,72 0,175 0,697 0,016 0,005 0,09 0,01 0,163 0,012 0,131 0,011 Camiones 3,51 11,21 2,03 0,9 1,72 0,132 1,08 0,163 0,008 0,139 0,015 0,253 0,019 0,203 0,018 Motos 22,36 0,03 10,98 0,25 0,008 0,19 3,637 1,923 0,069 1,318 0,322 0,261 0,034 3,213 0,013 Autos<1.4L 23,6 1,72 2,28 0,06 0,013 0,052 0,755 0,387 0,014 0,274 0,067 0,054 0,007 0,667 0,003 1.41<Autos<2.0L 23,6 1,98 2,28 0,08 0,016 0,052 0,755 0,387 0,014 0,274 0,067 0,054 0,007 0,667 0,003 Autos>2.0L 23,6 2,49 2,28 0,1 0,017 0,052 0,755 0,387 0,014 0,274 0,067 0,054 0,007 0,667 0,003 Buses 4,69 15,29 1,31 0,9 1,72 0,175 0,697 0,016 0,005 0,09 0,01 0,163 0,012 0,131 0,011 Camiones 3,51 11,21 2,03 0,9 1,72 0,132 1,08 0,163 0,008 0,139 0,015 0,253 0,019 0,203 0,018 Motos 22,36 0,03 10,98 0,25 0,008 0,19 3,637 1,923 0,069 1,318 0,322 0,261 0,034 3,213 0,013 Autos<1.4L 20,91 1,59 2,27 0,06 0,012 0,051 0,752 0,386 0,014 0,272 0,067 0,054 0,007 0,664 0,003 1.41<Autos<2.0L 20,91 1,74 2,27 0,08 0,014 0,051 0,752 0,386 0,014 0,272 0,067 0,054 0,007 0,664 0,003 Autos>2.0L 20,91 2,7 2,27 0,1 0,018 0,051 0,752 0,386 0,014 0,272 0,067 0,054 0,007 0,664 0,003 Buses 4,69 15,29 1,31 0,9 1,72 0,175 0,697 0,016 0,005 0,09 0,01 0,163 0,012 0,131 0,011 Camiones 3,51 11,21 2,03 0,9 1,72 0,132 1,08 0,163 0,008 0,139 0,015 0,253 0,019 0,203 0,018 Motos 22,36 0,03 10,98 0,25 0,008 0,19 3,637 1,923 0,069 1,318 0,322 0,261 0,034 3,213 0,013 Autos<1.4L 11,81 1,61 1,81 0,06 0,01 0,05 0,599 0,299 0,011 0,217 0,053 0,043 0,006 0,53 0,002 1.41<Autos<2.0L 11,81 1,94 1,81 0,08 0,013 0,05 0,599 0,299 0,011 0,217 0,053 0,043 0,006 0,53 0,002 Autos>2.0L 11,81 2,25 1,81 0,1 0,015 0,05 0,599 0,299 0,011 0,217 0,053 0,043 0,006 0,53 0,002 4,69 15,29 1,72 0,175 0,163 0,012 0,131 0,011 Camiones 3,51 11,21 2,03 0,9 1,72 0,132 1,08 0,163 0,008 0,139 0,015 0,253 0,019 0,203 0,018 0,03 10,98 0,25 0,008 0,19 3,637 1,923 0,069 1,318 0,322 0,261 0,034 3,213 0,013 Buses 1,31 0,9 0,697 0,016 0,005 0,09 0,01 Motos 22,36 Autos<1.4L 25,54 1,9 2,17 0,04 0,011 0,077 0,719 0,339 0,014 0,26 0,064 0,052 0,007 0,635 0,003 1.41<Autos<2.0L 25,54 2,26 2,17 0,06 0,013 0,077 0,719 0,339 0,014 0,26 0,064 0,052 0,007 0,635 0,003 Autos>2.0L 25,54 3,05 2,17 0,08 0,016 0,077 0,719 0,339 0,014 0,26 0,064 0,052 0,007 0,635 0,003 Buses 3,47 12,39 0,86 0,9 1,65 0,175 0,458 0,051 0,004 0,059 0,007 0,107 0,008 0,086 0,007 Camiones 2,65 8,72 1,42 0,9 1,65 0,132 0,755 0,075 0,006 0,097 0,011 0,177 0,013 0,142 0,012 Motos 23,82 0,03 8,78 0,1 0,008 0,19 2,908 1,500 0,055 1,054 0,257 0,209 0,027 2,569 0,011 Autos<1.4L 17,34 1,9 1,71 0,04 0,009 0,035 0,566 0,295 0,011 0,205 0,05 0,041 0,005 0,5 0,002 1.41<Autos<2.0L 17,34 2,26 1,71 0,06 0,01 0,035 0,566 0,295 0,011 0,205 0,05 0,041 0,005 0,5 0,002 Autos>2.0L 17,34 3,05 1,71 0,08 0,014 0,035 0,566 0,295 0,011 0,205 0,05 0,041 0,005 0,5 0,002 Buses 3,47 12,39 0,86 0,9 1,65 0,175 0,458 0,051 0,004 0,059 0,007 0,107 0,008 0,086 0,007 Camiones 2,65 8,72 1,42 0,9 1,65 0,132 0,755 0,075 0,006 0,097 0,011 0,177 0,013 0,142 0,012 Motos 23,82 0,03 8,78 0,1 0,008 0,19 2,908 1,500 0,055 1,054 0,257 0,209 0,027 2,569 0,011 0,002 Autos<1.4L 14,95 1,74 1,7 0,04 0,009 0,034 0,563 0,294 0,011 0,204 0,05 0,04 0,005 0,497 1.41<Autos<2.0L 14,95 2,01 1,7 0,06 0,01 0,034 0,563 0,294 0,011 0,204 0,05 0,04 0,005 0,497 0,002 Autos>2.0L 14,95 2,86 1,7 0,08 0,013 0,034 0,563 0,294 0,011 0,204 0,05 0,04 0,005 0,497 0,002 Buses 3,47 12,39 0,86 0,9 1,65 0,175 0,458 0,051 0,004 0,059 0,007 0,107 0,008 0,086 0,007 Camiones 2,65 8,72 1,42 0,9 1,65 0,132 0,755 0,075 0,006 0,097 0,011 0,177 0,013 0,142 0,012 Motos 23,82 0,03 8,78 0,1 0,008 0,19 2,908 1,500 0,055 1,054 0,257 0,209 0,027 2,569 0,011 Autos<1.4L 8,16 1,76 1,36 0,04 0,008 0,033 0,450 0,229 0,009 0,163 0,04 0,032 0,004 0,398 0,002 1.41<Autos<2.0L 8,16 2,22 1,36 0,06 0,01 0,033 0,450 0,229 0,009 0,163 0,04 0,032 0,004 0,398 0,002 Autos>2.0L 8,16 2,34 1,36 0,08 0,007 0,033 0,450 0,229 0,009 0,163 0,04 0,032 0,004 0,398 0,002 Buses 3,47 12,39 0,86 0,9 1,65 0,175 0,458 0,051 0,004 0,059 0,007 0,107 0,008 0,086 0,007 Camiones 2,65 8,72 1,42 0,9 1,65 0,132 0,755 0,075 0,006 0,097 0,011 0,177 0,013 0,142 0,012 Motos 23,82 0,03 8,78 0,1 0,008 0,19 2,908 1,500 0,055 1,054 0,257 0,209 0,027 2,569 0,011 Autos<1.4L 21,3 2,02 1,78 0,04 0,013 0,043 0,590 0,299 0,011 0,214 0,052 0,042 0,006 0,521 0,002 1.41<Autos<2.0L 21,3 2,52 1,78 0,06 0,016 0,043 0,590 0,299 0,011 0,214 0,052 0,042 0,006 0,521 0,002 Autos>2.0L 21,3 3,66 1,78 0,08 0,018 0,043 0,590 0,299 0,011 0,214 0,052 0,042 0,006 0,521 0,002 Buses 2,8 10,67 0,64 0,9 1,65 0,175 0,340 0,083 0,003 0,044 0,005 0,08 0,006 0,064 0,006 Camiones 2,17 7,26 1,1 0,9 1,65 0,132 0,585 0,028 0,005 0,075 0,008 0,137 0,01 0,11 0,01 Motos 24,82 0,07 7,56 0,06 0,008 0,19 2,504 1,265 0,048 0,907 0,222 0,18 0,023 2,212 0,009 Autos<1.4L 13,94 2,02 1,32 0,04 0,009 0,023 0,437 0,232 0,008 0,158 0,039 0,031 0,004 0,386 0,002 1.41<Autos<2.0L 13,94 2,52 1,32 0,06 0,01 0,023 0,437 0,232 0,008 0,158 0,039 0,031 0,004 0,386 0,002 Autos>2.0L 13,94 3,66 1,32 0,08 0,014 0,023 0,437 0,232 0,008 0,158 0,039 0,031 0,004 0,386 0,002 Buses 2,8 10,67 0,64 0,9 1,65 0,175 0,340 0,083 0,003 0,044 0,005 0,08 0,006 0,064 0,006 Camiones 2,17 7,26 1,1 0,9 1,65 0,132 0,585 0,028 0,005 0,075 0,008 0,137 0,01 0,11 0,01 Motos 24,82 0,07 7,56 0,06 0,008 0,19 2,504 1,265 0,048 0,907 0,222 0,18 0,023 2,212 0,009 Autos<1.4L 10,69 2,01 1,13 0,04 0,009 0,022 0,374 0,195 0,007 0,136 0,033 0,027 0,004 0,331 0,001 1.41<Autos<2.0L 10,69 2,34 1,13 0,06 0,01 0,022 0,374 0,195 0,007 0,136 0,033 0,027 0,004 0,331 0,001 Autos>2.0L 10,69 3,13 1,13 0,08 0,013 0,022 0,374 0,195 0,007 0,136 0,033 0,027 0,004 0,331 0,001 Buses 2,8 10,67 0,64 0,9 1,65 0,175 0,340 0,083 0,003 0,044 0,005 0,08 0,006 0,064 0,006 Camiones 2,17 7,26 1,1 0,9 1,65 0,132 0,585 0,028 0,005 0,075 0,008 0,137 0,01 0,11 0,01 Motos 24,82 0,07 7,56 0,06 0,008 0,19 2,504 1,265 0,048 0,907 0,222 0,18 0,023 2,212 0,009 Autos<1.4L 6,28 1,96 1,03 0,04 0,008 0,022 0,341 0,177 0,006 0,124 0,03 0,025 0,003 0,301 0,001 1.41<Autos<2.0L 6,28 2,53 1,03 0,06 0,01 0,022 0,341 0,177 0,006 0,124 0,03 0,025 0,003 0,301 0,001 Autos>2.0L 6,28 2,54 1,03 0,08 0,007 0,022 0,341 0,177 0,006 0,124 0,03 0,025 0,003 0,301 0,001 Buses 2,8 10,67 0,64 0,9 1,65 0,175 0,340 0,083 0,003 0,044 0,005 0,08 0,006 0,064 0,006 Camiones 2,17 7,26 1,1 0,9 1,65 0,132 0,585 0,028 0,005 0,075 0,008 0,137 0,01 0,11 0,01 Motos 24,82 0,07 7,56 0,06 0,008 0,19 2,504 1,265 0,048 0,907 0,222 0,18 0,023 2,212 0,009 Fuente: EMEP/CORINAIR, 2002 Grupo de investigaciones Ambientales 104 4. SOFTWARE DEL MODELO DE EMISIONES VEHICULARES ETROME En este capítulo se presentan las características especiales del modelo que incluyen: la programación del cálculo de emisiones, descripción de los archivos de entrada del modelo, algoritmos y subrutinas para el cálculo y los archivos de salida y resultados. 4.1. PROGRAMACIÓN DEL CÁLCULO DE LAS EMISIONES A partir de la información procesada en los numerales anteriores, se procedió a determinar la tasa de emisión de los contaminantes vehiculares en el escenario espacio-temporal, de acuerdo con el modelo de cálculo “ETROME”, presentado en la siguiente ecuación: m=4 { {∑ { ET = ∑ m =1 f m k =6 k =1 fk {∑ v =3 v =1 (L × N r k , r ,v , h }}}} ⋅ Fv ,k , m ,i ) m = Modelo del vehículo (ver Tabla 50) k = Categoría vehicular (ver Tabla 50) v = Tipo de vía (ver Tabla 50) r = Tramo de vía Lr = Longitud del tramo de vía específico en la celda “j”. Nk,r,v,h = Número de vehículos de categoría “k” que transitan en el tramo de vía “r” de tipo “v” a una hora determinada, por la celda “j”. F = Factor de emisión correspondiente Para el cálculo de las emisiones vehiculares en el Valle de Aburrá se construyó un programa de computador en lenguaje VISUAL FORTRAN V.6.0 (ver Anexo II). Los datos o variables de entrada necesarias y el funcionamiento general de dicho programa se explican a continuación. Grupo de investigaciones Ambientales 105 4.2. ARCHIVOS DE ENTRADA DEL MODELO 4.2.1. Archivo “Matriz_A.dat” Este archivo contiene la matriz de coeficientes (1 ó -1) que acompañan a los tramos de vía de acuerdo con lo ilustrado en la Figura 20. Si el sentido del flujo vehicular entra al nodo o cruce, entonces el coeficiente es positivo (+), de lo contrario es negativo (-). Las columnas representan los cruces, las filas los tramos de vía, cuya intensidad horaria no ha sido determinada. 4.2.2. Archivo “Vector_B.dat” Este es el vector de los términos independientes de cada una de las ecuaciones resultantes luego de realizar el balance de flujo vehicular. El valor de estos términos lo dan las intensidades horarias conocidas, según la ecuación a la que pertenezcan. Las columnas contienen los valores para las 24 horas del día (24 columnas), y las filas, los cruces o nodos de la malla vial, donde se realiza el balance de flujos vehiculares. 4.2.3. Archivo “General.dat” Este fichero contiene los datos generales del programa, los cuales son: • Número de celdas: Número de celdas en que fue dividida la malla vial. • Celdas horizontales: Número de celdas horizontales que contiene la malla vial. • Celdas Verticales: Número de celdas verticales que contiene la malla vial. • Ancho de celda (km): Ancho de las celdas de la malla vial. • Largo de celda (km): Largo de las celdas de la malla vial. Grupo de investigaciones Ambientales 106 • Coord. Este celda No. 1: Coordenada Este de la esquina superior izquierda de la celda número 1 de la malla vial. • Coord. Norte celda No. 1: Coordenada Norte de la esquina superior izquierda de la celda número 1 de la malla vial. • Número de tramos totales: Número de tramos totales considerados en la malla vial. • Datos conocidos: Número de tramos cuya intensidad de flujo horario es conocida. • Horas de análisis: Número de horas consideradas para el cálculo de las emisiones en un día. • Número de tipos de vías: Número de tipos existentes en la malla vial. • Número de modelos de la flota: Número de modelos en que se clasifica la flota vehicular. • Número de categorías de flota: Número de categorías en que se clasifica la flota vehicular. • Número de contaminantes: Número de contaminantes cuyas emisiones van a ser analizadas. • Columna final matriz A1: Número de la columna en la cual se encuentra la última celda de la matriz A1. • Columna final matriz A2: Número de la columna en la cual se encuentra la última celda de la matriz A2. Grupo de investigaciones Ambientales 107 • Columna final matriz A3: Número de la columna en la cual se encuentra la última celda de la matriz A3. • Columna final matriz A4: Número de la columna en la cual se encuentra la última celda de la matriz A4. Debido a la gran extensión de la Matriz “A”, fue necesario dividirla en 4 matrices, A1, A2, A3, A4. 4.2.4. Archivo Longitud.dat” Este registro se refiere a la longitud total de cada tramo perteneciente a la malla vial. La primera columna representa el número de identificación del tramo, la segunda la longitud del tramo, y la tercera, el tipo de vía al cual pertenece el tramo. 4.2.5. Archivo “Factemision.dat” Estos datos de entrada corresponden a la matriz de factores de emisión, en donde las columnas representan los contaminantes y las filas la flota vehicular clasificada para cada tipo de vía. Esta matriz se escribe en el mismo orden de la Tabla 50. 4.2.6. Archivo “Numtramocel.dat Este archivo establece el número de tramos que existen en cada celda de la malla vial. La primera columna es el número de la celda, y la segunda, el número de tramos correspondiente a cada celda. 4.2.7. Archivo “Porcatmod.dat” El valor porcentual de cada categoría en las cuales se clasificó la flota vehicular del Valle de Aburrá (valor entre 0-100) se registra en este fichero. La información se ingresa en el mismo orden mostrado por la Tabla 24 en la sección de categoría de vehículo. Grupo de investigaciones Ambientales 108 4.2.8. Archivo “Porcmodelos.dat” Este archivo presenta el valor porcentual de cada modelo en los cuales se clasificó la flota vehicular del Valle de Aburrá (valor entre 0-100). La información se ingresa en el mismo orden mostrado por la Tabla 24 en la sección de categoría de vehículo. 4.2.9. Archivo “Tramo.dat” En este fichero se incluye el valor de la intensidad vehicular horaria para los tramos cuya información es conocida y el programa lo utiliza para el cálculo de las emisiones vehiculares. La primera columna es el número del tramo y las siguientes son las intensidades vehiculares para cada una de las 24 horas del día. 4.2.10. Archivo “Codigo.dat” Este registro contiene los códigos de identificación de cada tramo de vía. Los primeros números del código representan el número del tramo, mientras que los últimos dos el porcentaje en longitud de ese tramo que pertenece a una celda determinada. La primera columna de este archivo son los números de las celdas, y las siguientes, son los códigos ya referidos. Por lo tanto existen tantas columnas como el número de códigos que haya en una celda. El número de códigos por celda debe coincidir con el valor ingresado en el archivo numtramocel.dat y los porcentajes de longitud de cualquier tramo deben sumar 100 en las celdas donde dicho tramo este presente. 4.3. FUNCIONAMIENTO GENERAL DEL MODELO El programa de computador que fue elaborado para calcular las emisiones atmosféricas por flujo vehicular consta de doce archivos que interactúan entre sí, destacándose entre ellos, el archivo “Principal.f90”, el cual coordina la secuencia lógica para la ejecución del programa. Estos archivos se listan a continuación y una descripción detallada de los mismos se presenta más adelante. Grupo de investigaciones Ambientales 109 Tabla 51. Lista de subrutinas de cálculo del modelo ETROME Nombre de la subrutina 1. Principal.f90 2. Comun.for 3. General.for 4. Inicial.for 5. Lineal.for 6. Emisión.f90 7. Global.f90 8. Matlab.for 9. Nombre.f90 10. Escritura.f90 11. Readmat.for 12. Memoria.f90 En la Figura 21 se presenta el diagrama de flujo del programa, y en la Figura 22, los archivos involucrados para su funcionamiento y secuencia lógica de operación. Grupo de investigaciones Ambientales 110 Figura 21. Diagrama de flujo del programa. Declaración de las variables del programa Lectura de datos requeridos Inicio de vectores y valores Solución del sistema lineal para determinar la intensidad vehicular por tramo NO Hay tramos en la celda x? SI Calculo de las emisiones en la celda x Faltan celdas por evaluar? SI NO Escritura de archivos de salida Faltan horas por evaluar? SI NO Escritura de archivo de resumen Liberación de memoria Fin del programa Grupo de investigaciones Ambientales 111 Figura 22. Diagrama de flujo por archivos para el funcionamiento del programa. Común General Iniciar Lineal SI Numtramoceld =0 NO Emisiones Numcelda =1089 NO SI Escritura Matlab Hora = 24 NO SI Writematrix Memoria END Grupo de investigaciones Ambientales 112 A continuación se explica cada uno de los archivos del programa y se describen los respectivos algoritmos de cálculo. 4.3.1. Archivo “Principal.F90” Es el archivo base del programa, el cual coordina la secuencia lógica de operación del mismo. Utiliza los demás archivos del programa para la obtención del inventario de emisiones vehiculares. Esta rutina cuenta con dos ciclos de repetición anidados con el fin de obtener las emisiones por celda y para cada hora de simulación. 4.3.2. Archivo “Común.F90” Algoritmo encargado de declarar cada una de las variables que intervienen en el programa, por lo cual, debe ser llamado al inicio de los demás archivos del programa. 4.3.3. Archivo “General.for” Subrutina utilizada para ingresar los valores correspondientes a los datos iniciales de las diferentes variables que intervienen en el programa. Lee los datos del archivo de entrada “General.dat”. 