Cartagena diseña una Zona de Bajas Emisiones menos restrictiva con envair360 de Libelium

La combinación de datos, tecnología y personas es una herramienta poderosa para la innovación urbana. Los datos son un lenguaje común que fomenta el diálogo entre ciudadanos y administración pública para asegurar que la información sea comprensible para todos, intuitiva y, sobre todo, accionable.

En el caso de Cartagena, los datos apoyan a técnicos y urbanistas en su proceso de toma de decisiones, como el diseño de su Zona de Bajas Emisiones, a través de modelado algorítmico. Así se garantiza que la planificación de la movilidad en la ciudad considere los indicadores correctos de sostenibilidad, cambio climático y calidad del aire, además de estar enfocada en los ciudadanos.

Una Zona de Bajas Emisiones que no deja a nadie fuera

Como ciudad portuaria mediterránea, Cartagena sufre varios problemas relacionados con el cambio climático que afectan tanto a su población como a su economía.

Por ejemplo, los puertos pueden contribuir hasta un 40% de las emisiones de partículas PM2.5 y un 70% en las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) en áreas urbanas cercanas. Y Cartagena no es una excepción.

Al igual que otros países europeos, Cartagena tuvo que implementar su Zona de Bajas Emisiones para reducir la contaminación, pero carecía de datos para diseñarla de la manera más justa, rápida y económica. Diseñar una Zona de Bajas Emisiones que no deje a nadie fuera es una tarea complicada, especialmente con la presión añadida del marco temporal que marca la UE.

La respuesta de Cartagena, en colaboración con Libelium, fue implementar en su plataforma de Smart City tecnologías IoT, IA y FIWARE.

Esta solución integrada permitió:

• Monitorización en tiempo real de la calidad del aire (NO, NO2, SO2, CO, PM2.5, PM10), ruido y condiciones meteorológicas utilizando una red metropolitana LoRa.
• Integración de datos adicionales de varios dispositivos como cámaras y sensores de ruido para un mapa de la ciudad más detallado.
• Análisis impulsado por IA para interpretar grandes cantidades de datos, identificando correlaciones y patrones que facilitan la toma de decisiones basada en evidencias.

Estos esfuerzos se centraron no solo en mitigar los impactos negativos existentes, sino también en prevenir futuros problemas ambientales.

Con envair360, la Inteligencia Artificial de Libelium para el diseño y gestión de Zonas de Bajas Emisiones, Cartagena dispone ahora de modelos algorítmicos de la dispersión de contaminantes en el aire. envair360 ha podido generar una propuesta de ZBE más simplificada para todos los ciudadanos y una de las menos restrictivas de España.

envair360 es un software que integra grandes cantidades de datos de calidad del aire, ambientales y de ruido y los implementa con diferentes modelos algorítmicos como Munich, Street Canyon, CHIMERE o WRF que permitan un conocimiento hiperlocal de la calidad del aire.

Del sensor a la plataforma de Ciudades Inteligentes a través de la IA

El servicio de diseño de Zona de Bajas Emisiones basado en Inteligencia Artificial de Libelium captura los datos, los procesa y los combina con otros datos de la ciudad y modelos algorítmicos para identificar las áreas con mayor contaminación. De esta manera, es posible anticipar las emisiones y ofrecer respuestas anticipadas para reducirlas.

Usando dispositivos IoT de Libelium instalados en puntos estratégicos de la ciudad, se miden y recopilan datos sobre la calidad del aire y otros parámetros:

• Gases: NO, NO2, SO2, CO
• Partículas: PM2.5 y PM10
• Niveles de ruido
• Temperatura y humedad del aire
• Flujos peatonales
• Cámaras de tráfico

Con estos datos, se crea el modelo de tráfico y se entrenan los modelos de dispersión para que la Inteligencia Artificial pueda simular diferentes escenarios. Se usa una combinación de CHIMERE y Street Canyon para obtener resultados más detallados, a nivel hiperlocal, con un granulado de hasta 100 metros.
Todos los datos y algoritmos se integran a través de FIWARE.

10 tipos diferentes de simulaciones LEZ para diferentes necesidades

De esta manera, el Ayuntamiento de Cartagena puede simular 10 tipos de medidas de creación de ZBE (como reducir las horas de carga y descarga, permitir el acceso sólo a vecinos, o crear un carril bici, entre otras medidas), y evaluar su impacto en un área seleccionada. Las características clave de la herramienta son:

• Mapa de calor: Muestra visualmente los efectos de la ZBE en un área específica, con celdas de colores que representan el impacto real de las diferentes medidas propuestas.
• Selección manual de zona: Permite al usuario elegir manualmente la ubicación deseada para la ZBE y activar hasta 3 restricciones en el mapa, ofreciendo una amplia variedad de escenarios para el análisis de la ciudad.
• Servicio de predicción: Libelium proporciona resultados de reducción una vez que la ZBE ha sido implementada en un área específica, permitiendo evaluar su efecto en el medio ambiente.

