What are the challenges of building a Sustainable Smart City?
How can we meet the SDGs and enhancing our mobility?
Talk given at Civilian and Defence Applications of Artificial Intelligence, Big Data and High Performance Computing - Pretoria, South Africa
within Session 5-Smart Cities
3rd June 2021
https://bigdata.eventi.co.za/
2. Why we need sustainable cities?
Towards sustainable mobility for citizens and the environment - laura.po@unimore.it
3. What are the challenges of building a Sustainable Smart City?
Towards sustainable mobility for citizens and the environment - laura.po@unimore.it
Enabling
Technologies
Digital Twin
Intelligent &
Sustainable
Buildings
Smart Energy
Managment
Water & Waste
Management
Traffic monitoring &
managment
Hyper local air quality
monitoring
Safety & Security
IoT sensors
AI & Big data
managment
Circular Economy
5. SMARTCOMMUNITIES CONFERENCE 2021
Sustainable Mobility for Good Air Quality
Towards sustainable mobility for citizens and the environment - laura.po@unimore.it
Air pollution causes 400,000 deaths per year in
Europe, making it the first environmental cause of
premature death.
Among the main sources of air pollution, there are road
traffic, domestic heating, and industrial combustion
8. SMARTCOMMUNITIES CONFERENCE 2021
TRAFAIR project
TRAFAIR “UnderstandingTraffic flows to Improve Air
Quality” studies the impact of urban traffic on air quality.
It also helps in raising awareness among citizens and public
administrations about the air quality within an urban
environment.
Brings together 10 partners from two European countries
(Italy and Spain) to develop innovative and sustainable
services combining air quality, weather conditions, and
traffic flows data to produce new information for the
benefit of citizens and government decision-makers.
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9. SMARTCOMMUNITIES CONFERENCE 2021
Project numbers
10 partners
EUR
2,197,530
6 cities
75% Co-
funded by
the
European
Union
Computer
Scientists,
Env. Experts,
PA manager
2 ½ years
80 persons
Nov 2018
-
Apr 2021
4 Gases:
NO
NO2
CO
O3
~ 50 air
cubes
~ 200 air
quality
sensors
~ 800 traffic
sensors
4 HPC
centers
~ 200.000
CPU hours
(2 years)
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10. SMARTCOMMUNITIES CONFERENCE 2021
Project goals: to study the Traffic - Air quality correlation
AIR QUALITY MONITORING
• the use of low cost air quality sensors distributed on the urban area, all over
around the city, and calibrated starting from the data of the legal stations for the
measurement of pollutants, in order to keep real time measures of pollution in
different urban areas,
AIR QUALITY FORECAST
• the use of simulation models to build an urban traffic model based on real-time
data, in order to provide the forecast of urban air quality based on weather
forecasts and traffic flows.
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11. SMARTCOMMUNITIES CONFERENCE 2021
The simulation chain
EMISSIONS
FORECASTING OF
URBAN AIR QUALITY
Traffic sensors Building shapes
TRAFFIC MODEL
Road network Weather forecasts
AIR POLLUTANTS
DISPERTION MODEL
Waste
managment
Domestic heating
Energy
consumption
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12. SMARTCOMMUNITIES CONFERENCE 2021
What does it mean traffic simulation?
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13. SMARTCOMMUNITIES CONFERENCE 2021
Low-cost sensors for AQ monitoring
trafair.eu
REAL TIME
URBAN AIR
QUALITY
MAPS
CALIBRATION MEASURING & STORING
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14. Dashboards and mobile apps
SMARTCOMMUNITIES CONFERENCE 2021
trafair.eu Towards sustainable mobility for citizens and the environment - laura.po@unimore.it
15. AQ evaluation on new traffic scenarios
trafair.eu
EMISSIONS
Traffic sensors Building shapes
TRAFFIC MODEL
Road network AVG Weather
conditions
AIR POLLUTANTS
DISPERTION MODEL
Changes in:
- road restrictions
- vehicular limitations
Evaluation of the
impact of the new
traffic scenario on
urban air quality
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16. AQ evaluation on new traffic scenarios in MODENA
trafair.eu Towards sustainable mobility for citizens and the environment - laura.po@unimore.it
PAIR 2020
CURRENT PUMS 2030
17. Events Extraction from Online Data Streams
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City Events
Duplicate
Detection
Data
wrappers
NER and
Linked Data
mapping
Geo-
localization
Temporal
Expression
Extraction and
Normalization
Data Extraction
and
Categorization
HeidelTime
OSM
Nominatim
Title, sub-title, text,
publication date,
location
(area, municipality, address),
type of event
18. 5W + 1 H Identification in News Events
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5 W+ 1H
WHEN
WHERE
WHAT
WHO
WHY
HOW
19. Traffic Prediction
Towards sustainable mobility for citizens and the environment - laura.po@unimore.it
Short & Long-Term
Traffic Prediction
Planned Events
Activity-based
Traffic Analisys
Historical
Simulations
By 2050, about 70 percent of the world’s population will go about their daily lives in cities.
