Parameterisation of fuel consumption and CO2 emissions of passenger cars and light commercial vehicles for modelling purposes

CO2 emissions of new passenger cars (PCs) registered in Europe are monitored in order to meet the objectives of Regulation EC 443/2009. This calls for an average CO2 emission of 130 g/km for new PCs registered in Europe to be met by vehicle measures in 2015. This decreases to 95 g/km in 2020. Similar regulations are gradually promoted for other vehicle categories as well, more prominently for light commercial vehicles (LCVs). CO2 emissions of new vehicle types are determined during the vehicle type-approval by testing over the New European Driving Cycle (NEDC). Worries have been expressed that this driving cycle is not representative of real-world driving conditions. It is considered that fuel consumption, and hence CO2 emissions (and air pollutant emissions), measured over this cycle under-represent reality. This report uses real-world information to compare in-use fuel consumption of PCs with type-approval CO2. The main objective was to develop functions that may enable prediction of in-use fuel consumption values, based on vehicle specifications. The functions can then be used in inventorying tools, such as COPERT and HBEFA, to correctly allocate fuel consumption to the different PC vehicle types.JRC.F.9-Sustainable Transport (Ispra

A Human-Cognitive Perspective of Users’ Password Choices in Recognition-Based Graphical Authentication

Graphical password composition is an important part of graphical user authentication which affects the strength of the chosen password. Considering that graphical authentication is associated with visual search, perception, and information retrieval, in this paper we report on an eye-tracking study (N = 109) that aimed to investigate the effects of users’ cognitive styles toward the strength of the created passwords and shed light into whether and how the visual strategy of the users during graphical password composition is associated with the passwords’ strength. For doing so, we adopted Witkin’s Field Dependence-Independence theory, which underpins individual differences in visual information and cognitive processing, as graphical password composition tasks are associated with visual search. The analysis revealed that users with different cognitive processing characteristics followed different patterns of visual behavior during password composition which affected the strength of the created passwords. The findings underpin the need of considering human-cognitive characteristics as a design factor in graphical password schemes. The paper concludes by discussing implications for improving recognition-based graphical passwords through adaptation and personalization techniques based on individual cognitive characteristics

The Interplay between Humans, Technology and User Authentication: A Cognitive Processing Perspective

This paper investigates the interplay among human cognitive processing differences (field dependence vs. field independence), alternative interaction device types (desktop vs. touch) and user authentication schemes (textual vs. graphical) towards task completion efficiency and effectiveness. A four-month user study (N=164) was performed under the light of the field dependence-independence theory which underpins human cognitive differences in visual perceptiveness as well as differences in handling contextual information in a holistic or analytic manner. Quantitative and qualitative analysis of results revealed that field independent (FI) users outperformed field dependent users (FD) in graphical authentication, FIs authenticated similarly well on desktop computers as on touch devices, while touch devices negatively affected textual password entry performance of FDs. Users’ feedback from a post-study survey further showed that FD users had memorability issues with graphical authentication and perceived the added difficulty when interacting with textual passwords on touch devices, in contrast to FI users that did not have significant usability and memorability issues on both authentication and interaction device types. Findings highlight the necessity to improve current approaches of knowledge-based user authentication research by incorporating human cognitive factors in both design and run-time. Such an approach is also proposed in this paper

Simultaneous occurrence of cerebellar medulloblastoma and pituitary adenoma: A case report

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Licens

MORCIC: Model Order Reduction Techniques for Electromagnetic Models of Integrated Circuits

Model order reduction (MOR) is crucial for the design process of integrated circuits. Specifically, the vast amount of passive RLCk elements in electromagnetic models extracted from physical layouts exacerbates the extraction time, the storage requirements, and, most critically, the post-layout simulation time of the analyzed circuits. The MORCIC project aims to overcome this problem by proposing new MOR techniques that perform better than commercial tools. Experimental evaluation on several analog and mixed-signal circuits with millions of elements indicates that the proposed methods lead to x5.5 smaller ROMs while maintaining similar accuracy compared to golden ROMs provided by ANSYS RaptorX.Comment: arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2311.0847

Μοντελοποίηση μεσοκλίμακας της επίδρασης της κυκλοφοριακής συμφόρησης και των ευφυών συστημάτων μεταφορών στην κατανάλωση ενέργειας και στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από οχήματα σε αστικά οδικά δίκτυα

