| 1. |
- Sjödin, Åke, et al.
(författare)
-
Wear particles from road traffic - a field, laboratory and modelling study. Final report
- 2010
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- The present report forms the final report from a major research project within the Swedish National Road Vehicle Emission Research Programme EMFO, carried out during the period 2005-2008. The project was carried out in collaboration between IVL, Lund University, SLB analys and VTI. Within the project extensive data have been collected by a variety of methods for measuring, sampling and analysing the chemical composition of different fractions of airborne particulate matter, with emphasis on the PM10 fraction. Collected data originate from indoor measurements in controlled runs with a circular road simulator as well as ambient air measurements at both street and roof level in a variety of Swedish cities. Based on elemental (metals etc.) source profiles of various sources to the different particle fractions, derived from the literature or from measurements carried out within the project, several different receptor models (e.g. COPREM, PMF) were applied to the collected data to derive the contribution from exhaust, brake wear, tyre wear, road surface wear, long-range transport etc., to the measured concentrations of PM10 and other particle fractions in urban environments. An important result of the project is the evidence for the great importance of studded tyres for the high PM10 concentration levels that occur in many Swedish cities during winter and early spring. According to the controlled indoor experiments with the road simulator studded tyres give rise to ten times higher emissions of PM10 than non-studded (friction) winter tyres, while PM10 emissions caused by summer tyres is almost negligible
|
|
| 2. |
- Genell, Anders, 1974-, et al.
(författare)
-
Ship noise in coastal regions : final report of the SHIPNOISE project
- 2024
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Ships carry cargo and passengers around our planet. In coastal regions, complaints about ship noise have been raised from nearby residents. Ships are also the dominant source of continuous underwater noise in the seas. In the SHIPNOISE project, we investigate levels of ship noise in coastal regions using a custom measurement station for both airborne and underwater noise from ships underway. The measurement station is developed using embedded microprocessors for low power consumption. The station is deployed at Böttö at the inlet to Gothenburg harbor, and then at Lurö in Lake Vänern.These sites are close to shipping lanes of different traffic intensity. The measured airborne noise levels indicate that there is a risk to exceed recommended indoor low-frequency noise limits for dwellings positioned up to several hundred meters from the passing ships, although the effect on public health is uncertain. The underwater noise recorded at 200-300 m range at the SHIPNOISE measurement locations during ship passages is strong enough to exceed levels for environmental impact previously demonstrated on local marine mammals, fish and possibly invertebrates. For example, harbor porpoises, herring and salmon are likely to avoid or escape the area when a loud ship passes.
|
|
| 3. |
- Genell, Anders, et al.
(författare)
-
Ship noise in coastal regions - final report of the SHIPNOISE project
- 2024
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Ships carry cargo and passengers around our planet. In coastal regions, complaintsabout ship noise have been raised from nearby residents. Ships are also thedominant source of continuous underwater noise in the seas.In the SHIPNOISEproject, we investigate levels of ship noise in coastal regions using a custommeasurement station for both airborne and underwater noise from shipsunderway. The measurement station is developed using embeddedmicroprocessors for low power consumption. The station is deployed at Böttö atthe inlet to Gothenburg harbor, and then at Lurö in Lake Vänern.These sites areclose to shipping lanes of different traffic intensity. The measured airborne noiselevels indicate that there is a risk to exceed recommended indoor low-frequencynoise limits for dwellings positioned up to several hundred meters from thepassing ships, although the effect on public health is uncertain.The underwaternoise recorded at 200-300 m range at the SHIPNOISE measurement locationsduring ship passages is strong enough to exceed levels for environmental impactpreviously demonstrated on local marine mammals, fish and possiblyinvertebrates. For example, harbor porpoises, herring and salmon are likely toavoid or escape the area when a loud ship passes.
|
|
| 4. |
- Glebe, Dag, et al.