From one side, cities will be the beating heart of the World economy, and from theother side, they are responsible for three quarters of global energy consumption and greenhouse gas (GHG) emissions.
This i s why Cities are central to global climate change mitigation and the implementation of low-carbon development strategies.
If we want to achieve the SDGs, we need cities to adopt an integrated strategy for sustainable development.
my opinion is that the global pandemic make the world population, and governments aware that these are not utopian goals but are essential goals for our future. Covid-19 has exposed social and economic inequalities and the inextricable link between human and planetary health.
The green Deal, the United Nation Environmental Program strive for promoting the coherent implementation of the environmental dimension of sustainable development
Digital technologies are a critical enabler for attaining the sustainability goals in many different sectors.
AI, 5G, cloud and edge computing and IoT can accelerate and maximise the impact of policies to deal with climate change and protect the environment.
Digitalisation also presents new opportunities for monitoring of air and water pollution, or optimising how energy and natural resources are used.
Moreover and important aspect is the creation of a Digital twin for the city that can help urban designers, governments and citizens monitoring the city and visualize plans and processes before they occur.
2- Intelligent Building Management Systems (IBMS)
3- Match energy use to occupancy
Dynamic power consumption
Sustainable urban mobility requires a mind shift:
where transport in private cars and trucking give way to different modes of public transport.
Like bicycle and pedestrian lanes, electric vehicles, car sharing and rail freight. More and more cities around the world are rising to the challenge. Creating solutions that ensure the vital flow of people, goods and services. While mitigating climate change and creating climate-safe cities.
Riunisce 10 partner di due paesi europei (Italia e Spagna) per sviluppare servizi innovativi e sostenibili che combinano la qualità dell'aria, le condizioni meteorologiche e i dati sui flussi di traffico per produrre nuove informazioni a beneficio dei cittadini e dei responsabili delle decisioni governative.
In pretoria the AQI is HazardousHealth alert: everyone may experience more serious health effec
Riunisce 10 partner di due paesi europei (Italia e Spagna) per sviluppare servizi innovativi e sostenibili che combinano la qualità dell'aria, le condizioni meteorologiche e i dati sui flussi di traffico per produrre nuove informazioni a beneficio dei cittadini e dei responsabili delle decisioni governative.
In pretoria the AQI is HazardousHealth alert: everyone may experience more serious health effec
Riunisce 10 partner di due paesi europei (Italia e Spagna) per sviluppare servizi innovativi e sostenibili che combinano la qualità dell'aria, le condizioni meteorologiche e i dati sui flussi di traffico per produrre nuove informazioni a beneficio dei cittadini e dei responsabili delle decisioni governative.
In pretoria the AQI is HazardousHealth alert: everyone may experience more serious health effec
Riunisce 10 partner di due paesi europei (Italia e Spagna) per sviluppare servizi innovativi e sostenibili che combinano la qualità dell'aria, le condizioni meteorologiche e i dati sui flussi di traffico per produrre nuove informazioni a beneficio dei cittadini e dei responsabili delle decisioni governative.
Riunisce 10 partner di due paesi europei (Italia e Spagna) per sviluppare servizi innovativi e sostenibili che combinano la qualità dell'aria, le condizioni meteorologiche e i dati sui flussi di traffico per produrre nuove informazioni a beneficio dei cittadini e dei responsabili delle decisioni governative.