Global warming and the associated climate change are among the greatest problems of today, primarily caused by greenhouse gases (GHG) produced by the combustion of fossil fuels. In Europe, the transport sector is responsible for about 25% of the total manmade GHG emissions, 72% of which can be allocated to road transport. In addition to the global problem of GHG emissions, road transport is a major public concern due to its impact on air quality in urban areas. In this context, much of the effort dedicated to reducing GHG and pollutant emissions has been focused on the road transport sector. Towards this goal, several measures have been suggested, including a shift to cleaner modes of transport, improved vehicle technologies, the use of Intelligent Transportation Systems (ITS), as well as others. For the successful simulation of conventional and ITS measures, a combination of traffic and emission models is required. The integration of traffic and emission models can be made at various levels of vehicle aggregation. The detail required depends on the objective and on other constraints, such as data availability and computational time requirements. The scope of this study is to present new methods and tools that can be incorporated in average speed emission models to improve the estimation of fuel consumption, CO2, and other pollutant emissions in urban road networks. The new methods, which involve both traffic and emissions modeling at different spatial and temporal scales, can enable a reliable assessment of the effects of conventional, ITS, and other advanced traffic control systems. The first of these new methods that was developed is a bottom-up average speed – mesoscale methodology that is incorporated in a tool called COPERT Micro. COPERT Micro is an Excel/VBA-based tool that calculates the vehicle pollutant emissions in urban areas. Provided the necessary road and traffic data, it can calculate the hot exhaust road transport emissions at higher spatial resolution (traffic link level) compared to existing average speed models. The core of its methodology is based on emission factors of COPERT 4. COPERT Micro can calculate the emissions from a variety of pollutants and GHG, while its database contains emission factors for 230 different vehicle categories. COPERT Micro can assist in experts to compile city-scale and other micro-inventories. The software can reveal the localized hot spots on a given road network, while it can calculate the hourly and daily emissions to evaluate the emission changes within a given time frame. Moreover, it can run several scenarios that investigating the effects of policy measures and the introduction of new technologies on road transport emissions produced in a particular area. COPERT Micro has been used in several micro and city-scale inventories, revealing the following: • In the Municipality of Pilea-Hortiatis, Greece (2011 data), the daily fuel consumption calculated close to 37.5 t, from which 82.60% was gasoline, 17.35% diesel, and only 0.05% LPG. In that area, about 118 t of CO2 emitted into the atmosphere, 91.65% of which coming from private and the rest from public vehicles. • The construction of a new road in the area of Braće Jerković, Serbia (2010 data) would be beneficial in respect of emissions, since it could lead to a daily reduction of 7% to 10%, depending on the pollutant examined. • In 2020, Athens, Greece, is expected to have lower emissions compared to 2010 (up to 33% reduction depending on the pollutant) due to a shift towards “cleaner” vehicle technologies (Euro 5 and Euro 6). A possible application of a low emissions zone would be beneficial