4.3.4. Archivo “Iniciar.for” Utiliza como base el archivo “General.dat”, para dimensionar los arreglos, iniciar las matrices y realizar la lectura del resto de las variables de entrada. 4.3.5. Archivo “Lineal.for” A partir de la lectura de la “matriz A” y el “vector B” de términos independientes, esta subrutina resuelve el sistema de ecuaciones lineales n x n construido del balance de flujos del parque automotor en la malla vial, dando como resultado, la intensidad vehicular horaria para cada tramo y hora del día. La solución matemática del sistema de ecuaciones lineales se realizó mediante la utilización del solver “DLSARG”, perteneciente a la librería interna del Visual Fortran. Grupo de investigaciones Ambientales 113 4.3.6. Archivo “Emisión.f90” Archivo encargado de calcular las emisiones vehiculares de la malla vial. A partir de su utilización se obtienen los siguientes resultados: • Las emisiones vehiculares clasificadas para cada uno de los diez contaminantes, por celda y por modelo para cada una de las 24 horas del día. • Las emisiones vehiculares totales por contaminante y por celda, para las 24 horas de análisis. 4.3.7. Archivo “Global.f90” Genera el archivo de salida “Resumen.dat”, el cual muestra las emisiones vehiculares totales por contaminante, para cada hora de análisis y para toda la malla vial sin especificarlas por celda. 4.3.8. Archivo “Nombre.f90” Utiliza las siguientes subrutinas que dan origen a los archivos de salida del programa: • Nombreglo: Construye una matriz de resultados donde se muestra el valor de las emisiones totales para los 15 contaminantes simultáneamente, en cada una de las celdas y por hora de análisis. • Nombremod: Presenta los resultados en una matriz donde se muestra el valor de las emisiones en cada celda, por hora de análisis y por modelo del vehículo por separado. • Nombrecont: Calcula los resultados de las emisiones para cada contaminante por separado, por celda y por hora. • Nombreflu: Genera los valores del flujo vehicular por celda y por hora. Grupo de investigaciones Ambientales 114 4.3.9. Archivo “Escritura.for” Subrutina que escribe las matrices definidas anteriormente en “nombreglo” y “nombremod”. 4.3.10. Archivo “Matlab.for” Con este algoritmo se crean dos subrutinas cuyos nombres son “matlab” y “matlabflu”, las cuales adaptan respectivamente las subrutinas “nombrecont” y “nombreflu” (definidas en el archivo “Nombre.f90”) con el fin de poder ser leídas por el programa Matlab. 4.3.11. Archivo “Readmat.for” Contiene varias subrutinas y funciones matemáticas, las cuales son usadas por el programa elaborado para servir de puente entre éste y el Matlab. 4.3.12. Archivo “Memoria.f90” Se encarga de liberar la memoria que el programa asigna a cada una de las variables que la requieran durante su funcionamiento. 4.4. ARCHIVOS DE SALIDA DEL MODELO Una vez ejecutado el modelo, se crean 505 archivos de salida identificados de la siguiente manera: 4.4.1. Archivo “Resumen.dat” Muestra las emisiones vehiculares para toda la malla vial seleccionada con relación a cada contaminante y cada hora de análisis, sin especificarlas por celda. Las columnas representan los contaminantes, en el mismo orden de la Tabla 50 y las filas corresponden a cada una de las horas en orden ascendente de 1 a 24. 4.4.2. Archivo “Globalx.dat” El programa arroja 24 archivos, uno para cada hora de análisis (la “x” se refiere a la hora específica). Cada uno de estos archivos muestra las emisiones Grupo de investigaciones Ambientales 115 por contaminante y por celda. Al igual que “Resumen.dat”, las columnas representan los contaminantes, en el mismo orden de la Tabla 50. Las filas cada una de las celdas en orden ascendente de 1 a 1089. 4.4.3. Archivo “Modxhy.dat” Estos ficheros (96 en total) arrojan los resultados de las emisiones vehiculares para los cuatro modelos de la flota del parque automotor y para cada hora del día. La “x” representa el número del modelo y la “y” el número de la hora de análisis. Cada uno de estos archivos contiene las emisiones vehiculares por contaminante (columnas) para cada celda de la red vial (filas), presentadas en el mismo orden que en “Resumen.dat” y “Globalx.dat”. 4.4.4. Archivo “Contx.dat” El programa crea un total de 360 archivos correspondientes a las emisiones vehiculares de quince (15) contaminantes y 24 horas del día (“x” es la hora específica). Cada uno de estos archivos, identificado con el nombre del contaminante respectivo (CONT), contiene el valor de las emisiones por celda de la malla vial (columna tres) y hora (filas). El formato en el que se presentan los datos en cada uno de estos archivos es leído por el Matlab, donde la primera y la segunda columna representan los valores de las coordenadas “X” y “Y” de cada celda, mientras que la tercera, se refiere al valor respectivo de la emisión. 4.4.5. Archivo “Flujox.dat” El programa genera 24 ficheros de este tipo, los cuales contienen el valor de la intensidad vehicular (columna tres) para cada una de las celdas (filas) de la red vial seleccionada. Al igual que en los archivos “Contx.dat”, el formato en que se presentan los datos es el requerido por el Matlab, donde la primera y la segunda columna son valores de coordenadas y la tercera es el valor del flujo vehicular. Grupo de investigaciones Ambientales 116 5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN En este capítulo se presentan y analizan los resultados obtenidos del estudio. La discusión de los resultados correspondió a los siguientes aspectos: perfil del flujo vehicular, tasa de emisión de contaminantes por hora, emisión total diaria por contaminante, emisión total diaria de contaminantes por grupo de modelo, emisión total diaria por vehículo de cada modelo, emisión total diaria por habitante del Valle de Aburrá, comparación con resultados de la calidad del aire en el Valle de Aburrá y la comparación entre los resultados globales obtenidos con los factores US EPA y CORINAIR, con la respectiva distribución de la flota vehicular. 5.1. PERFIL DE FLUJO VEHICULAR En la Figura 23 se ilustra la distribución porcentual de la intensidad promedio horaria del flujo vehicular, correspondiente a las 1077 vías del escenario simulado en un periodo de 24 horas. Figura 23. Perfil de intensidad horaria del flujo vehicular en el Valle de Aburrá. PORCENTAJE DEL NÚMERO DE VEHÍCULOS % FLUJO VEHICULAR EN LA MALLA VIAL 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 HORA DEL DÍA (hh) Grupo de investigaciones Ambientales 117 El perfil obtenido muestra que cerca del 72% del tránsito total diario en el Valle de Aburrá se presenta entre las siete de la mañana y siete de la noche. Esto indica una más baja actividad vehicular durante horas nocturnas obteniendo un valor mínimo de tráfico vehicular a las tres de la madrugada. Los más altos valores de flujo, identificados entre las seis de la tarde y siete de la noche, están relacionados con el movimiento vehicular durante la finalización de la jornada laboral en la región. Igualmente, se observa que las horas de menor flujo automotor se presenta entre la una y las cuatro de la mañana, estableciéndose la baja actividad nocturna en el Valle de Aburrá durante los días laborales en comparación con otros países. 5.2. EMISIÓN DE CONTAMINANTES A continuación se presentan los resultados obtenidos con la aplicación del modelo de fuentes móviles para el Valle de Aburrá y la respectiva comparación de los datos con la calidad del aire monitoreada con equipos automáticos. 5.2.1. Resultados modelo ETROME La emisión media total horaria de los contaminantes analizados se ilustra en la Figura 24. Estos valores representan la tasa a la cual el contaminante es liberado a la atmósfera por unidad de tiempo, debido a la presencia de tránsito vehicular en el dominio espacial establecido. En esta figura se aprecia que el contaminante emitido en mayor cantidad es el monóxido de carbono (CO), seguido de los compuestos orgánicos volátiles (COV’s) y los óxidos de nitrógeno (NOx). Así mismo, se observa que el comportamiento de las emisiones está acorde con el perfil obtenido en la Figura 23, ya que la expresión para el cálculo de las emisiones incluye la dependencia lineal del flujo vehicular. Adicionalmente, los resultados obtenidos están acordes con los estándares de operación de vehículos en horas nocturnas, en donde las velocidades son Grupo de investigaciones Ambientales 118 mayores y por consiguiente la emisión tiende a ser menor. Para las horas pico se identificó que la emisión es mayor, debido fundamentalmente a las mínimas velocidades de circulación vehicular. Figura 24. Perfil emisión vehicular horaria de CO, NOx, COV’s, TSP y SO2. TASA DE EMISIÓN (t/h) TASA DE EMISIÓN VEHICULAR HORARIA EN LA MALLA VIAL 25 20 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 HORA DEL DÍA (hh) CO NOx COV'S TSP+SO2 En la tabla 52, se identifica la emisión total en t/h, obtenida hora a hora para los 15 contaminantes incluidos en el modelo. Es importante anotar que estos valores corresponden a emisiones de vehículos en circulación y no en marcha mínima o ralenti como puede ocurrir en los semáforos de intersecciones viales. En las Figuras 25 y 26 se presenta la emisión media total diaria de los contaminantes estudiados. Aquí se corrobora que el monóxido de carbono es el principal contaminante emitido por la flota vehicular en el Valle de Aburrá, representando más del doble de las cantidades obtenidas para los otros contaminantes. Adicionalmente, estos resultados muestran la relativa baja emisión de SO2 y material particulado suspendido total, debido principalmente a: - Mínimos contenidos de azufre y cenizas existentes en el combustible utilizado en Europa. - Un buen porcentaje del parque automotor de transporte público (buses, busetas) en Europa, utilizan el gas natural y están bien sincronizados. - Existen algunas diferencias en cuanto a la calidad del combustible diesel europeo y colombiano (ver tabla 54). Grupo de investigaciones Ambientales 119 Tabla 52. Resultados de la emisión obtenida con el modelo ETROME (t/h) TIEMPO HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA TOTAL (t/dia) TOTAL (t/año) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 CO 4,64 4,14 3,27 4,31 6,13 8,92 12,00 16,14 15,67 15,50 15,61 15,54 15,52 15,60 16,06 16,60 16,70 17,30 16,98 14,79 12,31 9,78 7,02 4,76 285,26 104118,08 EMISIONES VEHICULARES (t/día) 406,67 EMISIONES VEHICULARES (t/año) 148433,82 NOx 0,66 0,59 0,46 0,61 0,87 1,26 1,70 2,29 2,22 2,20 2,22 2,21 2,21 2,22 2,28 2,36 2,37 2,46 2,41 2,10 1,75 1,39 1,00 0,67 40,49 14779,58 COV's 1,23 1,10 0,87 1,14 1,63 2,37 3,19 4,28 4,16 4,11 4,14 4,12 4,12 4,14 4,26 4,40 4,43 4,59 4,50 3,93 3,27 2,60 1,86 1,26 75,69 27626,85 Grupo de investigaciones Ambientales TSP 0,04 0,04 0,03 0,04 0,06 0,09 0,11 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,16 0,16 0,16 0,16 0,14 0,12 0,09 0,07 0,05 2,71 988,79 S02 0,04 0,04 0,03 0,04 0,05 0,08 0,11 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,15 0,15 0,15 0,15 0,13 0,11 0,09 0,06 0,04 2,52 920,53 CH4 0,03 0,03 0,02 0,03 0,04 0,06 0,08 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,11 0,11 0,11 0,11 0,10 0,08 0,06 0,05 0,03 1,84 669,78 O-NMET 0,41 0,37 0,29 0,38 0,55 0,80 1,07 1,44 1,40 1,38 1,39 1,38 1,38 1,39 1,43 1,48 1,49 1,54 1,51 1,32 1,10 0,87 0,63 0,42 25,41 9275,75 ALCANOS 0,21 0,18 0,15 0,19 0,27 0,40 0,53 0,72 0,70 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,71 0,74 0,74 0,77 0,75 0,66 0,55 0,43 0,31 0,21 12,66 4619,44 CICLOALCANOS 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,02 0,02 0,01 0,01 0,48 173,74 ALQUENOS 0,15 0,13 0,10 0,14 0,19 0,28 0,38 0,51 0,49 0,49 0,49 0,49 0,49 0,49 0,51 0,52 0,53 0,55 0,54 0,47 0,39 0,31 0,22 0,15 8,99 3282,81 ALQUINOS 0,04 0,03 0,03 0,03 0,05 0,07 0,09 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,13 0,13 0,13 0,13 0,11 0,09 0,08 0,05 0,04 2,18 796,43 ALDEHIDOS 0,03 0,03 0,02 0,03 0,04 0,06 0,08 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,12 0,12 0,12 0,12 0,10 0,09 0,07 0,05 0,03 1,97 720,15 CETONAS 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,00 0,24 88,33 AROMATICOS 0,36 0,32 0,25 0,33 0,47 0,68 0,92 1,23 1,20 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,23 1,27 1,28 1,32 1,30 1,13 0,94 0,75 0,54 0,36 21,82 7963,21 120 PAH Y POP 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,00 0,00 0,00 0,11 40,15 Figura 25. Emisión total diaria de CO, NOx y COV’s. TASA DE EMISIÓN VEHICULAR DIARIA TASA DE EMISIÓN (t/día) 300 250 200 150 100 50 0 CO NOx COV's TIPO DE CONTAMINANTE Figura 26. Emisión total diaria de TSP, SO2, y especiación de COV’s. 30 25 20 15 10 5 4 AL C AN C O IC S LO AL C AN O S AL Q U EN O S AL Q U IN O S AL D EH ID O S C ET O N AS AR O M AT IC O S PA H Y PO P C H TS S0 2 0 P TASA DE EMISIÓN (t/día) TASA DE EMISIÓN VEHICULAR DIARIA TIPO DE CONTAMINANTE Se pudo establecer que de los COV’s, los aromáticos fueron los de mayor emisión, seguidos por los alcanos y los alquenos. Este comportamiento se debió al perfil de composición de los contaminantes orgánicos volátiles presentado por la Agencia Ambiental Europea (EMEP/CORINAIR, 2002). Grupo de investigaciones Ambientales 121 En la Figura 27 se presenta la emisión total de contaminantes por modelo vehicular para la malla vial seleccionada. De allí se observa que los modelos que aportan la mayor cantidad de contaminantes a la atmósfera corresponde a aquellos fabricados después de 1986, que aunque presenten una combustión más limpia, son los de mayor presencia en la flota vehicular, contribuyendo con aproximadamente el 69% del total emitido por el parque automotor que transita en el Valle de Aburrá (ver tabla 24). Figura 27. Emisión total diaria de CO, NOx y COV’s por modelo vehicular TASA DE EMISIÓN (kg/día) 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 CO NOx COV's TIPO DE CONTAMINANTE <1970 1970<X<1979 1979<X<1986 >1986 La Figura 28 presenta los valores unitarios de emisión de contaminantes por modelo vehicular. En ésta se muestra claramente que el modelo que más emite a la atmósfera es el de mayor antigüedad (< 1970), con valores de 14,08 kg/día para CO, 1,99 kg/día para NOx y 3,73 kg/día para COV’s. Así mismo se establece una tendencia exponencial decreciente en la tasa de emisión a medida que el modelo es más reciente. Figura 28. Emisión unitaria diaria de CO, NOx y COV’s por modelo vehicular Grupo de investigaciones Ambientales 122 TASA DE EMISIÓN (kg/día) 16 14 12 10 8 6 4 2 0 CO NOx COV's TIPO DE CONTAMINANTE x < 1970 1970 < x < 1979 1979 < x < 1986 x > 1986 En la Tabla 53 se presentan los valores de emisión por contaminante correspondientes a cada habitante del Valle de Aburrá, donde se obtuvo un valor máximo de 87,32 g para el CO. Tabla 53. Emisión total diaria por habitante del Valle de Aburrá TIPO DE CONTAMINANTE CO NOx COV's TSP S02 CH4 NMET ALCANO CICLOALCANOS ALQUENOS ALQUINOS ALDEHIDOS CETONAS AROMATICOS PAH Y POP TASA DE EMISIÓN (g) 87,32 12,40 23,17 0,83 0,77 0,56 7,78 3,87 0,15 2,75 0,67 0,60 0,07 6,68 0,03 Puede apreciarse la baja tasa de emisión por habitante de los contaminantes TSP y SO2. Ésta situación se explica en el siguiente numeral en el cual se Grupo de investigaciones Ambientales 123 realiza una comparación de los resultados con la calidad del aire del Valle de Aburrá. 