Bridging the gap between lab scale and full scale catalysis experimentation

Introduction The transfer of knowledge (bridging) between lab scale and full scale catalyst research may sometimes be hindered by various reasons. These reasons include phenomena in the full scale that were not encountered at the lab scale or model parameters that were not precisely fit from the lab scale experiments. Also, when moving to full scale (engine bench) experimentation, other issues become important such as transport phenomena including heat losses (not to mention cost for engine rig experiments). The benefits of using real engine emissions in a reactor system that also possesses the lab scale benefits can be exemplified with two important issues: • Model hydrocarbon (HC) used in lab scale (often propene) is seldom a very good representative for real HC emissions (incl. acetylene and aromatics). • Engine Particulate Matter (PM) is very difficult to mimic using synthetic PM for studies of particulate oxidation and filter performance. This paper presents a reactor system design and discusses various aspects of reactor design of an Emission After Treatment System (EATS) to be used as a bridge between lab scale and full scale research. It will be exemplified for a study in particulate trapping for open filters but also discussed for other applications. Materials and Methods Most of the materials were standard components crafted at the department workshop. The process of the reactor system design included several practical aspects: engine rig environment, scope of objectives, requirements on robustness and accuracy as well as time and resources. The most important aspect is to enable efficient Design of Experiments (DoE) requiring independent variations in reactor conditions. The resulting design is presented in figure 1 below. Figure 1. A schematic picture of the reactor system. Results and Discussion The resulting design enables the following experimental features: • Independent residence time: By gas flow restriction (~0.1 % of the total flow), by adding gases (air or any other gas) or a combination of both. By using catalysts of different size (10 cm3 – 2.5 dm3). • Independent gas temperature: Either by applying cooling or by heating or a combination of both. • Almost independent gas phase concentrations: By using the raw exhaust in combination with ad-gases (e.g. NO/NO2, NH3/HC/H2) preferably in combination with flow restriction. The system is capable of collecting various types of data including flows, temperatures and concentrations (gas phase components as well as PM). The reactor system can thus decouple the phenomena connected to residence time, temperature and gas composition which is of significant value. Significance By performing catalysis research at both scales, improved quality is achieved e.g. by: Relevant issues from the full scale can be pursued at the lab scale and findings from the lab scale can be precisely reproduced at the full scale. This kind of research bridges between the two research areas of Heterogeneous catalysis and Internal Combustion engine research. Research is planned in collaboration with industry (member companies of the competence centre for catalysis, KCK at Chalmers) and will contribute to more efficient development of aftertreatment systems

Yhteistoiminnallinen kaupunkisuunnittelu ja yhdenvertaisuus : Kolme tapausta kansalaisten ja viranhaltijoiden vuorovaikutuksesta