for the city since it would further reduce emissions. • A 10% drop in average annual emissions was observed between 2012 and 2013 in the case of Thessaloniki, Greece, indicating the reduced transport activity throughout the city, mainly affected by the economic crisis. • The CO2 per capita GHG index for Athens and Thessaloniki was found 632 and 796 kg respectively, which was relatively lower than the average world values, although this qualitative comparison was referring to different years (2010 for Athens and 2014 for Thessaloniki). Passenger cars and secondarily light-duty vehicles were the vehicle categories that mainly contributed to GHG in both cities. Two-wheel vehicles, on the other hand, should also be taken into account in respect of CH4 emissions. Despite the promising results from the application of the new bottom-up average speed – mesoscale methodology on numerous micro-inventories, several questions raised that had to be further addressed. More precisely: Is there any cold-start methodology that can be implemented in mesoscale emission tools like COPERT Micro?How to enhance traffic and emission models to enable the calculation of the impact of ITS measures on energy and road transport emissions? Is there a minimum road length below which the average speed approach fails to calculate fuel consumption and emissions accurately? Is there any specific congestion range, outside of which the average speed approach cannot estimate the fuel consumption and emissions correctly? If such a range exists, what can be done to correct the emission factors, so that they can be applied to any congestion level? To address the first question, a top-down mesoscale methodology was developed based on the work conducted under the ARTEMIS project. One of the tasks of the ARTEMIS project was to develop an improved empirical model for cold-start excess emissions from passenger cars, including parameters such as the pollutant, the vehicle type, and the driving conditions, by using all the existing data in Europe. Three different models were developed to calculate cold-start excess emissions using the types of information available to the user. The first of the three ARTEMIS models for calculating CO, NOx, VOC, and CO2 cold-start emissions from passenger cars was incorporated into COPERT Micro. The particular model expresses the cold-start excess emissions per start for a particular vehicle type and a given pollutant/greenhouse gas as a function of the ambient temperature, the mean speed during the cold period, the traveled distance, and the parking time. The application of the methodology was demonstrated in the Metropolitan area of Athens (2010 data), concluding in the following: The cold-start emissions constitute a major contributor to CO and VOC road transport emissions (45% and 44% respectively), whereas their impact on total daily NOx and CO2 emissions is relatively smaller (21% and 7%). In specific road sections, which usually belong to the main boulevards of the city, the contribution of cold-start emissions is dominant (sometimes >50%, as in the case of CO), thus significantly affecting local air quality. In road networks, specific cold-start allocation modeling activities have to be developed to correctly distribute the impact of cold-start emissions, in particular for local hot spots. To access the impact of ITS, an innovative methodology was developed that effectively couples an enhanced traffic microsimulation model (AIMSUN) with a detailed vehicle instantaneous emissions model (AVL CRUISE), to take precisely into account the effects of both operation dynamics and vehicle performance. The micro traffic