5.2.2. Comparación con la calidad del aire del Valle de Aburrá En las figura 29 y 30 se presentan los valores de concentración promedio horaria para los dióxidos de azufre (SO2) y el material particulado respirable (PM10), en el periodo de monitoreo comprendido entre el 8 de febrero y el 21 de Marzo de 2006, para la estación Museo de Antioquia. Figura 29. Concentración promedio horaria de dióxidos de azufre, estación Museo de Antioquia 35 [SO2](ppb) 30 25 20 15 10 5 00:00 22:00 23:00 20:00 21:00 18:00 19:00 14:00 15:00 16:00 17:00 13:00 11:00 12:00 07:00 08:00 09:00 10:00 05:00 06:00 03:00 04:00 00:00 01:00 02:00 0 Hora AÑO 2006 Grupo de investigaciones Ambientales 124 Figura 30. Concentración promedio horaria de material particulado respirable, 180.00 160.00 140.00 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 [PM10] (ug/m3) estación Museo de Antioquia Hora AÑO 2006 Puede observarse que la tendencia de concentración de ambos contaminantes, es similar a la presentada en la figura 24, con picos en las horas de la mañana y finalizando la tarde. La máxima concentración de SO2 se identificó a las 7am (29,66ppb) y la mínima a las 12am (6,67ppb), mientras que para el PM10 se tiene un valor máximo de 160µg/m3 a las 7am y mínimo de 60,7µg/m3 a las 2am. Es de esperarse que estos valores sean mayores a los que pueden obtenerse con factores de emisión europeos, debido a que los combustibles locales presentan muchos más altos contenidos de azufre y cenizas, comparados con los combustibles de Europa. Además, los vehículos diesel en Europa están bien calibrados, mientras que en los automóviles locales se modifica la válvula de regulación de combustible permitiendo un mayor paso y por consiguiente se generan bajas eficiencias de combustión y se emite mayor cantidad de hollín y el material particulado que se monitorea en las estaciones de la calidad del aire. Los factores de emisión europeos no contemplan ni reflejan esta situación particular. Grupo de investigaciones Ambientales 125 En la tabla 54 se presenta la normatividad nacional y europea de calidad de combustible diesel. Tabla 54. Comparación normatividad de calidad combustible diesel Resolución 1180 de 2006 Parámetro (Ministerio de Minas) Unidad Azufre, máximo Aromáticos, máximos Número cetano, mínimo Residuos de carbón micro Destilación Especificaci ón EMEP/CORINAIR (2002) Unidad Especificació n % masa 0,45 % masa 0,40 % vol. 35 % vol, 24 Adimensional 43 Adimensional 53 % masa 0,20 % masa 0,10 °C 360 °C 320 % masa --- % masa 5 (Temp. 90% vol. Recobrado máximo) PAH (Hidrocarburos poliaromáticos) De acuerdo a estos datos se observa que los estándares europeos son mucho más favorables para la obtención de combustibles diesel de buena calidad. Adicionalmente, la implementación de tecnologías de combustión vehicular europea tiene un adelanto significativo con respecto a las nacionales y locales. 5.3. COMPARACIÓN DE RESULTADOS CON FACTORES DE EMISIÓN EPA La Tabla 55 muestra los factores de emisión vehicular de la ciudad de Medellín obtenidos del trabajo de Petro y Robledo en el 2000 y que se utilizaron para Grupo de investigaciones Ambientales 126 comparar resultados de emisión en el dominio seleccionado. Es importante aclarar que se estudió la posibilidad de aplicar el modelo MOBILE 6 de la EPA, sin embargo la falta de información en algunos de los datos de entrada del programa, en especial los relacionados con el parque automotor, obligó a seleccionar los datos predeterminados del MOBILE 5a, con base en el trabajo referido. Tabla 55. Factores de emisión vehicular de la EPA COV CO NOX LDGV 1,85 16,06 0,73 LDGT1 2,52 22,66 0,86 LDGT2 7,28 66,81 1,81 HDGV 6,11 82,91 2,4 LDDV 0 0 0 LDDT 0,79 1,93 0,95 HDDV 3,46 0 0 MC 2,37 22,22 0,35 Fuente: PETRO y ROBLEDO, 2000. Los resultados obtenidos, aplicando los factores de emisión de la EPA se presentan en la siguiente tabla: Tabla 56. Resultados de emisión vehicular con Factores de Emisión EPA TIEMPO HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA HORA CO 6,37 5,68 4,49 5,90 8,38 12,20 16,44 22,12 21,45 21,25 21,37 21,30 21,28 21,39 22,04 22,76 22,91 23,73 23,29 20,26 16,87 13,41 9,62 6,52 NOx 0,21 0,19 0,15 0,19 0,27 0,40 0,54 0,73 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,72 0,75 0,75 0,78 0,76 0,66 0,55 0,44 0,32 0,21 COV's 0,72 0,64 0,51 0,67 0,95 1,38 1,87 2,51 2,44 2,41 2,43 2,42 2,42 2,43 2,50 2,58 2,60 2,69 2,64 2,30 1,91 1,52 1,09 0,74 TOTAL (t/día) 391,01 12,82 44,39 4679,30 16202,35 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 TOTAL (t/año) 142718,65 EMISIONES VEHICULARES (t/día) 448,220 EMISIONES VEHICULARES (t/año) 163600,30 Grupo de investigaciones Ambientales 127 En la Figura 31 se presenta una comparación de las emisiones vehiculares obtenidas con el modelo CORINAIR en relación a las emisiones esperadas del modelo US EPA Mobile 5a para la zona del Valle de Aburrá. Figura 31. Emisión total diaria de CO, NOx y COV’s con factores de emisión EPA y CORINAIR TASA DE EMISIÓN (t/día) 400 350 300 250 200 150 100 50 0 CO NOx COV's TIPO DE CONTAMINANTE EPA COR. En la figura anterior se puede observar diferencias significativas entre ambos resultados. Esta situación se debe a las condiciones bajo las cuales se desarrollaron los factores de emisión por ambos métodos, pues existen diferencias en tecnología de la flota vehicular de cada región (CORINAIREuropea, y EPA-Americana). La utilización de los factores europeos, es mucho más favorable para la región de estudio, debido a que permite estimar emisiones de contaminantes primarios como CO, SOx, NOx, PST y de algunos compuestos orgánicos volátiles como los aromáticos, alcanos, alquenos, alquinos entre otros, mientras que el modelo americano sólo estima CO, NOx y COV’s en general. La especiación de COV’s se convierte en una información primaria fundamental para la modelación de la calidad del aire, a través del uso de modelos fotoquímicos. Grupo de investigaciones Ambientales 128 Al comparar el promedio ponderado de los factores de emisión de la EPA y CORINAIR, a partir de la respectiva distribución de la flota vehicular, se concluye que los resultados de emisión de CO son mayores para la EPA, mientras que para la emisión de NOx y COV’s se obtienen valores mayores cuando se utilizan los factores de emisión de CORINAIR. Esta situación puede apreciarse en las figura 31 y 32. Figura 32. Emisión total diaria de CO, NOx y COV’s con factores de emisión EPA y CORINAIR FACTOR DE EMISIÓN POR DISTRIBUCIÓN DE LA FLOTA (g/km) PROMEDIO PONDERADO DE LOS FACTORES DE EMISIÓN CON LA DISTRIBUCIÓN DE LA FLOTA 25 20 15 10 5 0 CO NOx COV's TIPO DE CONTAMINANTE EPA 5.4. DIAGRAMAS DE INTENSIDAD COR. DE EMISIONES Y FLUJO VEHICULAR Con el propósito de analizar las emisiones vehiculares en el escenario espaciotemporal, fueron construidos los diagramas de intensidad de los principales contaminantes (CO, NOx y COV’s) para las horas de menor y mayor tránsito automotor en la zona de interés tal como se ilustra en las Figuras 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 y 42. Se incluye también las gráficas de la emisión de contaminantes al medio día y de flujo vehicular al final de la tarde. Estos diagramas fueron realizados en el software Matlab, con base en los resultados obtenidos del modelo ETROME. Grupo de investigaciones Ambientales 129 Figura 33. Flujo Vehicular (Intensidad Media Horaria) Hora: 6:00 p.m. Figura 34. Intensidad espacio-temporal de CO (g/h)-Hora: 3:00 a.m. Grupo de investigaciones Ambientales 130 Figura 35. Intensidad espacio-temporal de CO (g/h)-Hora: 12:00 m. Figura 36. Intensidad espacio-temporal de CO (g/h)-Hora: 6:00 p.m. Grupo de investigaciones Ambientales 131 Figura 37. Intensidad espacio-temporal de NOx (g/h)-Hora: 3:00 a.m. Figura 38. Intensidad espacio-temporal de NOx (g/h)-Hora: 12:00 m. Grupo de investigaciones Ambientales 132 Figura 39. Intensidad espacio-temporal de NOx (g/h)-Hora: 6:00 p.m. Figura 40. Intensidad espacio-temporal de COV’s (g/h)-Hora: 3:00 a.m. Grupo de investigaciones Ambientales 133 Figura 41. Intensidad espacio-temporal de COV’s (g/h)-Hora: 12:00 m. Figura 42. Int ensidad espacio-temporal de COV’s (g/h)-Hora: 6:00 p.m. Grupo de investigaciones Ambientales 134 De las figuras anteriores se observó que, durante el horario de la madrugada, la más alta emisión de contaminantes (250 kg/h para CO, 35 kg/h para NOx y 60 kg/h para COV’s) se produce en la zona centro-urbano de la ciudad de Medellín, siguiendo en importancia la región de su centro-oriental. En ambas zonas, las más altas emisiones cubrieron áreas de aproximadamente cuatro kilómetros cuadrados. A las 12m., se obtuvieron emisiones de 950 kg/h para CO, 130 kg/h para NOx y 250 kg/h para COV’s, lo que demuestra un incremento significativo con respecto a las emisiones de la mañana. Esto se debe a que muchas personas utilizan sus vehículos para desplazarse a sus residencias, en las horas no laborales del medio día. Durante el final de la tarde (6:00 p.m.), en el cual se registra la mayor circulación promedio del parque automotor, las menores velocidades de tránsito y las mayores congestiones, los resultados mostraron una apreciable diferencia con relación a la situaciones anteriormente descritas. En este caso, las emisiones promedio fueron las más intensas (1100 kg/h para CO, 140 kg/h para NOx y 270 kg/h para COV’s) en el centro urbano de Medellín, mientras que en la zona centro-oriental, la superficie de influencia se expandió, cubriendo un área aproximada de 8 Km2 de altas emisiones (800-900 kg/h para CO, 120-140 kg/h para NOx y 200-260 kg/h para COV’s), sin la presencia de picos plenamente identificados. Para los tres horarios analizados, se observó una tenue franja de emisión de contaminantes en las vías de acceso al Valle de Aburrá (norte-sur y sur-norte). Lo anterior verifica que los resultados arrojados por el modelo ETROME están acordes con las características de tráfico vehicular previamente establecidas de la malla vial simulada. Grupo de investigaciones Ambientales 135 5.5. PROCESAMIENTO DE DATOS EN ARC GIS Con el propósito de aplicar los sistemas de información geográfica, en el estudio se utilizó el software ARCGIS como herramienta de soporte para el almacenamiento, manipulación, análisis y presentación eficiente de los resultados obtenidos en el modelo. A continuación se presentan algunas generalidades, condiciones y criterios tenidos en cuenta para el postprocesamiento de los datos. 5.5.1. Información utilizada en el SIG Para analizar el proyecto mediante la aplicación de sistemas de información geográfica, se recopiló y procesó la siguiente información: • Malla vial en formato vectorial. • Selección del dominio espacial de trabajo • Identificación de las principales vías que componen la malla vial. • Distribución de la flota vehicular en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá. • Estudios existentes relacionados con inventarios de emisión y cartografía de los municipios del Área Metropolitana del Valle de Aburrá. • Sistema de coordenadas transversa mercator origen Bogotá. La referenciación geográfica del proyecto se realizó con el sistema de coordenadas presentado en la tabla 57. Tabla 57. Sistema de coordenadas para georreferenciación Descripción Dato Proyección: Transversa de Mercator Unidades metros Esferoide: Internacional de Hayford 1924 (a= 6 378 388m y f= Grupo de investigaciones Ambientales 136 Descripción Dato 1/297) Datum: Horizontal: Observatorio Astronómico de Bogotá Origen de Latitud 4º 35' 56,5692" N coordenadas: Longitud 74º 04' 51,3012" W Falso origen (m): 5.5.2. 1000000 N 1000000 E Geodatabase Arcgis introduce una nueva generación de modelos de datos para poder representar información geográfica, utilizando una tecnología estándar de bases de datos relacionales. La Geodatabase mejora los modelos de coberturas y shapefiles por medio de geometría avanzada (por ejemplo: coordenadas tridimensionales y curvas reales), redes complejas, relaciones entre diferentes clases, topología plana y otras características orientadas a objetos. Una Geodatabase provee un sólo medio para manejar todos los formatos Raster como imágenes, grid's y formatos raster comprimidos (SIGSA, 2006). Algunas características de una geodatabase que amplían la tecnología de bases de datos relacionales, se mencionan a continuación: • Representa datos geográficos de cuatro maneras diferentes: Objetos discretos mediante vectores, fenómenos continuos mediante raster, superficies mediante TINs, y referencias a lugares mediante localizadores y direcciones. • Almacena la geometría de entidades y ArcGIS proporciona funciones para realizar operaciones espaciales tales como localizar los objetos que estén próximos, tocando o intersectando. Una geodatabase tiene una estructura para definir y gestionar el sistema de coordenadas de un conjunto de datos. • Modela conjuntos de entidades topológicamente integradas tales como redes de infraestructuras y subdivisiones de la tierra basadas en recursos naturales y en la propiedad de la tierra. • Define relaciones generales y arbitrarias entre objetos y entidades. Grupo de investigaciones Ambientales 137 • Impone la integridad de los atributos mediante dominios y reglas de validación. • Almacena entidades y los enlaces al comportamiento de éstas. • Puede presentar múltiples versiones para que varios usuarios puedan editar los mismos datos. 5.5.3. Estructura Geodatabase En la tabla 58 se presenta la estructura de la Geodatabase utilizada en el estudio de inventario de emisiones de fuentes móviles: Tabla 58. Estructura de la Geodatabase Nombre Geodatabase_Inventario_Moviles Identificación Archivo principal Descripción Contiene toda la información georreferenciada Moviles_SIG • Feature Dataset Contiene la proveniente del información inventario de fuentes móviles - Num_Celdas Feature Class Identifica el número de las celdas dentro del dominio espacial. - Puntos_Monitoreo Feature Class Identifica algunos puntos definidos aleatoriamente dentro del dominio y contiene concentración calculados valores de por de contaminantes el modelo de interpolación de datos (isopletas de distribución) - Red_1kmx1km_Polígonos Feature Class Contiene los polígonos que representan las celdas del dominio y cuyas dimensiones son 1km x 1km - Vías _ conocidas Feature Class Grupo de investigaciones Ambientales Identifica las vías que tienen 138 Nombre Identificación Descripción valores de flujo vehicular provenientes de aforos. - Vías _ desconocidas Feature Class Identifica las vías que no tienen valores de flujo vehicular. Municipios_AMVA • Feature Dataset Contiene los límites de los municipios que conforman el Área Metropolitana del Valle de Aburrá - Casco_urbano Feature Class Identifica los cascos urbanos de los municipios que conforman el Área Metropolitana del Valle de Aburrá - Limites _ municipal Feature Class Identifica los límites municipales de los municipios que conforman el Área Metropolitana del Valle de Aburrá - Río_Medellín Feature Class Identifica la cuenca geográfica del río Medellín. 5.5.4. Consultas y análisis Con la georreferenciación de la información se pretende crear una base de datos que permita realizar las siguientes consultas y análisis: • Identificación de las calles y carreras que integran la malla vial. • Identificación de cruces e intersecciones. • Análisis estadístico de la información vehicular. • Concentración de contaminantes (CO. NOx, SOx, PST, COV, CH4) provenientes de las fuentes móviles en los tramos viales. • Predicción de la concentración de contaminantes en puntos seleccionados aleatoriamente en la malla vial, mediante el uso de modelos matemáticos utilizados por Arcgis. Grupo de investigaciones Ambientales 139 5.5.5. Tablas de datos En la tabla 59 se presenta la emisión de contaminantes para la hora 1 en algunas celdas del dominio seleccionado. Existen hojas de cálculo con el resumen de la emisión de contaminantes para las demás horas del día y su procesamiento se realizó en el software Arcgis. 