A través de los 10 modelos de Inteligencia Artificial, se pueden evaluar y predecir el impacto de las siguientes 10 restricciones (hasta 3 de ellas pueden combinarse en la misma área):

• Acceso solo a vehículos eléctricos
• Acceso restringido a todos los vehículos excepto residentes
• Restricción por tipo de vehículo
• Entrada restringida por hora para servicios de logística de carga y descarga de 8:00 a 10:00
• Entrada horaria restringida a vehículos privados
• Entrada restringida por calificación del vehículo
• Estacionamiento de pago restringido con un máximo de 3 horas
• Estacionamiento restringido debido a autorización del vehículo
• Limitación de la velocidad máxima en la ciudad y vías de acceso principales
• Entrada restringida por valores máximos y umbrales de contaminación

Otros criterios están por venir, dependiendo del caso de uso y la ciudad.

Así, la ciudad puede combinar los elementos a su disposición para anticipar posibles picos de contaminación, abrir y cerrar el tráfico o emitir notificaciones a los ciudadanos.

La respuesta de Cartagena al reto de las ZBEs

La simulación que genera envair360 para Cartagena permite traducir los datos en indicadores mucho más claros en la toma de decisiones. Con ellos, podemos identificar:

• Puntos calientes de contaminación
• Islas de calor en el territorio
• Niveles críticos de ciertos parámetros
• Zonas de baja calidad del aire
• Puntos de conflicto en la movilidad

Por lo tanto, el Ayuntamiento de Cartagena puede tomar decisiones informadas sobre dónde y cómo implementar medidas para mejorar la calidad del aire y la movilidad, basándose en evidencia real y proyecciones futuras.
La plataforma de Smart City de Cartagena es un ejemplo de cómo la tecnología y los datos pueden transformar la gestión urbana, haciendo que las ciudades sean más sostenibles, habitables y resilientes ante el cambio climático. La colaboración entre ciudadanos, tecnólogos y administradores municipales es crucial para enfrentar los desafíos ambientales y sociales de nuestro tiempo, utilizando la innovación como una herramienta para un futuro más verde y equitativo.

Más allá de la IA: Una solución para Cartagena escalable a otras ciudades

Cartagena y Libelium fueron más allá de las soluciones convencionales al:

• Adoptar un modelo de «datocracia», donde las decisiones se toman en base a un análisis profundo de los datos, permitiendo una gestión urbana más eficiente y adaptable.
• Priorizar la creación de infraestructuras sostenibles que integren consideraciones de salud urbana, resiliencia climática y bienestar ciudadano.
• Promover la industrialización sostenible, demostrando que el desarrollo económico compatible con el respeto ambiental es alcanzable.

Este enfoque holístico no solo ha transformado la calidad ambiental en Cartagena sino que también ha establecido un ejemplo replicable para ciudades en todo el mundo, probando que la tecnología y la colaboración pueden marcar una diferencia significativa en la lucha contra el cambio climático.

Una supermanzana para reducir el CO2

Con el objetivo de reducir en un 30% las emisiones de CO2 vehiculares en la próxima década, Cartagena ha conceptualizado un modelo de supermanzana. Este modelo enfatiza la reducción del tráfico, mejora el transporte público y el uso de vehículos eléctricos, y crea carriles adicionales para bicicletas y zonas semi-peatonales, contribuyendo a un entorno urbano más limpio y sostenible.

Impacto e Insights

El análisis de datos históricos de calidad del aire ha revelado altos niveles de PM10 y PM2.5, la presencia de islas de calor urbanas y alta radiación solar, con una distinción notable de que estas condiciones están más influenciadas por factores climáticos que por emisiones de tráfico. Esta percepción desafía las nociones comunes y subraya la complejidad de la gestión ambiental urbana.

Cruzando los datos con los datos de tráfico, han visto que todo esto no está asociado con el tráfico, sino que está relacionado con el clima del territorio como la falta de lluvia, la calima, los vientos y las altas temperaturas, etc.

La relación que han podido encontrar entre el tráfico y el PM lo asocian con el hecho de que en las grandes avenidas el tráfico levanta el polvo acumulado del territorio y, dado que no llueve, se queda en el aire.

El servicio de IA de Libelium para el diseño de Zonas de Bajas Emisiones es un marco práctico escalable que demuestra cómo estos ideales de sostenibilidad pueden convertirse en una realidad tangible gracias a la combinación de conjuntos de datos externos, sensores IoT e inteligencia artificial.

«Gracias a esto, hemos podido poner al ciudadano en el centro, y crear la Zona de Bajas Emisiones (ZBE) menos restrictiva de España«, responde Cristina Mora, concejala de Ciudad Sostenible en el Ayuntamiento de Cartagena.

Otros proyectos en Cartagena

Libelium instaló dispositivos de monitoreo de ruido y calidad del aire en el sistema de farolas de Cartagena para capturar los datos sin procesar. Un primer paso para el proyecto; un gran paso para el bienestar de los ciudadanos.

Conclusión: La zona de bajas emisiones de Cartagena como ejemplo a seguir

El servicio de IA de Libelium para el diseño de Zonas de Bajas Emisiones, envair360, es un marco práctico escalable que demuestra cómo estos ideales de sostenibilidad pueden convertirse en una realidad tangible gracias a la combinación de conjuntos de datos externos, sensores IoT e inteligencia artificial.

Cartagena está aumentando su funcionalidad urbana y la calidad de vida de su población, abordando la complejidad con la innovación tecnológica del uso de políticas basadas en datos y planificación urbana para la regeneración del área verde de la ciudad y un nuevo enfoque de urbanismo.