model was enhanced by an improved car-following law and was calibrated to replicate measured driving patterns over an urban corridor in Turin, Italy, operating under adaptive urban traffic control (UTC). The methodology was implemented to study the impact of congestion on fuel consumption for the category of Euro 5 diesel <1.4 l passenger cars. Free flow and congested conditions led to respective consumption differences of −25.8% and 20.9% over normal traffic. COPERT 5 rather well predicted the impact of congestion but resulted in a much lower relative reduction in free-flow conditions. A start-stop system was estimated to reduce consumption by 6% and 11.9% under normal and congested conditions, respectively. Using the same modeling approach, UTC was found to have a positive impact on CO2 emissions of 8.1% and 4.5% for normal and congested conditions, respectively, considering the Turin vehicle fleet mix for the year 2013. Overall, the case-study demonstrated that the combination of detailed and validated micro traffic and emissions models offers a powerful combination to study traffic and powertrain impacts on fuel consumption and GHG of on-road vehicles over a city network. To examine the limits of the applicability of the average speed approach, a real-world experiment was set up, utilizing two traffic sites monitored by the ICT-Emissions project. The first one was located in Madrid (M30 urban highway) and the second one in Turin (Corso Lecce urban corridor). Fuel consumption from the particular traffic sites was calculated at the macro level with COPERT (average speed approach) and at the micro-level using second-by-second speed profiles of real vehicles, with AVL CRUISE. The general trends of the COPERT expressions were then compared with micro-simulation results and conclusions on the applicability of the average speed approach have been reached. There was a good agreement between COPERT and AVL CRUISE relative fuel consumption differences over a reference condition in most of the driving situations examined. However, the agreement degraded when moving to high saturation and short road distances. As general guidance, COPERT reliability increases as the link length increases above 400 m and the saturation level drops below 80%. If shorter distances need to be modeled at a macro level, then it would be safer to aggregate short links to larger conglomerates. Moreover, specific corrections would be necessary when saturation exceeds approximately 80%.In the latter case, the fuel consumption refinement of average speed models was achieved by using the output from the aforementioned integrated microsimulation approach to developing new average speed – fuel consumption functions that can be utilized by an average speed model (COPERT). The methodology to develop new functions involved several statistical calculation processes using data from both micro and macro emission models, as well as curve fitting. The integrated methodology was applied in an urban corridor in Turin using two validated vehicle models of Euro 5 passenger cars. Three traffic conditions were examined, corresponding to free-flow, normal and congested traffic. New average speed – fuel consumption functions were developed for free and congested traffic, which successfully estimated the differences in fuel consumption when moving from normal to other conditions. Comparison with literature data showed that the congested conditions considered in this study were representative of typical urban traffic conditions, while this was not the case for free-flow conditions. The results also showed that under congested conditions the fuel consumption can increase by more than 18% in some cases, indicating the significance of incorporating similar congestion algorithms in average speed emission models. Moreover, if a more comprehensive method does not exist, the standard COPERT functions could be used to estimate fuel consumption under congested traffic conditions.