5.5.6. Generación de mapas de distribución La distribución de contaminantes y sus respectivas isopletas se obtuvieron a partir de la información ingresada en las capas que componen la geodatabase principal. Los métodos utilizados en la obtención de los mapas son: - Inverse Distance Weighting - Universal Kriging - Radial Basis Functions En las figuras 43 a 45, se presentan los resultados de la dispersión para cada uno de los métodos mencionados anteriormente en diferentes horas de simulación. Grupo de investigaciones Ambientales 140 Tabla 59. Emisión de contaminantes en algunas celdas del dominio (kg. para la hora 1). CICLOALC ALQUENOS ALQUINOS ALDEHIDOS CETONAS PAHPOP 2,12 8,46 6,35 6,35 8,46 14,81 8,46 8,46 8,46 4,23 6,35 8,46 2,12 8,46 4,23 4,23 10,58 8,46 8,46 8,46 0,01 0,04 0,03 0,03 0,04 0,07 0,04 0,04 0,04 0,02 0,03 0,04 0,01 0,04 0,02 0,02 0,05 0,04 0,04 0,04 …. AROMATIC …. 0,02 0,09 0,07 0,07 0,09 0,16 0,09 0,09 0,09 0,05 0,07 0,09 0,02 0,09 0,05 0,05 0,12 0,09 0,09 0,09 …. 0,19 0,76 0,57 0,57 0,76 1,33 0,76 0,76 0,76 0,38 0,57 0,76 0,19 0,76 0,38 0,38 0,95 0,76 0,76 0,76 …. 0,21 0,85 0,64 0,64 0,85 1,48 0,85 0,85 0,85 0,42 0,64 0,85 0,21 0,85 0,42 0,42 1,06 0,85 0,85 0,85 …. 0,87 3,49 2,62 2,62 3,49 6,11 3,49 3,49 3,49 1,74 2,62 3,49 0,87 3,49 1,74 1,74 4,36 3,49 3,49 3,49 …. 0,05 0,18 0,14 0,14 0,18 0,32 0,18 0,18 0,18 0,09 0,14 0,18 0,05 0,18 0,09 0,09 0,23 0,18 0,18 0,18 …. 1,21 4,82 3,62 3,62 4,82 8,44 4,82 4,82 4,82 2,41 3,62 4,82 1,21 4,82 2,41 2,41 6,03 4,82 4,82 4,82 …. ALCANOS 2,46 9,84 7,38 7,38 9,84 17,21 9,84 9,84 9,84 4,92 7,38 9,84 2,46 9,84 4,92 4,92 12,29 9,84 9,84 9,84 …. NMET 0,20 0,80 0,60 0,60 0,80 1,39 0,80 0,80 0,80 0,40 0,60 0,80 0,20 0,80 0,40 0,40 0,99 0,80 0,80 0,80 …. CH4 0,30 1,18 0,89 0,89 1,18 2,07 1,18 1,18 1,18 0,59 0,89 1,18 0,30 1,18 0,59 0,59 1,48 1,18 1,18 1,18 …. S02 0,28 1,11 0,83 0,83 1,11 1,95 1,11 1,11 1,11 0,56 0,83 1,11 0,28 1,11 0,56 0,56 1,39 1,11 1,11 1,11 …. TSP 7,33 29,33 22,00 22,00 29,33 51,33 29,33 29,33 29,33 14,67 22,00 29,33 7,33 29,33 14,67 14,67 36,66 29,33 29,33 29,33 …. VOC 4,88 19,51 14,63 14,63 19,51 34,14 19,51 19,51 19,51 9,75 14,63 19,51 4,88 19,51 9,75 9,75 24,38 19,51 19,51 19,51 …. NOX 30,51 122,05 91,53 91,53 122,05 213,58 122,05 122,05 122,05 61,02 91,53 122,05 30,51 122,05 61,02 61,02 152,56 122,05 122,05 122,05 …. CO 33 65 66 92 93 94 95 96 97 98 123 124 125 155 156 186 187 216 217 218 …. ID_Celda 899 900 901 930 931 932 933 934 961 962 963 964 966 993 994 995 1024 1025 1026 1057 38618,85 38701,89 7967,76 5550,00 2567,10 6416,86 5685,94 1212,57 1041,13 5341,77 465,64 444,96 1098,84 2498,71 3356,78 686,45 2082,26 3123,39 1041,13 21030,84 5496,88 5508,70 1134,10 887,03 365,39 913,35 809,32 172,59 166,40 853,75 74,42 63,33 156,41 399,36 536,50 109,71 332,80 499,20 166,40 3361,26 10199,94 10221,88 2104,43 1333,79 678,02 1694,81 1501,76 320,26 250,21 1283,75 111,91 117,52 290,22 600,50 806,71 164,97 500,42 750,62 250,21 5054,19 355,80 356,57 73,41 50,57 23,65 59,12 52,39 11,17 9,49 48,68 4,24 4,10 10,12 22,77 30,59 6,26 18,97 28,46 9,49 191,64 342,24 342,98 70,61 53,87 22,75 56,87 50,39 10,75 10,11 51,85 4,52 3,94 9,74 24,26 32,58 6,66 20,21 30,32 10,11 204,15 249,52 250,06 51,48 36,18 16,59 41,46 36,74 7,83 6,79 34,82 3,04 2,87 7,10 16,29 21,88 4,48 13,57 20,36 6,79 137,10 3423,75 3431,12 706,38 447,27 227,59 568,89 504,09 107,50 83,90 430,48 37,53 39,45 97,42 201,37 270,52 55,32 167,81 251,71 83,90 1694,84 1703,50 1707,16 351,46 219,35 113,24 283,05 250,81 53,49 41,15 211,12 18,40 19,63 48,47 98,75 132,67 27,13 82,29 123,44 41,15 831,17 64,18 64,31 13,24 8,30 4,27 10,66 9,45 2,02 1,56 7,99 0,70 0,74 1,83 3,74 5,02 1,03 3,12 4,67 1,56 31,46 1212,23 1214,84 250,10 158,69 80,58 201,42 178,48 38,06 29,77 152,73 13,31 13,97 34,49 71,44 95,98 19,63 59,54 89,30 29,77 601,32 293,96 294,59 60,65 38,51 19,54 48,84 43,28 9,23 7,22 37,07 3,23 3,39 8,36 17,34 23,29 4,76 14,45 21,67 7,22 145,94 265,40 265,97 54,76 34,62 17,64 44,10 39,08 8,33 6,49 33,32 2,90 3,06 7,55 15,59 20,94 4,28 12,99 19,48 6,49 131,18 32,47 32,54 6,70 4,23 2,16 5,40 4,78 1,02 0,79 4,07 0,36 0,37 0,92 1,91 2,56 0,52 1,59 2,38 0,79 16,04 2940,23 2946,56 606,62 384,89 195,45 488,55 432,90 92,32 72,20 370,45 32,29 33,88 83,66 173,28 232,79 47,60 144,40 216,60 72,20 1458,47 14,70 14,74 3,03 1,76 0,98 2,44 2,16 0,46 0,33 1,69 0,15 0,17 0,42 0,79 1,07 0,22 0,66 0,99 0,33 6,67 Esta tabla se une al feature class: Red_1kmx1km_Polígonos, con el fin de proporcionarle los atributos a cada una de las celdas incluidas en el dominio y de esa manera se pueda modelar la distribución de contaminantes con los métodos de Arcgis. Grupo de investigaciones Ambientales 141 Figura 43. Método Inverse Distance Weighting para CO. Hora: 6:00 p.m. Grupo de investigaciones Ambientales 142 Figura 44. Método Universal Kriging para NOx. Hora: 8:00 a.m. Grupo de investigaciones Ambientales 143 Figura 45. Método Radial Basis Functions para COV. Hora: 3:00 a.m. Grupo de investigaciones Ambientales 144 Aunque el software Arcgis permite realizar modelaciones de la distribución de contaminantes con diferentes métodos, el más confiable y utilizado es el Universal Kriging, debido a que permite obtener una moderada interpolación de datos que puede ser exacta dependiendo de la confiabilidad de la información. El kriging usa un modelo estadístico que puede generar una gran variación de mapas incluyendo predicciones, probabilidad, entre otras. 5.6. ANÁLISIS DE TENDENCIAS Los resultados de emisión de contaminantes obtenidos en diferentes inventarios de fuentes móviles realizados para el Área Metropolitana del Valle de Aburrá, desde 1996 se presentan en la tabla 60. Los estudios corresponden a: - Programa de protección y control de la calidad del aire para el Valle de Aburrá realizado por el Área Metropolitana del Valle de Aburrá para el año 1996. (AMVA, 1998). - Estudio de la formación de contaminantes fotoquímicos, mediante modelización matemática y sus efectos en la salud, realizado por la Universidad Pontificia Bolivariana para el año 1999 (UPB, 2001). - Elementos para un balance energético preliminar en el Valle de Aburrá, ejecutado por la Universidad de Antioquia para el año 1999 (Obregón y Saavedra, 2002). - Cálculo de la emisión vehicular de contaminantes atmosféricos en el Valle de Aburrá mediante factores de emisión CORINAIR, desarrollado por la Universidad Pontificia Bolivariana para el año 2002 (Arango y Builes, 2002). - Actualización y optimización del modelo de emisiones atmosféricas para el Valle de Aburrá MODEMED, ejecutado por la Universidad Pontificia Bolivariana para el año 2003 (García y Rico, 2003). Grupo de investigaciones Ambientales 145 Tabla 60. Inventarios de fuentes móviles realizados para el Valle de Aburrá INVENTARIO 1996 Área Metropolitana 1999 GIA U.P.B 1999 U. DE A. 2002 GIA U.P.B. 2003 GIA U.P.B 2005 GIA U.P.B Ton/año COV NOx CO TSP SOx TOTALES 16461,5 188157,5 20987,5 2701,0 2190,0 230497,5 8031,0 52447,0 12437,0 492,0 472,0 73879,0 6486,7 201318,6 22935,0 718,2 208,5 231667,0 8238,2 53564,8 12709,8 502,7 483,6 75499,1 1894,0 102868,0 11206,0 0,0 0,0 115968,0 14779,6 104118,1 27626,9 988,8 920,5 148433,8 En la Figura 46 se ilustran las tendencias de emisiones identificadas en la tabla anterior. Figura 46. Tendencias de algunos contaminantes en el Valle de Aburrá CONTAMINANTES (Ton/año) TENDENCIAS 210000,0 180000,0 NOx 150000,0 CO 120000,0 COV 90000,0 60000,0 30000,0 0,0 Metodología 1996 Área Metropolitana 1999 GIA U.P.B 1999 U. DE A. 2002 GIA U.P.B. 2003 GIA U.P.B 2005 GIA U.P.B Balances de masa Factores de emisión CORINAIR Balances de masa Factores de emisión CORINAIR Factores de emisión EPA Factores de emisión CORINAIR AÑO BASE DEL ESTUDIO Los estudios realizados por el Área Metropolitana para 1996 (AMVA, 1998) y la Universidad de Antioquia para 1999 (Obregón y Saavedra, 2002), utilizaron metodologías similares para la estimación de emisiones, emplearon el método de balance de masa y el tipo de inventario escogido fue el Top-down. En el estudio de 1996 (AMVA, 1998), se puede apreciar que las emisiones de CO representan la mayor participación (82%) en los contaminantes atmosféricos. La diferencia entre los resultados de emisión de CO entre ambos estudios asciende a 6%. En Grupo de investigaciones Ambientales 146 el caso de los COV’s, se observa que no presentaron cambios, ambos resultados son el 10% de las emisiones totales, quedando como el segundo mayor contaminante. Los óxidos de nitrógeno participan en un 2.8% y disminuyó un 61% respecto de las emisiones calculadas para 1996. La mayor variación se presenta en el SOx y el material particulado pues de 1996 a 1999, disminuyeron en un porcentaje de 90% y 74%, respectivamente. Al comparar los resultados obtenidos en el inventario global tipo Top-down realizado por el AMVA para 1996 (AMVA, 1998) y el de tipo específico Bottom-up presentado por la UPB para 1999 (UPB, 2001), se observa que la emisión de contaminantes de este último es menor debido a la utilización de factores de emisión calculados a partir de pruebas a vehículos con diferentes tipos de tecnología y para condiciones locales particulares. Para el inventario global, los consumos de combustible se realizaron con balances de masa y posteriormente se aplicaron factores de emisión mayores y más conservadores. En el estudio realizado por la UPB para 1999 (UPB, 2001), se empleó la técnica para la estimación de emisiones por factores de emisión y el tipo de inventario fue el Bottom-up, al igual que la presente tesis. En los estudios realizados a partir de factores de emisión para 1999 (UPB, 2001) y 2002 (Arango y Builes, 2002), se presentaron resultados similares, debido a la utilización de la misma base de datos europea y la red vial incluida en el dominio no se varió significativamente. Se observa que el CO en los estudios de 2002 (Arango y Builes, 2002) y 2003 (García y Rico, 2003) es el mayor contaminante, aunque existe una diferencia importante en la emisión calculada en el 2003. El porcentaje de incremento de 54% se debe a la utilización de diferentes factores de emisión en ambos estudios. Para el 2003, el cálculo de emisiones se obtuvo con base en el programa norteamericano MOBILE5a que fue aplicado para la ciudad de Medellín (Petro y Robledo, 2000); mientras que en 2002, se usó la base de datos europea (EMEP/CORINAIR, 2002). Grupo de investigaciones Ambientales 147 El actual inventario realizado para el año 2005 presenta un incremento significativo de los óxidos de nitrógeno (680%) y de compuestos orgánicos volátiles (147%), respecto de los valores obtenidos en el 2003 (García y Rico, 2003). Este aumento se atribuye a los siguientes aspectos: - Utilización de diferente información primaria para el cálculo de emisiones vehiculares en ambos estudios. - Diferencias importantes entre los factores de emisión de la EPA y CORINAIR, descritas en el numeral 5.3. - Mejoramiento del modelo ETROME que incluyó 1077 tramos de vías y 1089 celdas en el dominio. Para el CO se obtuvo un incremento de 1%. Entre 1999 (UPB, 2001) y el actual inventario correspondiente al año 2005 se podría concluir que la estimación de la contaminación aumentó un 100%. Este incremento se debe especialmente a que los resultados se optimizaron con este último inventario, a partir de nuevos aforos vehiculares, nueva distribución de la flota del Valle de Aburrá y el aumento de los tramos de vía que conforman la malla vial definitiva. 5.7. ANÁLISIS DE INCERTIDUMBRE Los modelos de emisiones son estimaciones realizadas a partir de datos y factores de emisión que a menudo son limitados, debido a las dificultades que se presentan en la recopilación de datos y por las simplificaciones y criterios que se asumen. Por lo tanto, es de esperarse que las estimaciones de las emisiones resultantes suelan tener cierto grado de incertidumbre que es preciso conocer. Una forma de averiguar la confiabilidad de las emisiones calculadas consiste en comparar los resultados obtenidos con otros inventarios realizados para la misma zona de estudio, utilizando otras metodologías o comparando con inventarios de Grupo de investigaciones Ambientales 148 diferentes ciudades, a fin de verificar si están dentro del mismo rango de magnitud. Para el primer caso, se compararon las emisiones per capita de cada compuesto obtenidas en el inventario global (“Top-Down”), realizado por la Universidad de Antioquia para 1999 (Obregón y Saavedra, 2002) respecto al sector transporte, con los valores del inventario específico (“Bottom Up”) obtenido en la presente tesis. Esta comparación permite concluir que las mayores diferencias se encuentran entre los resultados del SO2, NOx y el CO, las cuales se deben a la utilización de diferentes metodologías en ambos tipos de inventario (Top Down y Bottom Up). Tabla 61. Comparación del Inventario “Top Down” vs “Bottom Up” aplicado al Valle de Aburrá INVENTARIO GLOBAL TOP DOWN 1999 Emisión t/año Partículas SO2 NOx CO COV Suma Población 718 208 6486 201318 22935 Emisión per capita kg/año 0,25 0,08 2,34 72,83 8,3 83,78 2764272 INVENTARIO ESPECÍFICO BOTTON UP 2005 Emisión Emisión per t/año capita kg/año 989 920 14779 104118 27626 0,29 0,28 4,46 31,44 8,34 44,81 3312165 La otra forma de verificar los resultados obtenidos es la comparación entre inventarios de otras ciudades o zonas de estudio. Para esto se tomaron los inventarios realizados en México D.F. para 1999 (INE-SEMARNAT, 2006) en la zona metropolitana de Monterrey (Nuevo León), Santiago de Chile en 2000 (CONAMA, 2000), y Bogotá en 2005 (Behrent y Giraldo, 2006), expuestos en la tabla 62. Grupo de investigaciones Ambientales 149 Tabla 62. Comparación inventarios específicos realizados en otras zonas de estudio. AMVA * Población Año BOGOTÁ NUEVO SANTIAGO DE LEÓN CHILE 3312165 6776009 3255739 5428590 2005 2005 1999 2002 Emisión t/año Partículas 989 2190 1636 2425 SO2 921 2555 1946 2197 NOx 14780 54750 36605 46650 104118 912500 355070 175586 27627 73000 47589 24664 148435 1044995 442846 251522 AMVA * BOGOTÁ NUEVO SANTIAGO DE LEÓN CHILE CO COV TOTALES Emisión % Partículas 0,7 0,2 0,4 1,0 SO2 0,6 0,3 0,4 0,9 NOx 10,0 5,2 8,3 18,5 CO 70,1 87,3 80,2 69,8 18,6 7,0 10,7 9,8 COV Emisión per capita kg/año Partículas 0,30 0,32 0,50 0,45 SO2 0,28 0,38 0,60 0,40 NOx 4,46 8,08 11,24 8,59 31,44 134,67 109,06 32,34 8,34 10,77 14,62 4,54 44,82 154,22 136,02 46,33 CO COV TOTALES * AMVA: Área Metropolitana del Valle de Aburrá Grupo de investigaciones Ambientales 150 Analizando los valores presentados en la tabla anterior se observa que la participación de las partículas y el SO2 en las emisiones totales del Valle de Aburrá es menor a la presentada en las otras zonas de estudio, y esto puede deberse al hecho de que en otras ciudades el tráfico vehicular pesado se presenta en un porcentaje mayor. También puede deberse a las diferencias del contenido de azufre y cenizas en el combustible utilizado. Para las emisiones de NOx se nota que para las zonas del AMVA, Bogotá y Nuevo León los porcentajes de emisión son bastante similares, aunque son un poco menores para Medellín, lo cual puede atribuirse a la forma de calcular las emisiones de las fuentes móviles. Es decir, en el ETROME se calculan las emisiones sólo en caliente, por el contrario en las otras zonas de estudio los valores reportados corresponden a las estimaciones de las emisiones en caliente y en frío, lo cual podría ser una razón para que se presenten mayores valores de este porcentaje. Las emisiones anuales del monóxido de carbono igualmente presenta una mayor diferencia entre las estimadas para el AMVA y para las otras zonas, lo cual se debe a la metodología de cálculo de las emisiones, a los factores de emisión utilizados y a la forma de estimación del flujo vehicular. Sin embargo el porcentaje de