Tarkastelen tutkimuksessa kansalaisten ja viranhaltijoiden välistä yhteistoimintaa suomalaisessa kaupunkisuunnittelussa. Tutkimuksen kohteina ovat hallintolähtöiset suoran osallistumisen muodot sekä itseorganisoituva kansalaistoiminta. Tutkin kansalaisten ja viranhaltijoiden välisen yhteistoiminnan mahdollisuuksia ja esteitä kolmen tapaustutkimuksen avulla, ja ne käsittelevät kansalaisten ja viranhaltijoiden välistä yhteistoimintaa kaavoituksen käytännöissä Helsingissä ja Tampereella. Tutkimus asettuu kansalaisosallistumisen merkityksestä kaupunkisuunnittelussa käytävään keskusteluun. Tarkastelen yhteistoimintaa erityisesti yhdenvertaisen osallistumisen tavoittelemisen näkökulmasta. Tutkimuskohteina ovat Helsingin kaupunkisuunnittelijoiden työkäytännöt kaupungin sähköisissä osallistumiskanavissa ja sosiaalisessa mediassa, osallistumisprosessin vaikutus suunnittelukysymyksen muotoutumiseen Tampereen Hiedanrannan alueen osayleiskaavan uudistamisessa ja kaupunginosa-aktiivien kulttuuriset resurssit asuinalueen täydennysrakentamisen suunnitteluun osallistumisessa Helsingin Arabian alueella. Kaikissa tutkimustapauksissa nousee esiin asukkaiden yimby (Yes in my backyard) -ajattelu, joka tarkoittaa asukkaiden vastustuksen puuttumista asuinalueilla ja halua olla mukana kehittämässä aluetta koskevia suunnitelmia rakentavalla tavalla. Kansalaisosallistumista kaupunkisuunnittelussa tarkastelen rakentamani yhteistoiminnallisen kaupunkisuunnittelun viitekehyksen avulla, joka koostuu kommunikatiivisen suunnitteluteorian, suunnittelukysymysten politiikan ja Pierre Bourdieun kulttuurisen pääoman käsitteistön tarjoamista käsitteistä. Tutkimusmenetelminä sovellan tapaustutkimusta ja tulkitsevaa politiikka-analyysiä. Tutkimusaineistoina käytän kysely-, haastattelu-, politiikkadokumentti- ja sosiaalisen median aineistoa. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että yhteistoiminnan edistämisen ehtoja viranhaltijoiden näkökulmasta ovat vuorovaikutuksen henkilö- ja aikaresurssit, kaavoituksen aikataulu, poliittisen ohjauksen merkitys ja asukastiedon arvostus suunnitteluorganisaatiossa. Yhteistoimintaan osallistumisen edellytyksiä kansalaisille ovat tiedonsaanti vireillä olevista suunnittelukysymyksistä, kiinnostus suunnittelukysymystä kohtaan, osaaminen mielipiteen muodostamiseen ja osaaminen osallistumisvälineen käyttöön. Yhteistoiminnan tekemisen jännitteitä synnyttävät suunnittelijoiden erilaiset käsitykset siitä, tulisiko osallistumismahdollisuuksien olla yhdenvertaiset (equal) vai tasavertaiset (equitable), nimby- ja yimby -liikehdintä, osallistumisen edustavuus ja osallistumisen vaikuttavuus. Kolmen tapaustutkimuksen perusteella väitän, että hyvistä päämääristään huolimatta kansalaisten ja viranhaltijoiden välinen yhteistoiminta kaupunkisuunnittelun käytännöissä on haasteellista. Yhteistoiminnan tekeminen kohtaa vaikeuksia yhdenvertaisen osallistumisen näkökulmasta ja asettaa kansalaiset keskenään eriarvoiseen asemaan osallistumismahdollisuuksien suhteen. Tutkimus esittelee yhteistoiminnallisen kaupunkisuunnittelun mallin, jota voidaan hyödyntää osallistumismahdollisuuksien kehittämisessä asukkaiden näkökulmasta tasavertaisemmiksi.In the study, I scrutinize the collaboration between citizens and municipal civil servants in Finnish urban planning. I examine the institutionalised forms of direct citizen participation and self-organizing civic action. The study consists of three case studies that explore collaboration in the practices of zoning in Helsinki and in Tampere. The study contributes to the discussion of the meaning of citizen participation in urban planning. I look at collaboration from the point of view of equal participation. The research in the articles focuses on the working practices of urban planners in online participation channels of the city and in social media, the effect of the participation process on the zoning of the Hiedanranta district in Tampere and the cultural resources in participation of local activists in the Arabia district in Helsinki. In all research cases, the residents’ yimby (Yes in my backyard) thinking emerges, which means the absence of residents’ opposition in residential areas and the desire to be involved in developing plans for the area in a constructive way. I examine citizen participation in urban planning with the help of the collaborative urban planning framework which consists of the concepts offered by communicative planning theory, issue politics and Pierre Bourdieu’s conceptualization of cultural capital. As research methods, I apply case study approach and interpretive policy analysis. As research data, I use survey, interview, policy document and social media material. The results of the study show that the terms for promoting collaboration from the point of view of the civil servants are human and time resources for interaction, the zoning schedule, the political guidance of politicians, and the appreciation of residents’ experience-based knowledge in the planning organization. The prerequisites for citizens to participate in the collaboration are access to information about pending planning issues, interest in the planning issue, the ability to form an opinion about the issue and the ability to use the participation tool. The tension in doing collaboration is created by the urban planners’ different perceptions of whether the participation opportunities should be equal or equitable, the nimby and yimby movement, the representativeness of the participation and the impact of the participation. Based on three case studies, I argue that despite its good intensions, collaboration between citizens and civil servants in Finnish urban planning practices is challenging. Doing collaboration faces difficulties from the point of view of equal participation and sets citizens in an unequal position with respect to participation opportunities. The study presents a collaborative urban planning model that can be utilized in developing participation opportunities more equitable from the residents’ point of view