Η υπερθέρμανση του πλανήτη και η συνεπαγόμενη κλιματική αλλαγή είναι από τα μεγαλύτερα προβλήματα της σημερινής εποχής, κυρίως λόγω των αερίων του θερμοκηπίου (GHG) που παράγονται κατά την καύση των ορυκτών καυσίμων. Στην Ευρώπη, ο τομέας των μεταφορών είναι υπεύθυνος σχεδόν για το 25% των συνολικών ανθρωπογενών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, το 72% των οποίων οφείλεται στις οδικές μεταφορές. Εκτός από το προαναφερθέν παγκόσμιο πρόβλημα, οι οδικές μεταφορές αποτελούν μείζον πρόβλημα λόγω και των επιπτώσεών τους στην ποιότητα του αέρα στις αστικές περιοχές. Σε αυτό το πλαίσιο, μεγάλο μέρος της προσπάθειας για τη μείωση των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου και των λοιπών ρύπων έχει επικεντρωθεί στον τομέα των οδικών μεταφορών. Για τον σκοπό αυτό, έχουν προταθεί διάφορα μέτρα, όπως η μετάβαση σε καθαρότερα μέσα μεταφοράς, βελτιωμένες τεχνολογίες οχημάτων, η χρήση ευφυών συστημάτων μεταφοράς (ITS), καθώς και άλλα.Για την επιτυχή προσομοίωση συμβατικών και ITS μέτρων απαιτείται ένας συνδυασμός των μοντέλων κυκλοφορίας και των μοντέλων εκπομπών ρύπων. Ο συνδυασμός αυτός μπορεί να γίνει σε διάφορα επίπεδα με βάση την απαιτούμενη λεπτομέρεια, η οποία εξαρτάται από τον στόχο της προσομοίωσης και από άλλους περιορισμούς, όπως η διαθεσιμότητα δεδομένων και οι χρονικοί υπολογιστικοί περιορισμοί. Ο σκοπός αυτής της μελέτης είναι να παρουσιάσει νέες μεθόδους και εργαλεία που μπορούν να ενσωματωθούν σε μοντέλα εκπομπών μέσης ταχύτητας για τη βελτίωση του υπολογισμού της κατανάλωσης καυσίμου, του CO2 και άλλων εκπομπών ρύπων στα αστικά οδικά δίκτυα. Οι νέες μέθοδοι, οι οποίες περιλαμβάνουν τη μοντελοποίηση της κυκλοφορίας και των εκπομπών σε διαφορετικές χωρικές και χρονικές κλίμακες, μπορούν να επιτρέψουν μια αξιόπιστη εκτίμηση των επιπτώσεων των συμβατικών, ITS και άλλων προηγμένων συστημάτων ελέγχου της κυκλοφορίας. Η πρώτη από αυτές τις νέες μεθόδους είναι μια μεθοδολογία μεσοκλίμακας – μέσης ταχύτητας «από κάτω προς τα πάνω» (bottom-up), που ενσωματώθηκε σε ένα εργαλείο ονόματι COPERT Micro. Το COPERT Micro είναι ένα εργαλείο που αναπτύχθηκε σε Excel/VBA και υπολογίζει τις εκπομπές ρύπων από οχήματα σε αστικές περιοχές. Εισάγοντας τα απαραίτητα δεδομένα οδικής κυκλοφορίας, μπορεί να υπολογίσει τις εκπομπές θερμών καυσαερίων σε υψηλότερη χωρική ανάλυση (επίπεδο συνδέσμου κυκλοφορίας – traffic link level) σε σύγκριση με τα υπάρχοντα μοντέλα μέσης ταχύτητας. Ο πυρήνας της μεθοδολογίας του βασίζεται στους συντελεστές εκπομπών του COPERT 4. Το COPERT Micro μπορεί να υπολογίσει τις εκπομπές από μια ποικιλία ρύπων και αερίων του θερμοκηπίου, ενώ η βάση δεδομένων του περιέχει συντελεστές εκπομπών για 230 διαφορετικές κατηγορίες οχημάτων. Το COPERT Micro μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απογραφή των ρύπων σε διάφορα γεωγραφικά/χωρικά επίπεδα (π.