(författare)
-
Bullerdatainsamling och autonom artidentifiering för att underlätta miljöövervakning
- 2022
-
Rapport (refereegranskat)abstract
- Trenden för Sveriges miljömål är i flera fall nedåtgående, och ett av de områdensom visar negativ trend är målet ”Ett rikt växt- och djurliv”. Sveriges uppföljning avhabitat- och fågeldirektivet påvisar ett utsatt läge för den biologiska mångfalden.Det är idag svårt och kostsamt att övervaka om de svenska miljömålen uppfylls.Insamling av ljud- och bilddata sker redan idag i en stor omfattning, men detfinns en stor och outnyttjad potential att förenkla miljöövervakningen genom nyabilliga datainsamlingsenheter och framför allt genom nya automatiska AI-baseradeanalyssystem. Manuell provtagning och datainsamling är tidskrävande och kostsam,vilket gör autonom ljud- och bilddatainsamling attraktivt, särskilt på otillgängligaplatser som till exempel under vatten. I flera fall skulle allmänheten kunna anlitasför att hjälpa till med detektering av invasiva främmande arter med hjälp av enmobiltelefonapplikation som använder artificiell intelligens för artidentifiering.I denna rapport granskas state of the art, det vill säga resultat och tekniki forskningsfronten, när det gäller användning av ljud- och bilddata för bullerövervakningoch bullerkartläggning, för artidentifiering av djur och växter ochför övervakning av invasiva främmande arter. Rapporten granskar och analyserarnuvarande och framväxande teknik och metoder och bedömer deras mognad,tillgänglighet och tillförlitlighet.Denna rapport syftar till att redovisa möjligheter och utmaningar kopplade till:System för att samla in bullerdata för att modellera bullerpåverkan i de terrestraoch akvatiska domänerna och möjliggöra bullerkartläggning.System för autonom ljud- och bildbaserad artidentifiering, uppskattning avpopulation och övervakning av biologisk mångfald.System för detektion av invasiva främmande arter, till exempel medmobiltelefonapp.Ekoakustisk bullerdatainsamling Biologiska tillämpningar inom akustik kallas bioakustik eller ekoakustik. De mestutforskade områdena med passiv akustisk övervakning eller PAM, är djurläteni ultraljudsområdet (exempel är fladder-möss och valar), eftersom traditionellaanalysmetoder kan användas i de fallen. PAM kan till exempel realiseras med ljudboxar,enskilda eller i matriser, eller med halsband eller inopererade enheter påenskilda djurindivider. Akustiskt aktiva djur inrättar sig efter varandra och övrigaljud, varför ljudlandskap anses ge information om biosystemets hälsa.Det viktigt att adressera hela mätkedjan i PAM-teknik. Rapportens översikt avhårdvara fokuseras mot ljud, eftersom kamerateknik är etablerat i svensk viltvård.De flesta hårdvarukomponenter i mätkedjan behöver väljas från praktisk synvinkelför att fungera bra i mätsystem, till exempel batteritid, minneshantering elleruppkopplingsmöjligheter,och låg kostnad om många insamlingsenheter behövs. Rapporten innehåller även en översikt av autonoma system eller integrerade enhetersom täcker hela mätkedjan vid insamling av ljuddata. Möjligheterna att kombineraljud- och bilddata för analys används sällan idag, och det kan finnas stora vinsteratt göra inom detta fält.Framgångsrika AI-baserade analysmetoder har inte slagit igenom i kommersiellamjukvaruprogram. Det är ett stort tryck inom forskarvärlden på att tillgängliggöraanalysresultat, analysverktyg och insamlade data, för att kunna återanvända data och resultat av resursskäl, och erbjuda större datatäckning. Även standardiseradeformat på metadata efterfrågas, syftande mot internationell forskningspraxis.Framgångarna inom medborgarforskning kan delvis tillskrivas nya verktygimplementerade i mobilappar, men det finns en stor utvecklingspotential attskräddarsy verktyg och metoder efter verksamheter och faktiska behov.AI inom bioakustik –State of the art De AI-baserade metoder som används mest inom bioakustik är djupinlärningsmetoder,framför allt olika former av neurala nätverk som lämpar sig för resurskrävandelyssning och bildgranskande. Det största området är fågelklassificering.Den vanligaste typen av neuralt nätverk inom bioakustik är CNN (convolutionalneural network), vilken är viktig inom bild- och ljudanalys, men nya varianterutvecklas ständigt. Ofta används spektrogram (en bildrepresentation av ljud) somindata till djupinlärningsmodeller, men många varianter har visats fungera. Melspektrogramär det som funkat bäst i bioakustiska sammanhang, på grund av attfrekvensskalningen avbildar läten likadant oavsett tonhöjd, vilket passar nätverkav CNN-typ. Observera att samma rådata kan ligga till grund för olika typer avträningsindata,om de har tillräckligt bra kvalitet och upplösning. Kraven på högupplöstdata väntas öka, vilket är viktigt om insamlade rådata ska kunna användasi framtiden, liksom kraven att metadata ska kopplas till konstaterade observationer.För maskinlyssning har en femtonfaldig ökning skett av antalet publikationeri området mellan 1998–2018. Skattning av populationstäthet hos fåglar med hjälpav maskinlyssning har visat sig ge lika bra resultat som manuell punkträkning,med avseende på nyckelparametrar som antal noterade fågelarter.Metoder som inte kräver manuell klassificering av upplärningsdata är en lovandeframåt för bullerreducering och källseparering. Vid brist på annoterade indata förträning av modeller kan ”embedding functions” användas. Från området stadsbullerfinns metoder för att realtidsströmma data med hjälp av distribuerade nät. Aktiva inlärningsmetoder, det vill säga metoder där experter aktivt deltar iinlärningsprocessen,ger snabbt kraftfulla resultat. En intressant variant på detta äratt träna djur för att göra val som blir annoteringar av indata. Detta ger en modell somrepresenterar djurens egen perception, vilket dock får användas med försiktighet.Sammanfattningsvis ses inte en omfattande satsning på bullerdatainsamlingutanför Sveriges bebyggda områden eller runt Sveriges kustersom realistisk i dagensläge, men det finns stora möjligheter att integrera autonom artidentifiering i depågående övervakningsaktiviteter som bedrivs i svensk natur eller som ett proof-of concept.