Osallistumisen kulttuuriset resurssit asuinalueen suunnittelussa: Tapaustutkimus Arabian alueen täydennysrakentamisesta

In the article I examine what kinds of cultural resources do the neighbourhood activists have in the participation in the planning of the urban infill of their own living environment. I scrutinize the cultural resources with the help of Pierre Bourdieu’s concept of cultural capital and its by-products habitual resources, symbolic resources and institutional resources. The data consists of the written documents and the theme interviews of the neighbourhood activists at the Arabia area, Helsinki. As a method I use frame analysis. The results show that the neighbourhood activists have know-how of the practices of urban planning and experience-based knowledge of the everyday life in the area, shared understanding of how the area should be developed and expertise which enhances the credibility of the participation. The neighbourhood activists seem like beneficial knowledge brokers for the whole neighbourhood, but the limited number of participants questions the representativeness of the activity as a voice of the inhabitants.Tutkin artikkelissa, millaisia kulttuurisia resursseja kaupunginosa-aktiiveilla on oman asuinalueensa täydennysrakentamisen suunnitteluun osallistumiseen. Tarkastelen kulttuurisia resursseja Pierre Bourdieun kulttuurisen pääoman käsitteestä johdettujen tapojen resurssien, symbolisten resurssien ja institutionaalisten resurssien kehysten avulla. Tapaustutkimukseni kohteena on Arabian alue Helsingissä, jossa on ollut aktiivista kansalaistoimintaa kaupunkisuunnitteluun liittyen koko 2010-luvun ajan. Tutkimusaineistona ovat kaupunginosa-aktiivien tuottamat kirjalliset dokumentit ja teemahaastattelut. Kehysanalyysin tulokset osoittavat, että kaupunginosa-aktiiveilla on osaamista kaupunkisuunnittelun käytännöistä ja tietoa alueen arjesta, jaettu käsitys, miten aluetta tulisi kehittää ja osallistumisen uskottavuutta lisäävää asiantuntijuutta. Kaupunginosa-aktiivit näyttäytyvät koko alueen asukkaille hyödyllisinä tulkkeina kaupunkisuunnittelun kysymyksissä, mutta pienen osallistujajoukon vuoksi toiminnan edustavuus alueen asukkaiden äänenä voidaan kyseenalaistaa

Modelling of Particulate Matter Transformations and Capture Efficiency

In the current work, a comprehensive computational fluid dynamics (CFD) model is developed for an accurate description of the transport and transformation of automotive particulate matter (PM) in monolithic reactors. The model accounts for the developing gas flow, the evaporation of hydrocarbons (HCs) from the particles, and the adsorption of HCs in the washcoat, as well as motion, shrinkage, and deposition of particles in the channel. The comprehensive CFD model is used to validate a simplified tanks-in-series approach with a conceptual model for PM transformations. In the development of more detailed and accurate chemical kinetics for the reactions of PM in filters, it will be necessary to also predict the time-resolved properties of the particles collected in the filter (e. g., reactivity, amount of adsorbed HCs). It is shown in this work how the data necessary to construct such models can be obtained in situ with the aid of the conceptual model and PM measurements over an inert open substrate