χ. μεμονωμένοι δρόμοι, συνοικίες ή ολόκληρη πόλη). Το λογισμικό μπορεί να αποκαλύψει τα τοπικά σημεία μέγιστων εκπομπών (hot spots) σε ένα συγκεκριμένο οδικό δίκτυο, ενώ ταυτόχρονα μπορεί να υπολογίσει τις ωριαίες και ημερήσιες εκπομπές ρύπων, κάτι που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση των αλλαγών τους εντός δεδομένου χρονικού πλαισίου. Επιπλέον, μπορεί να αξιοποιηθεί σε διάφορα σενάρια που διερευνούν τις επιπτώσεις περιβαλλοντολογικών μέτρων στις εκπομπές ρύπων που παράγονται σε μια συγκεκριμένη περιοχή από τις οδικές μεταφορές. Το COPERT Micro έχει χρησιμοποιηθεί επιτυχημένα σε διάφορες απογραφές ρύπων τόσο σε τοπικό, όσο και σε επίπεδο πόλης, οδηγώντας στα παρακάτω συμπεράσματα: • Στον Δήμο Πυλαίας – Χορτιάτη (στοιχεία 2011), η ημερήσια κατανάλωση καυσίμου υπολογίστηκε κοντά στους 37,5 τόνους, από τους οποίους το 82,60% ήταν βενζίνη, το 17,35% ντίζελ και μόλις το 0,05% υγραέριο. Στην περιοχή αυτή, περίπου 118 τόνοι CO2 εκπέμπονται ημερησίως στην ατμόσφαιρα, εκ των οποίων το 91,65% προέρχεται από ιδιωτικά και το υπόλοιπο από δημόσια οχήματα. • Η κατασκευή ενός νέου δρόμου στην περιοχή Braće Jerković του Βελιγραδίου (στοιχεία 2010) θα ήταν επωφελής όσον αφορά τις ημερήσιες εκπομπές, καθώς θα μπορούσε να οδηγήσει σε μείωση από 7% ως 10%, ανάλογα με τον εξεταζόμενο ρύπο. • Το 2020 η Αθήνα αναμένεται να έχει χαμηλότερες εκπομπές ρύπων από τις οδικές μεταφορές σε σύγκριση με το 2010 (μείωση έως και 33% ανάλογα με τον ρύπο), λόγω της στροφής προς «καθαρότερες» τεχνολογίες οχημάτων (Euro 5 και Euro 6). Μια πιθανή εφαρμογή ζώνης χαμηλών εκπομπών θα λειτουργούσε ευεργετικά για την πόλη, καθώς θα οδηγούσε σε περαιτέρω μείωση των εκπομπών. • Παρατηρήθηκε μείωση κατά 10% των μέσων ετήσιων εκπομπών μεταξύ 2012 και 2013 στην περίπτωση της Θεσσαλονίκης, γεγονός που υποδηλώνει τη μειωμένη κυκλοφορία οχημάτων στην πόλη λόγω της οικονομικής κρίσης. • Ο κατά κεφαλήν δείκτης εκπομπών CO2 για την Αθήνα και τη Θεσσαλονίκη βρέθηκε 632 και 796 kg αντίστοιχα, όντας σχετικά χαμηλότερος από τις μέσες παγκόσμιες τιμές, αν και αυτή η ποιοτική σύγκριση αναφερόταν σε διαφορετικά έτη (2010 για την Αθήνα και 2014 για τη Θεσσαλονίκη). Τα επιβατικά και δευτερευόντως τα ελαφρά οχήματα ήταν οι κατηγορίες οχημάτων που συνέβαλαν κατά κόρον στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και στις δύο πόλεις. Τα δίκυκλα οχήματα, από την άλλη πλευρά, είχαν σημαντική συνεισφορά στις εκπομπές CH4.Παρά τα υποσχόμενα αποτελέσματα από την εφαρμογή της νέας bottom-up μεθοδολογίας μεσοκλίμακας – μέσης ταχύτητας σε πολυάριθμα παραδείγματα απογραφής ρύπων, προέκυψαν αρκετά ερωτήματα που έπρεπε να εξεταστούν περαιτέρω. Πιο συγκεκριμένα: Υπάρχει κάποια μεθοδολογία προσομοίωσης των εκπομπών ψυχρής εκκίνησης των οχημάτων που μπορεί να εφαρμοστεί σε εργαλεία μεσοκλίμακας όπως το COPERT Micro; Πώς θα μπορούσαν να βελτιωθούν τα μοντέλα κυκλοφορίας και εκπομπών ρύπων, ώστε να μπορούν να υπολογίσουν τον αντίκτυπο των μέτρων ITS τόσο στην κατανάλωση καυσίμου/ενέργειας, όσο και στις εκπομπές ρύπων από τις οδικές μεταφορές;Υπάρχει ένα ελάχιστο όριο μήκους δρόμου, κάτω από το οποίο η προσέγγιση της μέσης ταχύτητας δεν υπολογίζει με ακρίβεια την κατανάλωση καυσίμου και τις εκπομπές ρύπων;Υπάρχει κάποιο συγκεκριμένο εύρος συμφόρησης, εκτός του οποίου η προσέγγιση της μέσης ταχύτητας δεν μπορεί να εκτιμήσει σωστά την κατανάλωση καυσίμου και τις εκπομπές ρύπων; Εάν υπάρχει τέτοιο εύρος, τι μπορεί να γίνει για τη διόρθωση των συντελεστών εκπομπών, ώστε να μπορούν να εφαρμοστούν σε οποιοδήποτε επίπεδο κυκλοφοριακής συμφόρησης; Για να δοθεί μια απάντηση στο πρώτο ερώτημα, αναπτύχθηκε μια μεθοδολογία μεσοκλίμακας «από πάνω προς τα κάτω» (top-down) με βάση την έρευνα που πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του έργου ARTEMIS. Μία από τις αρμοδιότητες του έργου ARTEMIS ήταν η ανάπτυξη ενός βελτιωμένου εμπειρικού μοντέλου για τον υπολογισμό των εκπομπών ψυχρής εκκίνησης από τα επιβατικά οχήματα, λαμβάνοντας υπόψη παραμέτρους όπως ο ρύπος, ο τύπος του οχήματος και οι συνθήκες οδήγησης. Χρησιμοποιώντας όλα τα διαθέσιμα δεδομένα στην Ευρώπη, αναπτύχθηκαν τρία διαφορετικά μοντέλα για τον υπολογισμό των εκπομπών ψυχρής εκκίνησης