participación del CO en las emisiones totales es similar para los 4 inventarios, con valores que varían entre 69,8% y 87,3%. La ciudad de Bogotá presenta el mayor valor de emisión estimado en 912500 t/año. Las emisiones relativas de COV’s son comparables a las presentadas por las otras zonas; sólo la contribución a las emisiones totales en Bogotá es claramente mayor, aunque este compuesto sólo representa un 7% de la emisión vehicular. Para las demás ciudades este porcentaje varía entre 9,8% y 18,6%. Comparando los valores de las emisiones vehiculares per capita, se observa que las emisiones para el AMVA y Santiago de Chile, son bajas comparadas con las emisiones en Bogotá y Nuevo León. Algunas hipótesis acerca de este fenómeno Grupo de investigaciones Ambientales 151 serían: el tipo y el consumo de diferentes combustibles, diferencias socioeconómicas y el desarrollo general de las ciudades. Para Santiago de Chile la cantidad de gases emitidos per capita es de 46 kg/año, la cual se triplica para la ciudad de Bogotá con un valor de 154 kg/año. En el AMVA esta emisión asciende 45 kg/año, la cual es similar a la de Santiago de Chile, aunque la población de esta es casi el doble de la existente en el AMVA. Comparando con las de Nuevo León, se puede concluir, que aún teniendo una población similar, las emisiones en el AMVA están siendo subestimadas o el flujo vehicular es mayor en esta zona de México. Grupo de investigaciones Ambientales 152 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES GENERALES El modelo ETROME, constituye una herramienta que permite a las autoridades ambientales estimar las emisiones provenientes del tráfico vehicular en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá. La obtención de información primaria como aforos vehiculares, flota vehicular es la actividad prioritaria tendiente a actualizar las emisiones, lo que implica que las entidades responsables del manejo de esta información posean bases de datos confiables y completas. La aplicación de modelos computacionales es el punto de partida para establecer escenarios espacio-temporales críticos en determinadas regiones. El desarrollo de este trabajo permitió actualizar y mejorar un programa de computador con el propósito de elaborar de una forma fácil y eficaz el inventario de emisiones atmosféricas de fuentes vehiculares para la malla vial del Valle de Aburrá y servir como base para la definición y adopción de mecanismos de prevención y control de las emisiones producidas por el parque automotor. El análisis de aforos vehiculares permitió identificar las principales vías del Valle de Aburrá que presentan congestiones significativas en horario pico de la mañana y de la tarde. Estas vías corresponden a la Autopista Norte (Cra 64C), Regional Norte y Sur, Avenida Oriental, Avenida el Poblado, Avenida Industriales, Calle 30, Calle 33, Calle 44 y Calle 12Sur. Se observó que la emisión de contaminantes atmosféricos en el Valle de Aburrá, debido a fuentes vehiculares se presenta con mayor intensidad en la zona central urbana y centro oriental de la ciudad de Medellín, mostrando que cerca del 72% del tránsito total diario circula entre las siete de la mañana y las siete de la noche, con horario crítico correspondiente a las 6:00 de la tarde, en el que se presenta el 6.07% del tráfico total y las menores velocidades de circulación. Los máximos valores de emisión identificados durante el horario de la madrugada, corresponde a 250 kg/h para CO, 35 kg/h para NOx y 60 kg/h para COV’s. Al medio día, se obtuvieron emisiones de 950 kg/h, 130 kg/h y 250 kg/h para CO, Grupo de investigaciones Ambientales 153 NOx y COV’s respectivamente. Al finalizar la tarde (6:00 p.m.), se registró la mayor circulación del parque automotor y por consiguiente las emisiones promedio fueron las más intensas: 1100 kg/h para CO, 140 kg/h para NOx y 270 kg/h para COV’s. La mayor tasa de emisión diaria corresponde a 285,26 t/día para el monóxido de carbono lo que representa más del doble de las cantidades calculadas para el resto de los compuestos estudiados. Adicionalmente, los contaminantes COV’s y NOx presentan una emisión de 75,69 t/día y 40,49 t/día respectivamente. Los resultados del modelo mostraron una relativa baja emisión de SO2 y material particulado por el exhosto de los vehículos, debido a las características específicas de los combustibles europeos y a la adecuada sincronización de vehículos a diesel de esta zona. Las emisiones de CO representan la mayor participación en los resultados totales del inventario, debido a que están relacionadas con algunos elementos que generan menos eficiencia en los motores de los vehículos como los que se enuncian a continuación - Procesos de combustión incompleta. - Las bajas velocidades de circulación. - La edad del parque automotor. - Las deficiencias en el mantenimiento y sincronización de los vehículos. Con la aplicación del modelo, se pudo establecer que de los COV’s, los aromáticos fueron los de mayor emisión con un aporte de 21,8 t/día, seguidos por los alcanos con 12,7 t/día y los alquenos con 9 t/día. Este comportamiento se debió al perfil de composición de los contaminantes orgánicos volátiles presentado por CORINAIR en 2002. El tráfico rodado es una importante fuente de emisión de contaminantes en el Valle de Aburrá. El aporte estimado en el actual inventario corresponde a una cantidad global de 148433 t/año. De este total, 104117t/año corresponde a CO, Grupo de investigaciones Ambientales 154 14780 t/año a NOx, 27627 t/año a COV’s, 989 t/año para TSP y 920 t/año para SO2. La utilización de los factores europeos, es mucho más favorable para la región de estudio, debido a que permite estimar emisiones de contaminantes primarios como CO, SOx, NOx, PST y de algunos compuestos orgánicos volátiles como los aromáticos, alcanos, alquenos, alquinos entre otros, mientras que el modelo americano sólo estima CO, NOX y COV en general. La especiación de COV’s se convierte en una información primaria fundamental para la modelación de la calidad del aire, a través del uso de modelos fotoquímicos. A partir del cálculo de factores de emisión para diferentes modelos y tipos de vehículos, se estableció que la emisión de CO es inversamente proporcional a la velocidad, es decir que a más bajas velocidades de tránsito, la emisión es mayor. Esto puede apreciarse, por ejemplo, en el caso de liberación de CO para buses transitando a velocidades de 30km/h y 60km/h, cuya diferencia asciende a 26% más emisión para la velocidad de 30km/h. En el caso de NOx., se encontró que a mayores velocidades la emisión aumenta proporcionalmente. En cuanto al metano, se obtuvieron mayores emisiones cuando los vehículos circulan a bajas velocidades. Para los buses urbanos que funcionan con diesel se tienen emisiones mayores de CO, NOx, COV’s y TSP para velocidades bajas. Las motocicletas presentan emisiones directamente proporcionales a la velocidad, es decir que a mayor velocidad, mayor emisión. Esto se evidencia en el caso de velocidades de 30km/h y 60km/h, donde el valor emitido de CO asciende a 22,36g/km y 24,86g/km respectivamente. La misma situación se presenta para los demás contaminantes. Las motocicletas de 4 tiempos presentan emisiones de tendencia similar a las de 2 tiempos. A mayor velocidad, mayor emisión. Al realizar promedios ponderados de los factores de emisión y evaluando las emisiones totales se pudo conocer que las motocicletas son la mayor fuente de Grupo de investigaciones Ambientales 155 emisión de CO, con un porcentaje de participación del 53%. Los buses generan 45% de las emisiones de TSP, cerca del 8% de las emisiones de CO y 52% de las emisiones de NOx. Para el SO2 se determinó que los buses y camiones contribuyen con el 50% de las emisiones totales, mientras que los automóviles sólo aportan el 1%. Para los COV, el aporte parcial se distribuye en porcentajes de 13% para automóviles, 7% para buses, 11% para camiones y 69% para las motos. Al comparar el perfil de emisión horaria con los resultados de la calidad del aire en el Valle de Aburrá, se pudo determinar que el comportamiento horario sigue una tendencia similar en ambos casos. Sin embargo, es de esperarse que las concentraciones de SO2 y TSP en el Valle de Aburrá sean mayores a los que pueden obtenerse con factores de emisión europeos, debido a que los combustibles locales presentan muchos más altos contenidos de azufre y cenizas, comparados con los combustibles de Europa. Además, los vehículos diesel en Europa están bien calibrados, mientras que en los automóviles locales emiten mayor cantidad de hollín y material particulado debido a las bajas eficiencias de combustión. Se determinó que los vehículos que más emiten a la atmósfera, cuando se analiza la contaminación unitaria, son los de mayor antigüedad (< 1970), seguidos por los demás modelos en orden creciente. En la malla total, los modelos que más aportan contaminación son los >1986, esto se debe a que su participación corresponde al 69% del total del parque automotor. Los vehículos diesel son responsables de la mayor emisión de TSP, NOx y SOx, mientras que los vehículos a gasolina contribuyen significativamente en las emisiones de CO y COV. La estrategia efectiva de reducción de emisiones de contaminantes debe enfocarse a la utilización de nuevos combustibles como el Gas Natural y a mejoras en la calidad de los combustibles diesel que se utilizan en la actualidad. Grupo de investigaciones Ambientales 156 El análisis del estudio del diagnóstico del plan maestro de movilidad para la región metropolitana, permite concluir que existe una deficiente infraestructura vial en los municipios del Valle de Aburrá. En promedio general para el área de influencia del estudio se observa que la relación área vial/área urbana corresponde a un valor de 13,76% inferior al 15% recomendado por el Banco Mundial. Lo más preocupante es que ningún Municipio aparte de Medellín supera el 15% de área vial y el promedio de los 9 Municipios, excluyendo Medellín es de tan sólo 3,4% de área vial. La implementación de los sistemas de información geográfica en el desarrollo de la tesis, permitió establecer que el modelo de distribución de contaminantes más confiable y utilizado es el Universal Kriging, debido a que permite obtener una moderada interpolación de datos que puede ser exacta dependiendo de la confiabilidad de la información. El kriging usa un modelo estadístico que puede generar una gran variación de mapas incluyendo predicciones, probabilidad, etc. El inventario realizado es una estimación de las emisiones producidas por las fuentes móviles en el Valle de Aburrá, sin embargo es necesario indicar que existen niveles de incertidumbre significativos por los siguientes aspectos: - Los factores de emisión utilizados se desarrollaron bajo metodologías europeas y americanas apropiadas para las características locales particulares. - La información obtenida de las Secretarías de Tránsito del Área Metropolitana en la mayoría de los casos es incompleta o inexistente. - Los aforos vehiculares analizados para las 24 horas en diferentes sitios de la ciudad de Medellín, se obtuvieron en diferentes meses del año. - En otros sitios estratégicos se procesaron los aforos a través de una interpolación horaria, debido a que sólo se tenían datos reales para las horas de la mañana, medio día y final de la tarde. - Es importante la realización de nuevos estudios tendientes al cálculo de factores de emisión de contaminantes provenientes de fuentes móviles en el Valle de Aburrá. Grupo de investigaciones Ambientales 157 En el análisis de incertidumbres, se pudo apreciar que la participación de las partículas y el SO2 en las emisiones totales del Valle de Aburrá es menor a la presentada en las otras zonas de estudio, y esto puede deberse al hecho de que en otras ciudades el tráfico vehicular pesado se presenta en un porcentaje mayor y a las diferencias del contenido de azufre y cenizas en el combustible utilizado. Para las emisiones de NOx se observó que los porcentajes son bastante similares para las zonas del AMVA, Bogotá y Nuevo León, lo cual puede atribuirse a la forma de calcular las emisiones de las fuentes móviles. Las emisiones anuales del monóxido de carbono igualmente presentan una mayor diferencia entre las estimadas para el AMVA y para las otras zonas, situación que se atribuye a la metodología de cálculo de las emisiones, a los factores de emisión utilizados y a la forma de estimación del flujo vehicular. Las emisiones relativas de COV’s son comparables a las presentadas por las otras zonas; sólo la contribución a las emisiones totales en Bogotá es claramente mayor. Existen diferencias significativas, entre los inventarios realizados mediante los métodos de balances de masa y factores de emisión. La elección de alguna de las 2 metodologías depende de la cantidad y confiabilidad de información disponible en la región de estudio y de la exactitud de los resultados que se pretendan alcanzar. En general para los municipios del Área Metropolitana la información existente acerca del parque automotor es deficiente e incompleta, es por esto que se hace necesario mejorar los mecanismos de recolección y procesamiento de datos al interior de cada una de las dependencias encargadas del manejo de esta información. Grupo de investigaciones Ambientales 158 RECOMENDACIONES PARA LA AUTORIDAD AMBIENTAL Las principales recomendaciones que pueden plantearse a la autoridad ambiental se describen a continuación: Los resultados muestran un significativo incremento de la contaminación ambiental en el Valle de Aburrá, lo que implica que deben reforzarse los programas de seguimiento al cumplimiento de la normatividad para fuentes móviles, mediante monitoreos continuos y simultáneos con equipos automáticos y manuales, en las zonas identificadas como críticas en la presente tesis. Algunas estrategias que pueden enfocarse a la disminución en la contaminación son las siguientes: - Crear incentivos para la utilización de transporte masivo en lugar de transporte particular, la renovación del parque automotor, el cambio de tecnologías de combustión más eficientes y la conversión de vehículos a combustibles más limpios como el gas natural. - Realizar estudios locales de factores de emisión para los principales contaminantes y compararlos con respecto a otras regiones del país. - Aplicar el modelo de fuentes móviles para simular condiciones de velocidades de circulación mínimas durante el día y máximas en la noche y evaluar el comportamiento de las emisiones totales. - Utilizar los resultados obtenidos en modelos fotoquímicos para identificar zonas con altas concentraciones de especies reactivas y definir acciones preventivas y correctivas de disminución de la contaminación local. - Establecer y dar prioridad a proyectos de ampliación de corredores viales y tren de cercanías en los municipios del norte. - Evaluar y estudiar la posibilidad de establecer como obligatorio las jornadas semestrales del día sin carro, con el propósito de analizar las variaciones de contaminantes en el Valle de Aburrá. - Realizar estudios de ciclos de tránsito en la zona centro del Área Metropolitana del Valle de aburrá - Ampliar la cobertura de áreas verdes Grupo de investigaciones Ambientales 159 - Fortalecer la educación ambiental, investigación y desarrollo tecnológico - Mejorar los programas de ordenamiento del tráfico vehicular, semaforización y ordenamiento vial El Área Metropolitana como autoridad de transporte debe centralizar toda la información relacionada con el parque automotor del Valle de Aburrá y trabajar de manera coordinada con las demás dependencias de tránsito y transporte de los municipios que la integran. Para el desarrollo de futuros inventarios de emisiones y con el propósito de minimizar las fuentes de incertidumbre, se recomienda: - Establecer en coordinación con las Secretarías de Tránsito, programas de aforos vehiculares periódicos para las 24 horas del día, en distintos sectores del Área Metropolitana. - Ampliación del dominio seleccionado y el número de vías que componen la malla vial. - Depuración de bases de datos existentes en las secretarías de tránsito municipales. - El AMVA debe solicitar a las dependencias de transporte, reportes periódicos del registro e incremento de la flota vehicular y procesar la información de acuerdo a los procedimientos establecidos para el modelo de emisiones de fuentes móviles ETROME. Grupo de investigaciones Ambientales 160 BIBLIOGRAFÍA ACRI – EPEL, CENTRO DE INVESTIGACIONES EN INGENIERÍA AMBIENTAL y SUBDIRECCIÓN AMBIENTAL SECTORIAL. Diseño e Implementación de un Modelo de Calidad de Aire para Bogotá. [En línea]. 