|
|
| 5. |
- Gustavsson Binder, Tobias, et al.
(författare)
-
Hydrogen from biogas as fuel for buses in cold climate - Analysing the feasibility to produce hydrogen from local biogas and use in city buses in Luleå
- 2024
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- In this study, we demonstrate that in certain cases, it can be advantageous to produce hydrogen from biogas and to use it in heavy-duty vehicles such as buses. In Luleå, it may be feasible to use hydrogen from biogas in city buses because there is a need for heating where waste heat from the fuel cell can be utilized. However, it is uncertain whether the waste heat is sufficient or if a separate auxiliary heater driven by diesel or HVO is needed. If such a heater is required, the conclusion is that hydrogen from biogas is suitable for other segments of heavy transportation, where battery electrification is not as suitable. Overall, our study shows that hydrogen from biogas may be interesting as a transitional fuel to increase the availability of environmentally friendly hydrogen until electrolyzer capacity is sufficiently expanded.At the same time, our mapping of the policy landscape concerning hydrogen and zero-emission buses shows that biohydrogen is disadvantaged in the EU's regulations on renewable hydrogen. This means that member states are restricted from providing support for investments to produce and distribute hydrogen from biogas and other biogenic feedstocks. The reason is that renewable hydrogen, according to EU terminology, is defined in the so-called delegated act on renewable fuels of non-biological origin (RFNBO). It is established that renewable hydrogen should be based on non-biological feedstocks (i.e., from electrolysis) and must meet a number of criteria.The results are interesting in the context of urban bus traffic rapidly moving towards zero-emission operation. In Sweden and many other countries, battery buses have become a common and obvious feature on city streets. But just like for other segments of heavy-duty vehicles, another technology to achieve zero-emission operation has also received increased attention, namely hydrogen and fuel cell buses. In Sweden, only a few fuel cell buses have been used - and moreover, only on a trial basis - but in several European cities, they have already begun to be used on a significant scale. An advantage of fuel cell operation with hydrogen from biogas is that it allows for the continued utilization of the biogas already produced and purchased for existing city bus traffic.System study consisting of two partsWe arrived at the result by investigating the suitability of both producing hydrogen from biogas at the existing sewage treatment plant in Luleå and the feasibility for LLT to use fuel cell buses in its city bus traffic. The study has considered both costs associated with each part and climate impact from a life cycle perspective for fuel production and bus operation.
|
|
| 6. |
- Jacobson, Anton, et al.
(författare)
-
Detektion av Givar- och Kommunikationsfel vid Dammövervakning - Projektet Optimerade och Anpassade Datadrivna Metoder för Dammsäkerhet
- 2021
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Dammövervakning är ett stort och viktigt område för svenska dammägare. Det är en utmaning att kontinuerligt övervaka en dammkonstruktion och snabbt kunna reagera på förändringar som visar på en avvikelse i dammen. Samtidigt kan även avvikelser i själva övervakningsutrustningen förekomma, som skulle kunna uppfattas som en avvikelse i dammen. Sådana fel är vanligt förekommande och beror typiskt på fel i givare eller i mätvärdets överföring från givare till datacentral. För att felen inte ska störa dammövervakningen behöver dessa fel detekteras, identifieras och skiljas från avvikelser som kan tyda på en förändring i dammen. Denna rapport behandlar just denna detektion och identifiering av givar- och kommunikationsfel vid dammövervakning. Rapporten är resultatet av ett forskningsprojekt som drivits av IVL Svenska Miljöinstitutet AB under 2020–2021. Projektet finansierades av Energiforsk och Stiftelsen Institutet för Vatten- och Luftvårdsforskning (SIVL) och hade som slutmål att implementera metoder för detektion av givar- och kommunikationsfel i ett dammövervakningssystem. Detta mål uppnåddes, och för att nå dit utfördes flera steg.Datadrivna analysmetoder utvecklas till att börja med typiskt off-line. Detta kräver en stor mängd historiska data. Att samla in, bygga upp en gemensam förståelse av och förbehandla dessa data kräver mycket tid och ett gott samarbete mellan dataspecialister och dammägare. Förbehandling är ett nödvändigt steg