Le dioxyde d'azote (NO2) est un polluant atmosphérique important car il contribue à la formation de smog photochimique ayant un impact significatif sur la santé humaine. De plus, la présence de NO2 est fortement corrélée avec la présence d'autres polluants atmosphériques liés au trafic et c'est donc un bon indicateur la qualité globale de l'air.
Les cyclistes, du fait de l'intensité physique de leur activité, inhalent d'avantage d'air plus élevées que les voyageurs inactifs. Cependant, une étude suggère que, à trajet égal, les automobilistes sont exposés à des concentration de polluants atmosphériques de 2 à 4 fois plus élevées que les cyclistes du fait de la nature confinée de l'habitacle du véhicule. Par ailleurs, il y a des avantages importants et bien documentés à l'activité physique résultant des déplacements à bicyclette. Le bénéfice globale pour la santé de la pratique du vélo en ville est donc certain et les niveaux de pollution révélés par cette application ne devrait en aucun cas faire penser que la pollution atmosphérique affecte d'avantage les cyclistes que les autres voyageurs. Il n'empêche que certains itinéraires sont plus pollués que d'autres et leur recherche est le but de cette application.
Dans les villes, environ 80% du NO2 provient des véhicules motorisés. Par conséquent, marcher ou faire du vélo loin du trafic dans les rues les plus calmes devrait aussi mener à une exposition moindre au NO2. Les trajets les plus calmes ont aussi l'avantage de réduire les risques d'accident.
Le trajet le plus calme et le plus propre suggérés par BicyclAir sont parfois assez différents l'un de l'autre. Nous attribuons ces différences inattendues à la nature imparfaites des données résultant de nos modèles. Nous pensons qu'en présence de données parfaites, ces deux options convergeraient.
Nous sommes reconnaissants à Mark Goldberg du département de médecine de l'université McGill pour nous avoir donné accès aux données décrites dans cet article.
La concentration en NO2 en 133 points sur l'île de Montréal (indiqués sur la carte à gauche) ont été mesurés avec des échantillonneurs passifs en décembre 2005, mai 2006 et aout 2006. Un nombre de variables telles que le zonage, la densité de population, ..., ont été répertoriées et un modèle de régression a été calibré pour corréler les mesures de NO2 en ces 133 points avec ces autres variables. Ce modèle a ensuite été utilisé pour généraliser les concentrations annuelles moyennes en NO2 en tout point sur l'île de Montréal.
Le résultat final est un jeu de données raster (sur une grille de pixels de 5m de côté) dont les valeurs s'échelonnent entre 4.26 ppb (parties par milliard) et 37.34 ppb. Ces données peuvent être visualisées en cochant la case NO2 dans l'application. Le rouge représente les concentration élevées et le vert les plus basses.
Le calcul des 3 trajets est fait avec le module 'Network Analyst' de ArcMap. Network Analyst utilise l'algorithme de Dijkstra pour résoudre ce problème. Pour les trajets les plus propres et les plus calmes, le cout associé à chaque segment du réseau est respectivement l'exposition cumulative au NO2 le long du segment et l'espérance du nombre de véhicules croisés sur le segment.
Le back-end de cette application est réalisé par un serveur ArcGis et son module 'Network Analyst' décrit ci-dessus répondant aux requêtes http. L'interface utilisateur en javascript sur le navigateur représente les trajets retournés par le serveur ArcGis sur une carte Google.
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