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Red de Aforos de Tránsito. 1998. Medellín. STTS, SECRETARÍA DE TRÁNSITO Y TRANSPORTES MUNICIPIO DE SABANETA. Distribución del parque automotor del municipio de Sabaneta (Archivos de Excel). Sabaneta: El autor. 2005. TAOSHENG, Jin y LIXIN, Fu. Application of GIS to modified models of vehicle emission dispersion. En: Atmospheric Environment. Vol. 39, No.34 (Noviembre 2005), p. 6326-6333 TORO GÓMEZ, Maria Victoria et. al. Boletín informativo N°16. Red de la calidad del aire del Valle de Aburrá. Medellín, 2005 ________. Simulación numérica del transporte y la transformación de contaminantes fotoquímicos en un caso de contaminación por Ozono en los Andes Colombianos. Barcelona, España, 2004, 177 p. Trabajo de tesis. Universidad Politécnica de Cataluña. Departamento Procesos Químicos UNIVERSITY OF AVEIRO. Department of Environment and Planning. TREM Transport Emission Model for Line Sources - Methodology. Technical Report. Portugal, 2006. 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LEER EL ARCHIVO LEAME.DAT PARA VERIFICAR LA INFORMACION ! LOS RESULTADOS DE EMISIONES Y LOS ARCHIVOS DE SALIDA DEL MODELO SON EN KG/H DE CONTAMINANTES ESPECIFICOS PROGRAM VEHICULOS USE COMUN ! INICIAR EL PROGRAMA CON LOS DATOS REQUERIDOS CALL GENERAL !LECTURA DE LOS DATOS REQUERIDOS CALL INICIAR !INICIO VECTORES Y VALORES ! INICIO DEL PROGRAMA PRINCIPAL ! INICIO DEL CICLO EN LAS HORAS DEL DIA DO 10 HORA=1,NUMHORAS ! SOLUCIÓN DEL SISTEMA DE ECUACIONES (#VEHICULOS EN CADA TRAMO) CALL LINEAL ! INICIO DEL CÁLCULO DE LAS EMISIONES OPEN(1,FILE='CODIGO.DAT',STATUS='OLD') ! INICIO DE CALCULO EMISIONES EN LA CELDA DO 20 I=1,NUMCELDA IF((NUMTRAMOCELD(I,2)+1).EQ.0) THEN GOTO 15 ELSE ALLOCATE(CODIGO(NUMTRAMOCELD(I,2)+1)) READ(1,*) (CODIGO(J),J=1,NUMTRAMOCELD(I,2)+1) !LEER LOS CODIGOS DE LA CELDA I CALL EMISIONES(I) !CALCULO LAS EMISIONES EN LA CELDA DEALLOCATE(CODIGO) 15 ENDIF 20 CONTINUE !PROXIMA CELDA Grupo de investigaciones Ambientales 175 CLOSE(1) ! !CERRAR CÓDIGO ESCRITURA DEL ARCHIVO DE DATOS CALL GLOBAL CALL ESCRITURA CALL MATLAB CALL MATLABFLU !FLUJO VEHICULAR EN CADA CELDA RESULTADO(:,:)=0.0 !HAGO CERO ANTES DE LA NUEVA HORA 10 CONTINUE !PROXIMA HORA ! LIBERAR MEMORIA CALL WRITEMATRIX(24,NUMCONT+1,RESUMEN,"RESUMEN",1) CALL MEMORIA STOP END PROGRAM Grupo de investigaciones Ambientales 176 “COMUN.F90” MODULE COMUN INTEGER NUMCELDA,NUMTRAMO INTEGER ANCHO, LARGO INTEGER COORDE, COORDN INTEGER DELTAX, DELTAY INTEGER NUMECUACIONES !# DE CELDAS DEL DOMINIO, # DE TRAMOS EN EL DOMINIO !# DE CELDAS HORIZONTALES Y VERTICALES DEL DOMINIO !COORDENADAS DE LA CELDA 1 !ANCHO Y LARGO DE LAS CELDAS !# ECUACIONES AL SOLVER INTEGER TIPOVIA,MODVEH,NUMDATOS !# TIPOS DE VIAS, # DE MODELOS DE LOS VEHICULOS INTEGER CATVEH,NUMCONT !# DE CATEGORIAS DE VEHICULOS INTEGER HORA,NUMHORAS !# DE CONTAMINANTES, Y DE HORAS INTEGER IDENTIFICACION INTEGER PORCENTAJE INTEGER POSICION !ID. DE UN TRAMO !PORCENTAJE DEL TRAMO EN LA CELDA !POSICION DEL FACTOR DE EMISION EN LA MATRIZ INTEGER COLMA1,COLMA2 !NÚMERO DE COLUMNAS DE LAS MATRICES Ai. INTEGER COLMA3,COLMA4 !NÚMERO DE COLUMNAS DE LAS MATRICES Ai. INTEGER,ALLOCATABLE::CONDINI(:,:) !CANTIDAD DE VEH Y TRAMOS QUE SON COND. INICIALES INTEGER,ALLOCATABLE::NUMTRAMOCELD(:,:) !NÚMERO DE TRAMOS QUE PASAN POR UNA CELDA INTEGER,ALLOCATABLE::CODIGO(:) !CODIGO DE LOS TRAMOS Y MAS... INTEGER,ALLOCATABLE::VEHCELDA(:,:) !CANTIDAD DE VEHICULOS EN CADA CELDA INTEGER,ALLOCATABLE::CANTIDADVEH(:) !CANTIDAD DE VEHICULOS EN EL TRAMO INTEGER,ALLOCATABLE::DISTMOD(:,:) INTEGER,ALLOCATABLE::DISTIPO(:,:) !DISTRIBUCION POR MODELOS GLOBALES !DISTRIBUCION DE TIPOS DE VEHICULOS GLOBAL INTEGER ALLOCATABLE::LONGTIPO(:,:) !LONGITUDES Y TIPO DE LA VÍA INTEGER,ALLOCATABLE::VECTORB(:,:) !MATRIZ CON LOS VECTORES DE SOLUCIONES DEL SISTEMA REAL(8),ALLOCATABLE::RESUMEN(:,:) !RESUMEN EMISIONES HORARIAS EN EL DOMINIO Grupo de investigaciones Ambientales 177 REAL(8),ALLOCATABLE::VEHTRAMOMD(:) !VEHICULOS EN EL TRAMO DEL MODELO XX... REAL(8),ALLOCATABLE::FACTEMI(:,:) !FACTORES DE EMISIÓN REAL(8),ALLOCATABLE::PUENTE(:) !VECTOR PUENTE PARA EL MATLAB REAL(8),ALLOCATABLE::ML(:,:) !MATRIZ EMISIONES POR CONTAMINANTE REAL(8),ALLOCATABLE::MOD1GLO(:,:) !MATRIZ EMISIONES GLOBALES POR MODELO REAL(8),ALLOCATABLE::MOD2GLO(:,:) !MATRIZ EMISIONES GLOBALES POR MODELO REAL(8),ALLOCATABLE::MOD3GLO(:,:) !MATRIZ EMISIONES GLOBALES POR MODELO REAL(8),ALLOCATABLE::MOD4GLO(:,:) !MATRIZ EMISIONES GLOBALES POR MODELO REAL(8),ALLOCATABLE::INTERMEDIA(:,:)!MATRIZ DE SALIDA DE RESULTADOS REAL(8),ALLOCATABLE::RESULTADO(:,:) !EMISIONES TOTALES POR CELDA Y POR CONTAMINANTE REAL(8),ALLOCATABLE::RESULMOD(:,:,:)!EMISIONES TOTALES POR CELDA Y POR CONTAMINANTE REAL(8),ALLOCATABLE::VEHORATRAMO(:,:)!CANTIDAD DE VEH EN CADA TRAMO EN CADA HORA DE ANALISIS REAL(8),ALLOCATABLE::EMIGLOBAL(:,:) !EMISION GLOBAL DURANTE TODO EL PERIODO DE TIEMPO END MODULE COMUN Grupo de investigaciones Ambientales 178 “GENERAL.FOR” C SUBROUTINA PARA COLOCAR LOS DATOS INICIALES DE LAS C DIFERENTES VARIABLES QUE INTERVIENEN EN EL PROBLEMA C LECTURA DEL ARCHIVO DE DATOS GENERAL.DAT SUBROUTINE GENERAL USE COMUN ! LECTURA DEL ARCHIVO OPEN(11,FILE='GENERAL.DAT',STATUS='OLD') DO 10 I=1,3 READ(11,'()') 10 C CONTINUE VARIABLES GENERALES DEL PROGRAMA READ(11,'(25x,I10)')NUMCELDA READ(11,'(25x,I10)')ANCHO READ(11,'(25x,I10)')LARGO READ(11,'(25x,I10)')DELTAX READ(11,'(25x,I10)')DELTAY READ(11,'(25x,I10)')COORDE READ(11,'(25x,I10)')COORDN READ(11,'(25x,I10)')NUMTRAMO READ(11,'(25x,I10)')NUMDATOS READ(11,'(25x,I10)')NUMHORAS READ(11,'(25x,I10)')TIPOVIA READ(11,'(25x,I10)')MODVEH READ(11,'(25x,I10)')CATVEH READ(11,'(25x,I10)')NUMCONT READ(11,'(25x,I10)')COLMA1 READ(11,'(25x,I10)')COLMA2 READ(11,'(25x,I10)')COLMA3 READ(11,'(25x,I10)')COLMA4 CLOSE(11) NUMECUACIONES=NUMTRAMO-NUMDATOS Grupo de investigaciones Ambientales 179 RETURN END “INICIAR.FOR” C INICIACIÓN DE MATRICES CON LOS DATOS LEIDOS EN GENERAL SUBROUTINE INICIAR USE COMUN INTEGER AUX3 C DIMENSION DE LOS ARREGLOS ALLOCATE(DISTMOD(MODVEH,2),DISTIPO(CATVEH,2),LONGTIPO(NUMTRAMO,3)) ALLOCATE(FACTEMI(CATVEH*MODVEH*TIPOVIA,NUMCONT)) ALLOCATE(NUMTRAMOCELD(NUMCELDA,2),CANTIDADVEH(NUMTRAMO)) ALLOCATE(VEHTRAMOMD(MODVEH),RESULTADO(NUMCELDA,NUMCONT)) ALLOCATE(VEHCELDA(NUMCELDA,NUMHORAS+1)) ALLOCATE(INTERMEDIA(NUMCELDA,NUMCONT)) ALLOCATE(CONDINI(NUMDATOS,NUMHORAS+1)) ALLOCATE(RESULMOD(NUMCELDA,NUMCONT,MODVEH)) ALLOCATE(VECTORB(NUMECUACIONES,NUMHORAS)) ALLOCATE(VEHORATRAMO(NUMTRAMO,NUMHORAS+1)) ALLOCATE(MOD1GLO(NUMCELDA,NUMCONT),MOD2GLO(NUMCELDA,NUMCONT)) ALLOCATE(MOD3GLO(NUMCELDA,NUMCONT),MOD4GLO(NUMCELDA,NUMCONT)) ALLOCATE(EMIGLOBAL(NUMCELDA,NUMCONT)) ALLOCATE(ML(LARGO*ANCHO,3)) ALLOCATE(PUENTE(LARGO*ANCHO)) ALLOCATE(RESUMEN(24,NUMCONT+1)) C INICIACIÓN DE LAS MATRICES VEHCELDA(:,:)=0 RESUMEN(:,:)=0 VECTORB(:,:)=0 CONDINI(:,:)=0 DISTMOD(:,:)=0 DISTIPO(:,:)=0 FACTEMI(:,:)=0 Grupo de investigaciones Ambientales 180 MOD1GLO(:,:)=0 !HAY QUE ADICIONAR TANTAS COMO MODELOS HAYAN MOD2GLO(:,:)=0 !HAY QUE ADICIONAR TANTAS COMO MODELOS HAYAN MOD3GLO(:,:)=0 !HAY QUE ADICIONAR TANTAS COMO MODELOS HAYAN MOD4GLO(:,:)=0 !HAY QUE ADICIONAR TANTAS COMO MODELOS HAYAN LONGTIPO(:,:)=0 EMIGLOBAL(:,:)=0 CANTIDADVEH(:)=0 RESULTADO(:,:)=0 RESULMOD(:,:,:)=0 INTERMEDIA(:,:)=0 VEHORATRAMO(:,:)=0 C LECTURA DE FACTORES DE EMISION OPEN(22,FILE='FACTEMISION.DAT',STATUS='OLD') DO 20 KK=1,CATVEH*MODVEH*TIPOVIA !LECTURA DE ARCHIVO READ(22,*) (FACTEMI(KK,JJ),JJ=1,NUMCONT) 20 CONTINUE CLOSE(22) C LECTURA DE LONGITUDES Y TIPO DE VIA OPEN(22,FILE='LONGITUD.DAT',STATUS='OLD') DO 40 KK=1,NUMTRAMO !LECTURA DE ARCHIVO READ(22,*) (LONGTIPO(KK,JJ),JJ=1,3) VEHORATRAMO(KK,1)=KK 40 CONTINUE CLOSE(22) C LECTURA DE PORCENTAJES DE MODELO VEHICULOS OPEN(22,FILE='PORCMODELOS.DAT',STATUS='OLD') DO 60 KK=1,MODVEH !LECTURA DE ARCHIVO READ(22,*) (DISTMOD(KK,JJ),JJ=1,2) 60 CONTINUE CLOSE(22) Grupo de investigaciones Ambientales 181 C LECTURA DE CATEGORIAS DE VEHICULOS OPEN(22,FILE='PORCCATMOD.DAT',STATUS='OLD') DO 80 KK=1,CATVEH !LECTURA DE ARCHIVO READ(22,*) (DISTIPO(KK,JJ),JJ=1,2) 80 CONTINUE CLOSE(22) C LECTURA DE TRAMOS QUE ATRAVIESAN CADA CELDA OPEN(22,FILE='NUMTRACEL.DAT',STATUS='OLD') DO 100 KK=1,NUMCELDA !LECTURA DE ARCHIVO READ(22,*) (NUMTRAMOCELD(KK,JJ),JJ=1,2) VEHCELDA(KK,1)=KK 100 CONTINUE CLOSE(22) C LECTURA DE LAS CONDICIONES INICIALES EN DETERMINADOS NODOS OPEN(22,FILE='TRAMO.DAT',STATUS='OLD') DO 110 KK=1,NUMDATOS !LECTURA DE ARCHIVO READ(22,*) (CONDINI(KK,JJ),JJ=1,NUMHORAS+1) 110 CONTINUE CLOSE(22) C LECTURA DE LAS SOLUCIONES DEL SISTEMA VECTOR B OPEN(22,FILE='VECTOR_B.DAT',STATUS='OLD') DO 120 KK=1,NUMECUACIONES !LECTURA DE ARCHIVO READ(22,*) (VECTORB(KK,JJ),JJ=1,NUMHORAS) 120 CONTINUE CLOSE(22) RETURN END SUBROUTINE Grupo de investigaciones Ambientales 182 “LINEAL.FOR” C SOLUCIÓN DE UN SISTEMA DE ECUACIONES LINEALES N x N C SLN DEL SISTEMA LINEAL DE ECUACIONES EN LA MALLA VIAL SUBROUTINE LINEAL USE COMUN PARAMETER (IPATH=1) REAL(8) B(NUMECUACIONES), X(NUMECUACIONES) REAL(8) A(NUMECUACIONES,NUMECUACIONES) INTEGER AUX1,AUX2,AUX3 A(:,:)=0.0 N=NUMECUACIONES OPEN(5,FILE='MATRIZ_A1.DAT') OPEN(6,FILE='MATRIZ_A2.DAT') OPEN(7,FILE='MATRIZ_A3.DAT') OPEN(8,FILE='MATRIZ_A4.DAT') OPEN(15,FILE='VECTOR_B.DAT') ! INICIA LECTURA MATRIZ A DO 5 JJ=1,N READ(5,*)(A(JJ,KK),KK=1,COLMA1) !LEE MATRIZ DE COEFICIENTES A1 5 CONTINUE CLOSE(5) !ESTO SE HACE POR EL TAMAÑO Y !LAS LIMITACIONES DEL PROGRAMA DE TEXTO DO 6 JJ=1,N READ(6,*)(A(JJ,KK),KK=COLMA1+1,COLMA2) !LEE MATRIZ COEF. A2 6 CONTINUE !ESTO SE HACE POR EL TAMAÑO Y CLOSE(6) !LAS LIMITACIONES DEL PROGRAMA EXCEL DO 7 JJ=1,N READ(7,*)(A(JJ,KK),KK=COLMA2+1,COLMA3) !LEE MATRIZ COEF. A3 7 CONTINUE Grupo de investigaciones Ambientales !ESTO SE HACE POR EL TAMAÑO Y 183 CLOSE(7) !LAS LIMITACIONES DEL PROGRAMA DE TEXTO DO 8 JJ=1,N READ(8,*)(A(JJ,KK),KK=COLMA3+1,COLMA4) !LEE MATRIZ COEF. A4 8 CONTINUE !ESTO SE HACE POR EL TAMAÑO Y CLOSE(8) !LAS LIMITACIONES DEL PROGRAMA DE TEXTO ! FINALIZA LECTURA MATRIZ A DO 20 II=1,NUMECUACIONES B(II)=VECTORB(II,HORA) 20 !LEE VECTOR DE TÉRMINOS INDEPENDIENTES CONTINUE CLOSE(15) CALL DLSARG (N,A,N,B,IPATH,X) !SOLVER OPEN(25,FILE='TRAMO.DAT',STATUS='UNKNOWN') DO 30 II=1,NUMDATOS !LEO CONDICIONES INICIALES READ(25,*) AUX1,AUX2 CONDINI(II,1)=AUX1 AUX2=CONDINI(II,HORA+1) CANTIDADVEH(AUX1)=AUX2 30 !TRANSLADO LA RESPUESTA CONTINUE CLOSE(25) AUX3=1 DO 40 II=1,NUMTRAMO IF(CANTIDADVEH(II).EQ.0) THEN CANTIDADVEH(II)=SQRT(X(AUX3)**2) !TRANSLADO LA RESPUESTA VALOR ABSOLUTO AUX3=AUX3+1 ENDIF 40 CONTINUE DO 50 II=1,NUMTRAMO VEHORATRAMO(II,HORA+1)=CANTIDADVEH(II) 50 CONTINUE RETURN END Grupo de investigaciones Ambientales 184 “EMISIÓN.F90” ! CALCULO DE LAS EMISIONES DE LOS CONTAMINATES ! DENTRO DE LA MALLA DE TRABAJO SUBROUTINE EMISIONES(I) USE COMUN DO 40 J=1,NUMTRAMOCELD(I,2) !INICIO DE LECTURA DE LOS CODIGOS IDENTIFICACION=INT(CODIGO(J+1)/100) PORCENTAJE= MOD(CODIGO(J+1),100) VEHTRAMO=PORCENTAJE*VEHORATRAMO(IDENTIFICACION,HORA+1)/100 VEHCELDA(I,HORA+1)=VEHTRAMO+VEHCELDA(I,HORA+1) DO 50 JJ=1,MODVEH !ENCONTRAR LOS VEH DE CADA AÑO EN EL TRAMO VEHTRAMOMD(JJ)=VEHTRAMO*DISTMOD(JJ,2)/100 50 CONTINUE DO 60 JJ=1,NUMCONT DO 70 KK=1,MODVEH DO 80 LL=2,CATVEH+1 POSICION=(KK-1)*CATVEH+CATVEH*MODVEH*LONGTIPO(IDENTIFICACION,3)CATVEH*MODVEH+(LL-1) Grupo de investigaciones Ambientales 185 PARCIAL=(VEHTRAMOMD(KK)*DISTIPO(LL-1,2)*FACTEMI(POSICION,JJ)/100)/1000 !EMISION PARCIAL DE LA CATEGORIA LL DEL MODELO KK Y EL CONTAMINANTE JJ !SE DIVIDE POR MIL PARA CAMBIAR UNIDADES DE GRAMOS A KILOGRAMOS SUMA=SUMA+PARCIAL 80 CONTINUE !PROXIMA CATEGORIA RESULMOD(I,JJ,KK)=SUMA !EMISION CONTAMINANTE JJ,DEL MODELO KK SUMACON=SUMA+SUMACON SUMA=0 70 CONTINUE ! PRÓXIMO MODELO RESULTADO(I,JJ)=SUMACON+RESULTADO(I,JJ) !GUARDO EL VALOR DEL CONTAMINANTE EN LA CELDA SUMACON=0 60 CONTINUE 40 CONTINUE ! PRÓXIMO CONTAMINANTE ! PRÓXIMO TRAMO DE LA CELDA RETURN END Grupo de investigaciones Ambientales 186 “GLOBAL.F90” ! ESCRITURA DE LAS EMISIONES DE LOS CONTAMINATES ! ESPECIFICADA POR MODELO Y TIPO VEHICULO EN LA MALLA DE TRABAJO SUBROUTINE GLOBAL USE COMUN ! ESCRITURA DE LAS EMISIONES POR MODELO EN CADA MALLA DO 10 II=1,NUMCONT DO 20 JJ=1,NUMCELDA SUMA=RESULTADO(JJ,II)+SUMA 20 CONTINUE RESUMEN(HORA,II+1)=SUMA RESUMEN(HORA,1)= HORA SUMA=0 10 CONTINUE RETURN END Grupo de investigaciones Ambientales 187 “NOMBRE.F90” ! NOMBRE DE LOS ARCHIVOS DE SALIDA GLOBALES SUBROUTINE NOMBREGLO USE COMUN CHARACTER*8 DUMMY ! BUSQUEDA DEL NOMBRE DEL ARCHIVO IF(HORA.EQ.1) DUMMY="GLOBAL1" IF(HORA.EQ.2) DUMMY="GLOBAL2" IF(HORA.EQ.3) DUMMY="GLOBAL3" IF(HORA.EQ.4) DUMMY="GLOBAL4" IF(HORA.EQ.5) DUMMY="GLOBAL5" IF(HORA.EQ.6) DUMMY="GLOBAL6" IF(HORA.EQ.7) DUMMY="GLOBAL7" IF(HORA.EQ.8) DUMMY="GLOBAL8" IF(HORA.EQ.9) DUMMY="GLOBAL9" IF(HORA.EQ.10) DUMMY="GLOBAL10" IF(HORA.EQ.11) DUMMY="GLOBAL11" IF(HORA.EQ.12) DUMMY="GLOBAL12" IF(HORA.EQ.13) DUMMY="GLOBAL13" IF(HORA.EQ.14) DUMMY="GLOBAL14" IF(HORA.EQ.15) DUMMY="GLOBAL15" IF(HORA.EQ.16) DUMMY="GLOBAL16" IF(HORA.EQ.17) DUMMY="GLOBAL17" IF(HORA.EQ.18) DUMMY="GLOBAL18" IF(HORA.EQ.19) DUMMY="GLOBAL19" IF(HORA.EQ.20) DUMMY="GLOBAL20" IF(HORA.EQ.21) DUMMY="GLOBAL21" IF(HORA.EQ.22) DUMMY="GLOBAL22" IF(HORA.EQ.23) DUMMY="GLOBAL23" IF(HORA.EQ.24) DUMMY="GLOBAL24" CALL WRITEMATRIX(NUMCELDA,NUMCONT,RESULTADO,DUMMY,1) RETURN END ! ! ! NOMBRE DE LOS ARCHIVOS DE SALIDA POR MODELO POR HORA SE DEBE ADICIONAR TANTOS MODULOS COMO MODELOS EXISTAN SUBROUTINE NOMBREMOD(II) USE COMUN CHARACTER*8 DUMMY ! BUSQUEDA DEL NOMBRE DEL ARCHIVO IF(II.EQ.1) THEN IF(HORA.EQ.1) DUMMY="MOD1H1" IF(HORA.EQ.2) DUMMY="MOD1H2" Grupo de investigaciones Ambientales 188 IF(HORA.EQ.3) DUMMY="MOD1H3" IF(HORA.EQ.4) DUMMY="MOD1H4" IF(HORA.EQ.5) DUMMY="MOD1H5" IF(HORA.EQ.6) DUMMY="MOD1H6" IF(HORA.EQ.7) DUMMY="MOD1H7" IF(HORA.EQ.8) DUMMY="MOD1H8" IF(HORA.EQ.9) DUMMY="MOD1H9" IF(HORA.EQ.10) DUMMY="MOD1H10" IF(HORA.EQ.11) DUMMY="MOD1H11" IF(HORA.EQ.12) DUMMY="MOD1H12" IF(HORA.EQ.13) DUMMY="MOD1H13" IF(HORA.EQ.14) DUMMY="MOD1H14" IF(HORA.EQ.15) DUMMY="MOD1H15" IF(HORA.EQ.16) DUMMY="MOD1H16" IF(HORA.EQ.17) DUMMY="MOD1H17" IF(HORA.EQ.18) DUMMY="MOD1H18" IF(HORA.EQ.19) DUMMY="MOD1H19" IF(HORA.EQ.20) DUMMY="MOD1H20" IF(HORA.EQ.21) DUMMY="MOD1H21" IF(HORA.EQ.22) DUMMY="MOD1H22" IF(HORA.EQ.23) DUMMY="MOD1H23" IF(HORA.EQ.24) DUMMY="MOD1H24" ENDIF IF(II.EQ.2) THEN IF(HORA.EQ.1) DUMMY="MOD2H1" IF(HORA.EQ.2) DUMMY="MOD2H2" IF(HORA.EQ.3) DUMMY="MOD2H3" IF(HORA.EQ.4) DUMMY="MOD2H4" IF(HORA.EQ.5) DUMMY="MOD2H5" IF(HORA.EQ.6) DUMMY="MOD2H6" IF(HORA.EQ.7) DUMMY="MOD2H7" IF(HORA.EQ.8) DUMMY="MOD2H8" IF(HORA.EQ.9) DUMMY="MOD2H9" IF(HORA.EQ.10) DUMMY="MOD2H10" IF(HORA.EQ.11) DUMMY="MOD2H11" IF(HORA.EQ.12) DUMMY="MOD2H12" IF(HORA.EQ.13) DUMMY="MOD2H13" IF(HORA.EQ.14) DUMMY="MOD2H14" IF(HORA.EQ.15) DUMMY="MOD2H15" IF(HORA.EQ.16) DUMMY="MOD2H16" IF(HORA.EQ.17) DUMMY="MOD2H17" IF(HORA.EQ.18) DUMMY="MOD2H18" IF(HORA.EQ.19) DUMMY="MOD2H19" IF(HORA.EQ.20) DUMMY="MOD2H20" IF(HORA.EQ.21) DUMMY="MOD2H21" IF(HORA.EQ.22) DUMMY="MOD2H22" IF(HORA.EQ.23) DUMMY="MOD2H23" IF(HORA.EQ.24) DUMMY="MOD2H24" ENDIF