Prediction of Time and Distance of Trips Using Explainable Attention-based LSTMs

In this paper, we propose machine learning solutions to predict the time of future trips and the possible distance the vehicle will travel. For this prediction task, we develop and investigate four methods. In the first method, we use long short-term memory (LSTM)-based structures specifically designed to handle multi-dimensional historical data of trip time and distances simultaneously. Using it, we predict the future trip time and forecast the distance a vehicle will travel by concatenating the outputs of LSTM networks through fully connected layers. The second method uses attention-based LSTM networks (At-LSTM) to perform the same tasks. The third method utilizes two LSTM networks in parallel, one for forecasting the time of the trip and the other for predicting the distance. The output of each LSTM is then concatenated through fully connected layers. Finally, the last model is based on two parallel At-LSTMs, where similarly, each At-LSTM predicts time and distance separately through fully connected layers. Among the proposed methods, the most advanced one, i.e., parallel At-LSTM, predicts the next trip's distance and time with 3.99% error margin where it is 23.89% better than LSTM, the first method. We also propose TimeSHAP as an explainability method for understanding how the networks perform learning and model the sequence of information

Verkkokeskustelut kommunikatiivista suunnittelua edistämässä : Lisää kaupunkia Helsinkiin -Facebook-ryhmä kaupunkisuunnittelun kumppanina?

Tarkastelemme tässä artikkelissa, miten kaupunkisuunnittelijat kokevat sosiaalisen median verkkokeskustelut osana työtään. Tapaustutkimuksemme kohteena ovat Helsingin kaupunkiympäristön toimialan kaupunkisuunnittelijat ja tutkimme heidän suhtautumistaan Facebookissa toimivaa Lisää kaupunkia Helsinkiin -ryhmää (LKH) kohtaan. Kysymme, miten kaupunkisuunnittelijat suhtautuvat LKH-ryhmään osana asukasvuorovaikutusta ja millaisia yhteistoiminnan mahdollisuuksia he näkevät ryhmän kanssa osana kommunikatiivisen suunnittelun viitekehystä. Artikkelimme lisää tietoa kaupunkisuunnittelijoiden toimintaympäristöstä viestintäteknologisen murroksen aikana, kun eri toimijat pyrkivät vaikuttamaan kaupunkisuunnitteluun sosiaalisen median kautta.Peer reviewe

Customer perceptions of COVID-19 countermeasures on passenger ships during the pandemic

The COVID-19 pandemic devastated substantial portions of the tourism industry; the cruise industry particularly suffered from negative publicity as the virus spread rapidly on cruise ships. The pandemic is a disaster that the industry has been forced to adapt to. This study illustrates, through a mixed-methods research design, what factors cruiseferry operators considered in their responses to the pandemic, whether the implemented countermeasures increased their customers’ sense of security, and what countermeasures customers would agree to follow before boarding a ship. The study thereby provides insights into which countermeasures are likely to decrease customers’ perceived health risks and which they are ready to accept or not on cruises during pandemics.</p

Managing passenger flows for seaborne transportation during COVID-19 pandemic

The ongoing coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic has negatively affected the cruise and ferry industry as the passenger numbers and revenues have plummeted. Therefore, we developed a holistic approach for mitigating COVID-19 during seaborne transportation in a cost-efficient way by combining behavioural changes, procedural workflows and technical innovations to reset the industry

The Intermediating Role of Municipal Urban Planners in Online Discussions with Citizens

We examine how urban planners in Helsinki work as intermediaries to “balance power” between actively participating citizens and more marginalised groups – citizens who do not traditionally participate – in online discussions about urban planning. We study the tensions planners experience while interacting with citizens in online environments, especially on social media. Using a questionnaire and interviews, we report on tensions between planners’ perceptions of active vs. passive roles in social media, equal vs. equitable opportunities to participate, and sides in the debate over allocation of resources. The study shows that engaging marginalised groups requires offline interventionist strategies.We examine how urban planners in Helsinki work as intermediaries to “balance power” between actively participating citizens and more marginalised groups – citizens who do not traditionally participate – in online discussions about urban planning. We study the tensions planners experience while interacting with citizens in online environments, especially on social media. Using a questionnaire and interviews, we report on tensions between planners’ perceptions of active vs. passive roles in social media, equal vs. equitable opportunities to participate, and sides in the debate over allocation of resources. The study shows that engaging marginalised groups requires offline interventionist strategies.Peer reviewe