för att kunna utveckla en övervakning av dammens tillstånd. Tillståndsövervakning var dock inte del i detta projekt. Genom ett gott samarbete med en anläggningsägare fick projektet tillgång till 5 års data från 81 givare placerade på en damm i Sverige. Data innehöll ett nytt mätvärde var 15:e minut. Totalt utgör denna datamängd 14,2 miljoner mätvärden. Metoder för detektion av givar- och kommunikationsfel byggdes upp efter noggrann genomgång av data och identifiering av olika typer av förekommande fel. Här har samarbete med vår referensgrupp med medlemmar från olika kraftbolag varit ovärderlig. Metoderna byggdes upp från grundläggande signalanalysteori, men fanns trots sin relativa enkelhet fungera väl. Sju olika metoder har tagits fram och utvärderats i denna rapport. Tillsammans med dammägaren, Vattenfall, har en pilotimplementation genomförts i deras system. På grund av de krav som säkerhetslagstiftningen ställer kunde IVL endast få ett begränsat interface till realtidsdata. Trots detta har en implementation sjösatts och varit i drift i 5 veckor när denna rapport skrivs. För att effektivisera utvecklingen byggdes först en lokal utvecklingsversion som sedan installerades på en server hos Vattenfall. Den lokala versionen kommer också att användas i det fortsatta metodutvecklingsarbetet.Detta projekt har tagit fram feldetektion och förbehandlingsmetoder som kan ligga till grund för en kostnadseffektiv utveckling av multivariata och andra maskininlärningsmetoder för övervakning av en eller flera dammars tillstånd.
|
|
| 7. |
- Johansson, Torbjörn, et al.
(författare)
-
Datadrivna metoder för att detektera avvikande mätvärden inom dammsäkerhet
- 2020
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Vi gör en litteraturstudie av state of the art i dammsäkerhet och tar reda på vad som har gjorts i andra länder. Vi tittar även på teorier och metoder som inte ännu har använts i dammsäkerhet. Det är lätt att komma igång med datadriven analys med hjälp av färdiga verktygslådor som finns öppet tillgängliga. Vi diskuterar därför kring vanliga fallgropar vid dataanalys och hur man undviker dem. Mycket av den vetenskapliga litteraturen inom datadriven dammsäkerhet handlar om tillämpning av maskininlärningsmetoder. Den struntar ofta i förbehandling och antar att alla sensorer fungerar. Vi summerar resultat om förbehandling av sensordata och hur avvikelser kan detekteras, och ser att här finns ett gap i dammsäkerhetslitteraturen. Vi ser att väl förstådda och utredda metoder som PCA och PLS, tidsseriemodellering, SPC/MSPC och neurala nätverk är lämpliga för vidare studier. Med stöd av tiotals års erfarenhet av forskning och utveckling i datadrivna metoder ger vi rekommendationer för hur ett arbete för att implementera datadrivna metoder för att höja dammsäkerheten i Sverige skulle kunna utformas. Vi ser att datadrivna metoder för dammsäkerhet är redo att implementeras i Sverige, och bedömer att i kombination med väl utformad instrumentering och rätt givarplacering kan de bidra till väsentligt höjd dammsäkerhet.
|
|
| 8. |
- Johansson, Torbjörn, et al.
(författare)
-
Noise from ships powered by LNG or electricity and its effects: a cross-domain investigation : Final report of the Silent@Sea project
- 2023
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Electrification of ships offers zero-emission travel and is spreading rapidly, and more and more ships are operating on liquid natural gas, LNG, or other alternative fuels. However, the relation between these modern forms of ship propulsion and noise pollution is not generally understood. The Silent@Sea project has investigated this through four case studies, where modern vessels have been measured in different propulsion modes and compared to sister vessels. This has mainly been done in route, which permitted us to gather unique data on the noise radiation of large ships in commercial operation. The project has investigated radiated airborne and underwater noise as well as onboard noise and its impact on work environment and passenger comfort. The results show that the modern forms of propulsion lead to lower noise levels onboard, which are coupled to a better work environment and greater passenger comfort. The radiated airborne noise of electrical hybrid vessels is reduced in battery powered operation at certain low frequencies associated with the diesel engine. The same holds for the radiated underwater noise, but the differences are smaller there, indeed smaller than differences between sister vessels. Finally, a new generation of LNG-powered vessels are found to be quieter than an older generation with similar specifications.
|
|