IF(II.EQ.3) THEN IF(HORA.EQ.1) DUMMY="MOD3H1" Grupo de investigaciones Ambientales 189 IF(HORA.EQ.2) DUMMY="MOD3H2" IF(HORA.EQ.3) DUMMY="MOD3H3" IF(HORA.EQ.4) DUMMY="MOD3H4" IF(HORA.EQ.5) DUMMY="MOD3H5" IF(HORA.EQ.6) DUMMY="MOD3H6" IF(HORA.EQ.7) DUMMY="MOD3H7" IF(HORA.EQ.8) DUMMY="MOD3H8" IF(HORA.EQ.9) DUMMY="MOD3H9" IF(HORA.EQ.10) DUMMY="MOD3H10" IF(HORA.EQ.11) DUMMY="MOD3H11" IF(HORA.EQ.12) DUMMY="MOD3H12" IF(HORA.EQ.13) DUMMY="MOD3H13" IF(HORA.EQ.14) DUMMY="MOD3H14" IF(HORA.EQ.15) DUMMY="MOD3H15" IF(HORA.EQ.16) DUMMY="MOD3H16" IF(HORA.EQ.17) DUMMY="MOD3H17" IF(HORA.EQ.18) DUMMY="MOD3H18" IF(HORA.EQ.19) DUMMY="MOD3H19" IF(HORA.EQ.20) DUMMY="MOD3H20" IF(HORA.EQ.21) DUMMY="MOD3H21" IF(HORA.EQ.22) DUMMY="MOD3H22" IF(HORA.EQ.23) DUMMY="MOD3H23" IF(HORA.EQ.24) DUMMY="MOD3H24" ENDIF IF(II.EQ.4) THEN IF(HORA.EQ.1) DUMMY="MOD4H1" IF(HORA.EQ.2) DUMMY="MOD4H2" IF(HORA.EQ.3) DUMMY="MOD4H3" IF(HORA.EQ.4) DUMMY="MOD4H4" IF(HORA.EQ.5) DUMMY="MOD4H5" IF(HORA.EQ.6) DUMMY="MOD4H6" IF(HORA.EQ.7) DUMMY="MOD4H7" IF(HORA.EQ.8) DUMMY="MOD4H8" IF(HORA.EQ.9) DUMMY="MOD4H9" IF(HORA.EQ.10) DUMMY="MOD4H10" IF(HORA.EQ.11) DUMMY="MOD4H11" IF(HORA.EQ.12) DUMMY="MOD4H12" IF(HORA.EQ.13) DUMMY="MOD4H13" IF(HORA.EQ.14) DUMMY="MOD4H14" IF(HORA.EQ.15) DUMMY="MOD4H15" IF(HORA.EQ.16) DUMMY="MOD4H16" IF(HORA.EQ.17) DUMMY="MOD4H17" IF(HORA.EQ.18) DUMMY="MOD4H18" IF(HORA.EQ.19) DUMMY="MOD4H19" IF(HORA.EQ.20) DUMMY="MOD4H20" IF(HORA.EQ.21) DUMMY="MOD4H21" IF(HORA.EQ.22) DUMMY="MOD4H22" IF(HORA.EQ.23) DUMMY="MOD4H23" IF(HORA.EQ.24) DUMMY="MOD4H24" ENDIF CALL WRITEMATRIX(NUMCELDA,NUMCONT,RESULMOD(:,:,II),DUMMY,1) Grupo de investigaciones Ambientales 190 RETURN END ! ! NOMBRE DE LOS ARCHIVOS DE SALIDA POR CONTAMINANTE SUBROUTINE NOMBRECONT(HH) USE COMUN INTEGER HH CHARACTER*20 DUMMY ! BUSQUEDA DEL NOMBRE DEL ARCHIVO IF(HORA.EQ.1) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_1" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_1" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_1" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_1" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_1" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_1" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_1" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_1" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_1" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_1" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_1" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_1" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_1" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_1" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_1" ENDIF IF(HORA.EQ.2) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_2" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_2" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_2" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_2" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_2" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_2" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_2" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_2" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_2" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_2" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_2" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_2" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_2" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_2" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_2" ENDIF IF(HORA.EQ.3) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_3" Grupo de investigaciones Ambientales 191 IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_3" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_3" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_3" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_3" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_3" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_3" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_3" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_3" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_3" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_3" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_3" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_3" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_3" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_3" ENDIF IF(HORA.EQ.4) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_4" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_4" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_4" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_4" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_4" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_4" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_4" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_4" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_4" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_4" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_4" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_4" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_4" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_4" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_4" ENDIF IF(HORA.EQ.5) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_5" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_5" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_5" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_5" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_5" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_5" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_5" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_5" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_5" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_5" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_5" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_5" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_5" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_5" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_5" ENDIF IF(HORA.EQ.6) THEN Grupo de investigaciones Ambientales 192 IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_6" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_6" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_6" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_6" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_6" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_6" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_6" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_6" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_6" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_6" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_6" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_6" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_6" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_6" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_6" ENDIF IF(HORA.EQ.7) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_7" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_7" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_7" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_7" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_7" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_7" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_7" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_7" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_7" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_7" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_7" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_7" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_7" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_7" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_7" NDIF IF(HORA.EQ.8) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_8" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_8" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_8" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_8" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_8" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_8" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_8" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_8" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_8" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_8" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_8" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_8" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_8" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_8" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_8" ENDIF Grupo de investigaciones Ambientales 193 IF(HORA.EQ.9) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_9" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_9" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_9" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_9" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_9" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_9" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_9" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_9" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_9" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_9" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_9" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_9" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_9" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_9" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_9" ENDIF IF(HORA.EQ.10) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_10" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_10" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_10" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_10" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_10" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_10" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_10" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_10" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_10" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_10" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_10" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_10" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_10" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_10" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_10" ENDIF IF(HORA.EQ.11) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_11" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_11" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_11" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_11" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_11" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_11" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_11" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_11" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_11" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_11" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_11" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_11" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_11" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_11" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_11" ENDIF Grupo de investigaciones Ambientales 194 IF(HORA.EQ.12) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_12" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_12" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_12" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_12" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_12" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_12" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_12" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_12" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_12" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_12" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_12" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_12" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_12" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_12" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_12" ENDIF IF(HORA.EQ.13) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_13" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_13" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_13" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_13" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_13" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_13" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_13" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_13" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_13" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_13" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_13" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_13" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_13" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_13" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_13" ENDIF IF(HORA.EQ.14) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_14" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_14" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_14" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_14" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_14" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_14" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_14" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_14" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_14" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_14" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_14" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_14" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_14" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_14" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_14" Grupo de investigaciones Ambientales 195 ENDIF IF(HORA.EQ.15) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_15" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_15" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_15" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_15" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_15" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_15" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_15" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_15" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_15" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_15" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_15" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_15" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_15" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_15" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_15" ENDIF IF(HORA.EQ.16) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_16" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_16" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_16" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_16" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_16" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_16" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_16" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_16" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_16" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_16" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_16" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_16" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_16" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_16" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_16" ENDIF