ανάλογα με τον τύπο των δεδομένων που έχει στη διάθεσή του ο χρήστης. Το πρώτο από τα τρία μοντέλα του έργου ARTEMIS, το οποίο υπολογίζει τις εκπομπές ψυχρής εκκίνησης των ρύπων CO, NOx, VOC και CO2 από επιβατικά οχήματα, ενσωματώθηκε στο COPERT Micro. Το συγκεκριμένο μοντέλο υπολογίζει τις εκπομπές ψυχρής εκκίνησης ανά εκκίνηση για έναν συγκεκριμένο τύπο οχήματος και έναν δεδομένο ρύπο/αέριο του θερμοκηπίου ως συνάρτηση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος, της μέσης ταχύτητας του οχήματος κατά τη διάρκεια της ψυχρής περιόδου, της διανυθείσας απόστασης και του χρόνου στάθμευσης. Η εφαρμογή της μεθοδολογίας πραγματοποιήθηκε στη μητροπολιτική περιοχή της Αθήνας (δεδομένα 2010), καταλήγοντας στα ακόλουθα: Οι εκπομπές ψυχρής εκκίνησης συμβάλλουν σημαντικά στις εκπομπές CO και VOC από τις οδικές μεταφορές (45% και 44% αντίστοιχα), ενώ οι επιπτώσεις τους στις συνολικές ημερήσιες εκπομπές NOx και CO2 είναι σχετικά μικρότερες (21% και 7%). Σε συγκεκριμένα τμήματα δρόμου, τα οποία συνήθως ανήκουν στις κύριες λεωφόρους της πόλης, η συμβολή των εκπομπών ψυχρής εκκίνησης είναι επικρατέστερη (μερικές φορές μεγαλύτερη από 50%, όπως στην περίπτωση του CO), επηρεάζοντας σημαντικά την ποιότητα του αέρα τοπικά. Στα οδικά δίκτυα πρέπει να εφαρμοστούν συγκεκριμένες μεθοδολογίες κατανομής των εκπομπών ψυχρής εκκίνησης, ώστε να λαμβάνεται υπόψη η επίδρασή τους, ιδίως στα τοπικά σημεία που παρουσιάζουν υψηλές τιμές (hot spots). Για την αξιολόγηση των επιπτώσεων των ITS μέτρων αναπτύχθηκε μια νέα μεθοδολογία που συνδυάζει αποτελεσματικά ένα βελτιωμένο κυκλοφοριακό μοντέλο προσομοίωσης της συμπεριφοράς των οχημάτων σε επίπεδο δρόμου (AIMSUN) με ένα λεπτομερές μοντέλο οχήματος που υπολογίζει στιγμιαίες εκπομπές (AVL CRUISE), εκτιμώντας έτσι την επίδραση τόσο της λειτουργίας όσο και της απόδοσης του οχήματος. Το κυκλοφοριακό αυτό μοντέλο χρησιμοποιεί μια βελτιωμένη μαθηματική συνάρτηση που προσομοιώνει τον τρόπο με τον οποίο ένα όχημα ακολουθεί το προπορευόμενό του όχημα στο δρόμο. Η συνάρτηση αυτή βαθμονομήθηκε με τέτοιο τρόπο, ώστε να αναπαράγει τις μετρημένες τιμές προφίλ οδήγησης από έναν αστικό δρόμο στο Τορίνο της Ιταλίας, όπου λειτουργεί ένα σύστημα ελέγχου της αστικής κυκλοφορίας (UTC).Η παραπάνω μεθοδολογία εφαρμόστηκε για τη μελέτη της επίδρασης της κυκλοφοριακής συμφόρησης στην κατανάλωση καυσίμου της κατηγορίας επιβατικών οχημάτων ντίζελ <1,4 l Euro 5. Οι συνθήκες ελεύθερης ροής και οι συνθήκες συμφόρησης οδήγησαν σε διαφορές κατανάλωσης −25,8% και 20,9%, αντίστοιχα, σε σχέση με τις κανονικές συνθήκες. Το COPERT 5 προέβλεψε αρκετά καλά την κατανάλωση καυσίμου στις συνθήκες κυκλοφοριακής συμφόρησης, όχι όμως και στις συνθήκες ελεύθερης ροής. Ένα start-stop σύστημα μπορεί να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου κατά 6% και 11,9% υπό κανονικές συνθήκες και συνθήκες κυκλοφοριακής συμφόρησης αντίστοιχα. Χρησιμοποιώντας την ίδια προσέγγιση, διαπιστώθηκε πως το UTC σύστημα έχει θετικό αντίκτυπο στις εκπομπές CO2, 8,1% και 4,5% για κανονικές και συνθήκες συμφόρησης αντίστοιχα, λαμβάνοντας υπόψη τον στόλο οχημάτων του Τορίνο για το έτος 2013. Συνολικά, η συγκεκριμένη μελέτη στο Τορίνο απέδειξε ότι ο συνδυασμός λεπτομερών και επικυρωμένων μοντέλων μικρο-κυκλοφορίας και εκπομπών αποτελεί έναν ισχυρό συνδυασμό για τη μελέτη των επιπτώσεων της κυκλοφοριακής συμφόρησης και των συστημάτων μετάδοσης κίνησης στην κατανάλωση καυσίμου και στις εκπομπές GHG των οχημάτων που κινούνται εντός αστικών οδικών δικτύων. Για να εξεταστούν τα όρια της εφαρμογής της προσέγγισης μέσης ταχύτητας, εκτελέστηκε ένα πείραμα σε δύο τοποθεσίες που παρακολουθούνταν από το έργο ICT-Emissions. Η πρώτη βρισκόταν στη

