Προσαρμογή των συστημάτων μεταφορών στην κλιματική αλλαγή

Abstract

Extreme weather events and natural hazards that are attributed to the change of climate are admittedly expected to negatively impact in transportation systems – under a perspective of both networks and infrastructure – in the future years. The transportation sector, as a key societal and economical area of today’s world, will not remain uninfluenced by the negative impacts associated with climate change, as the latter will influence the sector as a whole, irrespective of transport mode, according to the scientific community. Given the increased frequency of occurrence and intensity of climate change induced events, as observed in the last decades, the elaboration of scenarios of occurrence of such phenomena, the quantification of their effects on the transportation systems and the development of measures to address is now deemed necessary. The main objective of the doctoral dissertation is to find and develop ways to address the impact of climate change on transportation systems. Regardless of the policies that will be adopted and eventually implemented by the international community regarding acceptable levels of greenhouse gas emissions, the effects of climate change will continue to be strongly felt for the next few decades. These effects, as well as the need for adaptation, are expected to be greater and more pronounced in the built environment and especially in the vast global motorway and rail networks, bridges, tunnels, airports, ports and public transport networks. For these reasons, the herein conducted doctoral research aims, on the one hand, to develop analytical tools and ways of understanding and quantifying the effects of climate change on transportation systems, and, on the other hand, to find optimal adaptation measures that can enhance resilience and reduce vulnerability of the latter in view of the impending change of climate. The main objective of the doctoral dissertation is addressed via two sub-objectives, namely: 1. The research on new, non-structural measures to adapt transportation system to climate change, in the form of mathematical tools, standards and algorithms, to better understand, manage and quantify the effects of climate change. These measures include the use and/or adaptation of established methods of evaluating the operation and functionality of networks, originating from the area of Transport Planning and Traffic Theory but also from other scientific areas, as well as the development of new methods for the assessment of resilience or the vulnerability of transportation networks. 2. The evaluation and prioritization of adaptation measures of transportation systems to climate change, through the development of a methodological guide for the assessment of various parameters related to the implementation of adaptation measures (duration, cost, contribution to reducing vulnerability) and of the derivative adaptation flowcharts for all transportation systems (land – road transport, rail transport, inland waterway and sea transport, and air transport).

Τα ακραία καιρικά φαινόμενα και οι φυσικές καταστροφές που προκαλούνται από την αλλαγή του κλίματος, αναμένεται να αυξήσουν σημαντικά κατά τα επόμενα χρόνια τις αρνητικές επιπτώσεις στα συστήματα (υπό την έννοια των δικτύων και των υποδομών) διαφόρων τομέων. Ο τομέας των Μεταφορών, ως βασική δραστηριότητα της κοινωνίας και της οικονομίας, δεν θα μείνει ανεπηρέαστος από τις αρνητικές επιπτώσεις, που σχετίζονται με την κλιματική αλλαγή, καθώς οι αναμενόμενες αλλαγές, όπως υποστηρίζεται από τη διεθνή ερευνητική κοινότητα, θα επηρεάσουν τόσο τις υποδομές Μεταφορών όσο και τη λειτουργία των δικτύων Μεταφορών που αυτές υποστηρίζουν, ανεξαρτήτως μέσου μετακίνησης. Δοθείσης της αυξημένης συχνότητας και έντασης των ακραίων καιρικών φαινόμενων και αντίστοιχων φυσικών καταστροφών, που παρατηρούνται παγκοσμίως τα τελευταία χρόνια, η επεξεργασία σεναρίων εκδήλωσης τέτοιων φαινομένων, η ποσοτικοποίηση των επιπτώσεών τους στα συστήματα Μεταφορών και η ανάπτυξη μέτρων αντιμετώπισής τους είναι πλέον απαραίτητη. Κεντρικό στόχο της προς αξιολόγηση Διδακτορικής Διατριβής αποτελεί, η εύρεση και ανάπτυξη τρόπων αντιμετώπισης της επίδρασης της κλιματικής αλλαγής στα συστήματα Μεταφορών. Ανεξάρτητα από τις πολιτικές που θα υιοθετηθούν και θα εφαρμοστούν τελικά από τη διεθνή κοινότητα, αναφορικά με τα αποδεκτά επίπεδα εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, οι επιπτώσεις θα συνεχίσουν να γίνονται έντονα αισθητές για τις επόμενες λίγες δεκαετίες. Αναμένεται δε οι επιπτώσεις αυτές καθώς και η ανάγκη για προσαρμογή, να είναι μεγαλύτερες και πιο εμφανείς στο δομημένο περιβάλλον και ιδιαίτερα στα τεράστια παγκοσμίως δίκτυα αυτοκινητοδρόμων και σιδηροδρόμων, γέφυρες, σήραγγες, αεροδρόμια, λιμάνια και δίκτυα Μαζικών Μεταφορών. Για τους λόγους αυτούς, η διδακτορική έρευνα στοχεύει, αφενός στην ανάπτυξη μαθηματικών εργαλείων και τρόπων κατανόησης και ποσοτικοποίησης των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής στα συστήματα Μεταφορών, και αφετέρου στην εύρεση βέλτιστων μέτρων προσαρμογής, που θα μπορέσουν να ενισχύσουν την ανθεκτικότητα και να μειώσουν την τρωτότητα των συστημάτων Μεταφορών έναντι της επερχόμενης αλλαγής του κλίματος. Η εξυπηρέτηση του κεντρικού στόχου επιχειρείται μέσω δύο επιμέρους στόχων: 1. Την εύρεση νέων μη δομικών μέτρων προσαρμογής του συστήματος των Μεταφορών στην κλιματική αλλαγή υπό τη μορφή μαθηματικών εργαλείων, προτύπων και αλγορίθμων, για την καλύτερη κατανόηση, διαχείριση και ποσοτικοποίηση των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής στα συστήματα Μεταφορών. Τα μέτρα αυτά περιλαμβάνουν τόσο την χρήση ή/και προσαρμογή καθιερωμένων μεθόδων αξιολόγησης της λειτουργίας δικτύων, προερχόμενων από την περιοχή του Σχεδιασμού των Μεταφορών και της Θεωρίας της Κυκλοφοριακής ροής αλλά και άλλες επιστημονικές περιοχές, όσο και την ανάπτυξη νέων μεθόδων για την αξιολόγηση της ανθεκτικότητας ή της τρωτότητας των δικτύων Μεταφορών. 2. Την αξιολόγηση και ιεράρχηση μέτρων προσαρμογής των συστημάτων Μεταφορών στην κλιματική αλλαγή, μέσω της ανάπτυξης ενός μεθοδολογικού οδηγού αποτίμησης διαφόρων παραμέτρων σχετικών με την εφαρμογή μέτρων προσαρμογής (διάρκεια, κόστος, συνεισφορά στη μείωση της τρωτότητας) και των παράγωγων διαγραμμάτων ροής μέτρων προσαρμογής για όλα τα συστήματα Μεταφορών (χερσαίων – οδικών και σιδηροδρομικών-πλωτών και αεροπορικών)