IF(HORA.EQ.17) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_17" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_17" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_17" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_17" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_17" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_17" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_17" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_17" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_17" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_17" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_17" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_17" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_17" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_17" Grupo de investigaciones Ambientales 196 IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_17" ENDIF IF(HORA.EQ.18) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_18" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_18" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_18" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_18" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_18" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_18" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_18" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_18" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_18" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_18" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_18" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_18" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_18" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_18" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_18" ENDIF IF(HORA.EQ.19) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_19" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_19" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_19" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_19" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_19" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_19" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_19" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_19" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_19" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_19" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_19" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_19" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_19" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_19" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_19" ENDIF IF(HORA.EQ.20) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_20" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_20" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_20" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_20" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_20" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_20" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_20" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_20" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_20" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_20" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_20" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_20" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_20" Grupo de investigaciones Ambientales 197 IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_20" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_20" ENDIF IF(HORA.EQ.21) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_21" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_21" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_21" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_21" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_21" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_21" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_21" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_21" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_21" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_21" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_21" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_21" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_21" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_21" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_21" ENDIF IF(HORA.EQ.22) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_22" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_22" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_22" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_22" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_22" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_22" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_22" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_22" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_22" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_22" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_22" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_22" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_22" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_22" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_22" ENDIF IF(HORA.EQ.23) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_23" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_23" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_23" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_23" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_23" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_23" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_23" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_23" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_23" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_23" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_23" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_23" Grupo de investigaciones Ambientales 198 IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_23" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_23" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_23" ENDIF IF(HORA.EQ.24) THEN IF(HH.EQ.1) DUMMY="VCO_24" IF(HH.EQ.2) DUMMY="VNOX_24" IF(HH.EQ.3) DUMMY="VCOV_24" IF(HH.EQ.4) DUMMY="VTSP_24" IF(HH.EQ.5) DUMMY="VSO2_24" IF(HH.EQ.6) DUMMY="VCH4_24" IF(HH.EQ.7) DUMMY="VNMET_24" IF(HH.EQ.8) DUMMY="VALCANOS_24" IF(HH.EQ.9) DUMMY="VCICLOALC_24" IF(HH.EQ.10) DUMMY="VALQUENOS_24" IF(HH.EQ.11) DUMMY="VALQUINOS_24" IF(HH.EQ.12) DUMMY="VALDEHIDOS_24" IF(HH.EQ.13) DUMMY="VCETONAS_24" IF(HH.EQ.14) DUMMY="VAROMA_24" IF(HH.EQ.15) DUMMY="VPAH_POP_24" ENDIF CALL WRITEMATRIX(NUMCELDA,3,ML,DUMMY,1) RETURN END ! ESCRITURA DE LA MATRIZ DE FLUJO VEHICULAR SUBROUTINE NOMBREFLU USE COMUN CHARACTER*8 DUMMY ! BUSQUEDA DEL NOMBRE DEL ARCHIVO IF(HORA.EQ.1) DUMMY="FLUJO1" IF(HORA.EQ.2) DUMMY="FLUJO2" IF(HORA.EQ.3) DUMMY="FLUJO3" IF(HORA.EQ.4) DUMMY="FLUJO4" IF(HORA.EQ.5) DUMMY="FLUJO5" IF(HORA.EQ.6) DUMMY="FLUJO6" IF(HORA.EQ.7) DUMMY="FLUJO7" IF(HORA.EQ.8) DUMMY="FLUJO8" IF(HORA.EQ.9) DUMMY="FLUJO9" IF(HORA.EQ.10) DUMMY="FLUJO10" IF(HORA.EQ.11) DUMMY="FLUJO11" IF(HORA.EQ.12) DUMMY="FLUJO12" IF(HORA.EQ.13) DUMMY="FLUJO13" IF(HORA.EQ.14) DUMMY="FLUJO14" IF(HORA.EQ.15) DUMMY="FLUJO15" IF(HORA.EQ.16) DUMMY="FLUJO16" Grupo de investigaciones Ambientales 199 IF(HORA.EQ.17) IF(HORA.EQ.18) IF(HORA.EQ.19) IF(HORA.EQ.20) IF(HORA.EQ.21) IF(HORA.EQ.22) IF(HORA.EQ.23) IF(HORA.EQ.24) DUMMY="FLUJO17" DUMMY="FLUJO18" DUMMY="FLUJO19" DUMMY="FLUJO20" DUMMY="FLUJO21" DUMMY="FLUJO22" DUMMY="FLUJO23" DUMMY="FLUJO24" CALL WRITEMATRIX(NUMCELDA,3,ML,DUMMY,1) RETURN END Grupo de investigaciones Ambientales 200 “ESCRITURA.FOR” ! ESCRITURA DE LAS EMISIONES DE LOS CONTAMINATES ! ESPECIFICADA POR MODELO Y TIPO VEHICULO EN LA MALLA DE TRABAJO SUBROUTINE ESCRITURA USE COMUN ! ESCRITURA DE LAS EMISIONES GLOBALES EN LA CELDA DE CADA CONTAMINANTE CALL NOMBREGLO ! ESCRITURA DE LAS EMISIONES POR MODELO EN CADA MALLA DO 5 II=1,MODVEH DO 10 JJ=1,NUMCELDA DO 20 KK=1,NUMCONT EMIGLOBAL(JJ,KK)=EMIGLOBAL(JJ,KK)+RESULMOD(JJ,KK,II) IF(II.EQ.1) THEN MOD1GLO(JJ,KK)=RESULMOD(JJ,KK,II)+MOD1GLO(JJ,KK) ENDIF IF(II.EQ.2) THEN MOD2GLO(JJ,KK)=RESULMOD(JJ,KK,II)+MOD2GLO(JJ,KK) ENDIF IF(II.EQ.3) THEN MOD3GLO(JJ,KK)=RESULMOD(JJ,KK,II)+MOD3GLO(JJ,KK) ENDIF IF(II.EQ.4) THEN MOD4GLO(JJ,KK)=RESULMOD(JJ,KK,II)+MOD4GLO(JJ,KK) ENDIF 20 CONTINUE !PROXIMO CONTAMINANTE 10 CONTINUE !PROXIMA CELDA ! IDENTIFICO EL NOMBRE DE LA MATRIZ, SE DEBE CAMBIAR CADA QUE SE ! CORRA EL PROGRAMA CON UNAS CONDICIONES DIFERENTES DE LOS MODELOS ! DE VEHICULOS, LA ESCRITURA ES DENTRO DE "NOMBREMOD" CALL NOMBREMOD(II) 5 CONTINUE Grupo de investigaciones Ambientales !PRÓXIMO MODELO 201 RETURN END “MATLAB.FOR” ! ESCRITURA DE LAS MATRICES PARA EL MATLAB ! ESCRITURA DE LOS ARCHIVOS EN EL MATLAB POR TIPOS DE CONTAMINANTES ! POSICIONAMIENTO DE LOS MISMOS EN EL SISTEMA DE COORDENADAS QUE PIDE EL PROGRAMA SUBROUTINE MATLAB USE COMUN INTEGER HH C ESCRITURA DE LA MATRIZ RESULTADOS PARA EL MATLAB C ************************************************ ML(:,:)=0 PUENTE(:)=0 DO 10 HH=1,NUMCONT DO 20 JJ=1,NUMCELDA !INICIO CICLO PARA CADA CONTAMINANTE !ESCRIBIR CADA CONT POR CELDA PUENTE(JJ)=RESULTADO(JJ,HH) !TRANSLADO AL VECTOR DE TRABAJO 20 CONTINUE DO 30 II=1,LARGO*ANCHO !RECORRO TODO EL DOMINIO AUX1=MOD(II,ANCHO) AUX2=INT(II/ANCHO) IF(AUX1.EQ.0) THEN !ESTOY EN LA PARED FRONTAL ML(II,1)=COORDE+AUX1*DELTAX*1000 ML(II,2)=COORDN-(AUX2-1)*DELTAY*1000 ML(II,3)=PUENTE(II) ENDIF Grupo de investigaciones Ambientales 202 IF (AUX2.EQ.0) THEN !ESTOY EN LA PARED DE ARRIBA ML(II,1)=COORDE+(AUX1-1)*DELTAX*1000 ML(II,2)=COORDN ML(II,3)=PUENTE(II) ENDIF IF((AUX1.NE.0).AND.(AUX2.NE.0)) THEN ML(II,1)=COORDE+(AUX1-1)*DELTAX*1000 ML(II,2)=COORDN-(AUX2)*DELTAY*1000 ML(II,3)=PUENTE(II) ENDIF 30 CONTINUE CALL NOMBRECONT(HH) 10 !GRABO EL CONTAMINANTE CONTINUE RETURN END SUBROUTINE C ESCRITURA DEL FLUJO VEHICULAR EN CADA CELDA C SUBROUTINE MATLABFLU USE COMUN C ESCRITURA DE LA MATRIZ RESULTADOS PARA EL MATLAB C ************************************************ ML(:,:)=0 PUENTE(:)=0 DO 20 JJ=1,NUMCELDA !ESCRIBIR CADA CONT POR CELDA PUENTE(JJ)=VEHCELDA(JJ,HORA+1) !TRANSLADO AL VECTOR DE TRABAJO 20 CONTINUE DO 30 II=1,LARGO*ANCHO !RECORRO TODO EL DOMINIO Grupo de investigaciones Ambientales 203 AUX1=MOD(II,ANCHO) AUX2=INT(II/ANCHO) IF(AUX1.EQ.0) THEN !ESTOY EN LA PARED FRONTAL ML(II,1)=COORDE+AUX1*DELTAX*1000 ML(II,2)=COORDN-(AUX2-1)*DELTAY*1000 ML(II,3)=PUENTE(II) ENDIF IF(AUX2.EQ.0) THEN !ESTOY EN LA PARED DE ARRIBA ML(II,1)=COORDE+(AUX1-1)*DELTAX*1000 ML(II,2)=COORDN ML(II,3)=PUENTE(II) ENDIF IF((AUX1.NE.0).AND.(AUX2.NE.0)) THEN ML(II,1)=COORDE+(AUX1-1)*DELTAX*1000 ML(II,2)=COORDN-(AUX2)*DELTAY*1000 ML(II,3)=PUENTE(II) ENDIF 30 CONTINUE CALL NOMBREFLU !GRABO LA CANTIDAD DE VEHICULOS RETURN END SUBROUTINE Grupo de investigaciones Ambientales 204 “READMAT.FOR” SUBROUTINE WRITEIMATRIX(M,N,A,FILENAME,FILENUM) INTEGER A(M,N) CHARACTER*(*) FILENAME INTEGER FILENUM OPEN (FILENUM,FILE=FILENAME,STATUS='UNKNOWN') DO 23 I=1,M DO 22 J=1,N WRITE (FILENUM,21) A(I,J) 21 FORMAT('',I5,\) 22 CONTINUE WRITE(FILENUM,24) 23 CONTINUE 24 FORMAT(' ') CLOSE(FILENUM) RETURN END SUBROUTINE IZERO(N,A) INTEGER A(N) DO 20 J=1,N A(J)=0 20 CONTINUE RETURN END SUBROUTINE BZERO(M,N,A) REAL*4 A(M,N) DO 10 I=1,M DO 20 J=1,N A(I,J)=0.0 20 CONTINUE 10 CONTINUE RETURN END Grupo de investigaciones Ambientales 205 SUBROUTINE IBZERO(M,N,A) INTEGER A(M,N) DO 10 I=1,M DO 20 J=1,N A(I,J)=0 20 CONTINUE 10 CONTINUE RETURN END SUBROUTINE VZERO(N,A) DIMENSION A(N) DO 20 J=1,N A(J)=0 20 CONTINUE RETURN END SUBROUTINE WRITEMATRIX(M,N,A,FILENAME,FILENUM) USE COMUN REAL*8 A(M,N) CHARACTER*(*) FILENAME INTEGER FILENUM OPEN (FILENUM,FILE=FILENAME,STATUS='UNKNOWN') DO 23 I=1,M DO 22 J=1,N WRITE (FILENUM,21) A(I,J) 21 22 FORMAT('',E15.7,\) CONTINUE WRITE(FILENUM,24) 23 CONTINUE 24 FORMAT(' ') CLOSE(FILENUM) RETURN Grupo de investigaciones Ambientales 206 END SUBROUTINE WRITEMATRIXBIN(M,N,A,FILENAME,FILENUM) REAL*4 A(M,N) CHARACTER*(*) FILENAME INTEGER FILENUM OPEN (FILENUM,FILE=FILENAME,FORM='BINARY',STATUS='UNKNOWN') DO 23 I=1,M WRITE (FILENUM) (A(I,J),J=1,N) WRITE(FILENUM) 23 CONTINUE CLOSE(FILENUM) RETURN END SUBROUTINE WRITEVECTOR(M,A,FILENAME,FILENUM) REAL*4 A(M) CHARACTER*(*) FILENAME INTEGER FILENUM OPEN (FILENUM,FILE=FILENAME,STATUS='UNKNOWN') DO 23 I=1,M WRITE (FILENUM,21) A(I) 21 FORMAT('',E15.7,\) WRITE(FILENUM,24) 23 CONTINUE 24 FORMAT(' ') CLOSE(FILENUM) RETURN END SUBROUTINE AWRITEVECTOR(M,A,FILENAME,FILENUM) CHARACTER*6 A(M) CHARACTER*(*) FILENAME INTEGER FILENUM Grupo de investigaciones Ambientales 207 OPEN (FILENUM,FILE=FILENAME,STATUS='UNKNOWN') DO 23 I=1,M WRITE (FILENUM,21) A(I) 21 FORMAT('',E15.7,\) WRITE(FILENUM,24) 23 CONTINUE 24 FORMAT(' ') CLOSE(FILENUM) RETURN END SUBROUTINE WRITEVECTORBIN(M,A,FILENAME,FILENUM) REAL*4 A(M) CHARACTER*(*) FILENAME INTEGER FILENUM OPEN (FILENUM,FILE=FILENAME,FORM='BINARY',STATUS='UNKNOWN') DO 23 I=1,M WRITE (FILENUM) A(I) 23 CONTINUE CLOSE(FILENUM) RETURN END SUBROUTINE WRITEIVECTORBIN(M,A,FILENAME,FILENUM) INTEGER A(M) CHARACTER*(*) FILENAME INTEGER FILENUM OPEN (FILENUM,FILE=FILENAME,FORM='BINARY',STATUS='UNKNOWN') DO 23 I=1,M WRITE (FILENUM) A(I) 23 CONTINUE CLOSE(FILENUM) RETURN END SUBROUTINE READMATRIX(A,M,N,FILENAM,FILENUM) Grupo de investigaciones Ambientales 208 CHARACTER*(*) FILENAM INTEGER FILENUM REAL*4 A(M,N) OPEN(FILENUM,FILE=FILENAM,STATUS='OLD') DO 10 I=1,M READ(FILENUM,*)(A(I,J),J=1,N) 10 CONTINUE CLOSE(FILENUM) RETURN END SUBROUTINE READMATRIXBIN(A,M,N,FILENAM,FILENUM) CHARACTER*(*) FILENAM INTEGER FILENUM REAL*4 A(M,N) OPEN(FILENUM,FILE=FILENAM,FORM='BINARY',STATUS='OLD') DO 10 I=1,M READ(FILENUM)(A(I,J),J=1,N) 10 CONTINUE CLOSE(FILENUM) RETURN END SUBROUTINE READVECT(A,M,FILENAM,FILENUM) CHARACTER*(*) FILENAM INTEGER FILENUM REAL*4 A(M) OPEN(FILENUM,FILE=FILENAM,STATUS='OLD') DO 10 I=1,M READ(FILENUM,*) A(I) 10 CONTINUE RETURN END Grupo de investigaciones Ambientales 209 SUBROUTINE READVECTBIN(A,M,FILENAM,FILENUM) CHARACTER*(*) FILENAM INTEGER FILENUM REAL*4 A(M) OPEN(FILENUM,FILE=FILENAM,FORM='BINARY',STATUS='OLD') DO 10 I=1,M READ(FILENUM) A(I) 10 CONTINUE CLOSE(FILENUM) RETURN END SUBROUTINE READIVECTBIN(A,M,FILENAM,FILENUM) CHARACTER*(*) FILENAM INTEGER FILENUM INTEGER A(M) OPEN(FILENUM,FILE=FILENAM,FORM='BINARY',STATUS='OLD') DO 10 I=1,M READ(FILENUM) A(I) 10 CONTINUE CLOSE(FILENUM) RETURN END SUBROUTINE READVECT_INT(A,M,FILENAM,FILENUM) CHARACTER*(*) FILENAM INTEGER FILENUM INTEGER A(M) OPEN(FILENUM,FILE=FILENAM,STATUS='OLD') DO 10 I=1,M READ(FILENUM,*) A(I) 10 CONTINUE RETURN END SUBROUTINE ADDVECTOR(N,A,B,C) Grupo de investigaciones Ambientales 210 REAL A(N),B(N),C(N) DO 10 I=1,N C(I)=A(I)+B(I) 10 CONTINUE RETURN END Grupo de investigaciones Ambientales 211 “MEMORIA.F90” ! ESCRITURA DE LAS EMISIONES DE LOS CONTAMINATES ! ESPECIFICADA POR MODELO Y TIPO VEHICULO EN LA MALLA DE TRABAJO SUBROUTINE MEMORIA USE COMUN DEALLOCATE(CONDINI) DEALLOCATE(NUMTRAMOCELD) DEALLOCATE(VEHTRAMOMD) DEALLOCATE(CANTIDADVEH) DEALLOCATE(DISTMOD) DEALLOCATE(DISTIPO) DEALLOCATE(LONGTIPO) DEALLOCATE(FACTEMI) DEALLOCATE(RESULTADO) DEALLOCATE(INTERMEDIA) RETURN END Grupo de investigaciones Ambientales 212