Data transmission protocols for delay-tolerant networks

The primary aim of the present doctoral thesis is the reliable and efficient data transfer over Delay Tolerant Networks. Our research follows two parallel and interdependent directions: (a) development of adaptive protocols that adjust their operation based on network dynamics and (b) interaction between mechanisms and protocols which lie at different network layers. In the first part of our work that pertains to the terrestrial Internet we show that an adaptive data transmission rate of transport protocols which relies on network contention level prevents extensive network congestion, improves efficiency of data transfer, increases utilization of network resources, reduces size of data retransmissions, ensures fair sharing of network resources for all network users. Also, we evaluate the effectiveness of network congestion control and avoidance under the scope of interaction among protocols and mechanisms in the transport and network layers. In the second part of our work that pertains to Delay Tolerant Networks we focus on space networks and identify functional deficiencies in internetworking protocols for space. We design and implement Delay Tolerant Transport Protocol (DTTP) that supports reliable and efficient data transfer in Delay Tolerant Networks. We evaluate DTTP performance in deep space network scenarios and show that dynamic routing in space is feasible and that DTTP protocol, ensures better distribution and use of network storage resources, more quickly frees up storage resources in spacecraft, increases data production and substantially reduces file delivery time. Also, we develop a dynamic mechanism for collaborative configuration of the protocol stack in Delay Tolerant Networks which considerably reduces data storage requirements, decreases extra transmission effort expended by the sender and improves efficiency of space communications. We also developed the Simulation Platform DTns2 and integrated it into the Network Simulator ns 2. The DTns2 platform enables Network Simulator to simulate Delay Tolerant Networks.Ο βασικός στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η αξιόπιστη και αποδοτική μεταφορά δεδομένων σε Δίκτυα Ανεκτικά στην Καθυστέρηση (Delay Tolerant Networks). Κινηθήκαμε ερευνητικά σε δύο παράλληλες και αλληλένδετες κατευθύνσεις: (α) ανάπτυξη προσαρμοστικών πρωτοκόλλων που ρυθμίζουν τη λειτουργία τους με βάση τη δυναμική του δικτύου και (β) αλληλεπίδραση μηχανισμών και πρωτοκόλλων που βρίσκονται σε διαφορετικά δικτυακά στρώματα. Στο πρώτο τμήμα της εργασίας μας που αφορά το επίγειο Διαδίκτυο δείχνουμε ότι ο προσαρμοστικός ρυθμός μετάδοσης δεδομένων σε πρωτόκολλα μεταφοράς που βασίζεται στο βαθμό ανταγωνισμού στο δίκτυο αποτρέπει την εκτεταμένη συμφόρηση στο δίκτυο, βελτιώνει την απόδοση στις μεταφορές δεδομένων, προάγει την καλύτερη αξιοποίηση των δικτυακών πόρων, μειώνει το μέγεθος των επαναμεταδόσεων δεδομένων, εξασφαλίζει το δίκαιο διαμοιρασμό των δικτυακών πόρων ανάμεσα στους χρήστες του δικτύου. Επίσης αξιολογούμε την αποτελεσματικότητα του ελέγχου και της αποφυγής συμφόρησης στο δίκτυο υπό το πρίσμα της αλληλεπίδρασης πρωτοκόλλων και μηχανισμών που βρίσκονται στα στρώματα μεταφοράς και δικτύου. Στο δεύτερο τμήμα της εργασίας μας που σχετίζεται με Δίκτυα Ανεκτικά στην Καθυστέρηση εστιάζουμε σε διαστημικά δίκτυα και εντοπίζουμε τα λειτουργικά κενά στα διαδικτυακά πρωτόκολλα για το Διάστημα. Σχεδιάζουμε και υλοποιούμε το πρωτόκολλο Delay Tolerant Transport Protocol (DTTP) που υποστηρίζει αξιόπιστες και αποδοτικές μεταφορές δεδομένων σε Δίκτυα Ανεκτικά στην Καθυστέρηση. Αξιολογούμε την απόδοση του DTTP στο απομακρυσμένο Διάστημα και δείχνουμε ότι η δυναμική δρομολόγηση στο Διάστημα είναι εφαρμόσιμη καθώς και ότι το πρωτόκολλο DTTP εξασφαλίζει καλύτερη κατανομή και χρήση των αποθηκευτικών πόρων του δικτύου, αποδεσμεύει γρηγορότερα αποθηκευτικούς πόρους στα διαστημόπλοια, αυξάνει το ρυθμό παράγωγης δεδομένων και μειώνει σημαντικά το χρόνο παράδοσης αρχείων. Επίσης αναπτύσσουμε ένα δυναμικό μηχανισμό συνεργατικής ρύθμισης της στοίβας πρωτοκόλλων σε Δίκτυα Ανεκτικά στην Καθυστέρηση ο οποίος μειώνει σημαντικά τις απαιτήσεις σε αποθήκευση δεδομένων, ελαττώνει την επιπλέον προσπάθεια μετάδοσης δεδομένων που καταβάλλει ο αποστολέας και αυξάνει την πραγματική απόδοση των διαστημικών επικοινωνιών. Τέλος, αναπτύξαμε την Πλατφόρμα Προσομοιώσεων DTns2 και την ενσωματώσαμε στον προσομοιωτή δικτύων Network Simulator ns 2. Η πλατφόρμα DTns2 καθιστά τον προσομοιωτή Network Simulator ικανό να προσομοιώνει Δίκτυα Ανεκτικά στην Καθυστέρηση

On the Properties of Adaptive Additive Increase

Abstract W

Electromagnetic Fields Exposure Assessment in Europe Utilizing Publicly Available Data

The ever-increasing use of wireless communication systems during the last few decades has raised concerns about the potential health effects of electromagnetic fields (EMFs) on humans. Safety limits and exposure assessment methods were developed and are regularly updated to mitigate health risks. Continuous radiofrequency EMF monitoring networks and in situ measurement campaigns provide useful information about environmental EMF levels and their variations over time and in different microenvironments. In this study, published data from the five largest monitoring networks and from two extensive in situ measurement campaigns in different European countries were gathered and processed. Median electric field values for monitoring networks across different countries lay in the interval of 0.67&ndash;1.51 V/m. The median electric field value across different microenvironments, as evaluated from in situ measurements, varied from 0.10 V/m to 1.42 V/m. The differences between networks were identified and mainly attributed to variations in population density. No significant trends in the temporal evolution of EMF levels were observed. The influences of parameters such as population density, type of microenvironment, and height of measurement on EMF levels were investigated