Entro il 2050, circa il 70% della popolazione mondiale vivrà quotidianamente nelle città.Da un lato, le città saranno il cuore pulsante dell'economia mondiale e, dall'altro, sono responsabili dei tre quarti del consumo globale di energia e delle emissioni di gas serra (GHG).Questo è il motivo per cui le città sono fondamentali per la mitigazione del cambiamento climatico globale e l'attuazione di strategie di sviluppo a basse emissioni di carbonio.Se vogliamo raggiungere gli SDG, abbiamo bisogno che le città adottino una strategia integrata per lo sviluppo sostenibile.la mia opinione è che la pandemia globale renda la popolazione mondiale e i governi consapevoli che questi non sono obiettivi utopici ma sono obiettivi essenziali per il nostro futuro. Il Covid-19 ha messo in luce le disuguaglianze sociali ed economiche e il legame inestricabile tra la salute umana e quella planetaria.Il Green Deal, il programma ambientale delle Nazioni Unite, si impegna a promuovere l'attuazione coerente della dimensione ambientale dello sviluppo sostenibile
Entro il 2050, circa il 70% della popolazione mondiale vivrà quotidianamente nelle città.Da un lato, le città saranno il cuore pulsante dell'economia mondiale e, dall'altro, sono responsabili dei tre quarti del consumo globale di energia e delle emissioni di gas serra (GHG).Questo è il motivo per cui le città sono fondamentali per la mitigazione del cambiamento climatico globale e l'attuazione di strategie di sviluppo a basse emissioni di carbonio.Se vogliamo raggiungere gli SDG, abbiamo bisogno che le città adottino una strategia integrata per lo sviluppo sostenibile.la mia opinione è che la pandemia globale renda la popolazione mondiale e i governi consapevoli che questi non sono obiettivi utopici ma sono obiettivi essenziali per il nostro futuro. Il Covid-19 ha messo in luce le disuguaglianze sociali ed economiche e il legame inestricabile tra la salute umana e quella planetaria.Il Green Deal, il programma ambientale delle Nazioni Unite, si impegna a promuovere l'attuazione coerente della dimensione ambientale dello sviluppo sostenibile
Entro il 2050, circa il 70% della popolazione mondiale vivrà quotidianamente nelle città.Da un lato, le città saranno il cuore pulsante dell'economia mondiale e, dall'altro, sono responsabili dei tre quarti del consumo globale di energia e delle emissioni di gas serra (GHG).Questo è il motivo per cui le città sono fondamentali per la mitigazione del cambiamento climatico globale e l'attuazione di strategie di sviluppo a basse emissioni di carbonio.Se vogliamo raggiungere gli SDG, abbiamo bisogno che le città adottino una strategia integrata per lo sviluppo sostenibile.la mia opinione è che la pandemia globale renda la popolazione mondiale e i governi consapevoli che questi non sono obiettivi utopici ma sono obiettivi essenziali per il nostro futuro. Il Covid-19 ha messo in luce le disuguaglianze sociali ed economiche e il legame inestricabile tra la salute umana e quella planetaria.Il Green Deal, il programma ambientale delle Nazioni Unite, si impegna a promuovere l'attuazione coerente della dimensione ambientale dello sviluppo sostenibile
Entro il 2050, circa il 70% della popolazione mondiale vivrà quotidianamente nelle città.Da un lato, le città saranno il cuore pulsante dell'economia mondiale e, dall'altro, sono responsabili dei tre quarti del consumo globale di energia e delle emissioni di gas serra (GHG).Questo è il motivo per cui le città sono fondamentali per la mitigazione del cambiamento climatico globale e l'attuazione di strategie di sviluppo a basse emissioni di carbonio.Se vogliamo raggiungere gli SDG, abbiamo bisogno che le città adottino una strategia integrata per lo sviluppo sostenibile.la mia opinione è che la pandemia globale renda la popolazione mondiale e i governi consapevoli che questi non sono obiettivi utopici ma sono obiettivi essenziali per il nostro futuro. Il Covid-19 ha messo in luce le disuguaglianze sociali ed economiche e il legame inestricabile tra la salute umana e quella planetaria.Il Green Deal, il programma ambientale delle Nazioni Unite, si impegna a promuovere l'attuazione coerente della dimensione ambientale dello sviluppo sostenibile
Entro il 2050, circa il 70% della popolazione mondiale vivrà quotidianamente nelle città.Da un lato, le città saranno il cuore pulsante dell'economia mondiale e, dall'altro, sono responsabili dei tre quarti del consumo globale di energia e delle emissioni di gas serra (GHG).Questo è il motivo per cui le città sono fondamentali per la mitigazione del cambiamento climatico globale e l'attuazione di strategie di sviluppo a basse emissioni di carbonio.Se vogliamo raggiungere gli SDG, abbiamo bisogno che le città adottino una strategia integrata per lo sviluppo sostenibile.la mia opinione è che la pandemia globale renda la popolazione mondiale e i governi consapevoli che questi non sono obiettivi utopici ma sono obiettivi essenziali per il nostro futuro. Il Covid-19 ha messo in luce le disuguaglianze sociali ed economiche e il legame inestricabile tra la salute umana e quella planetaria.Il Green Deal, il programma ambientale delle Nazioni Unite, si impegna a promuovere l'attuazione coerente della dimensione ambientale dello sviluppo sostenibile
Entro il 2050, circa il 70% della popolazione mondiale vivrà quotidianamente nelle città.Da un lato, le città saranno il cuore pulsante dell'economia mondiale e, dall'altro, sono responsabili dei tre quarti del consumo globale di energia e delle emissioni di gas serra (GHG).Questo è il motivo per cui le città sono fondamentali per la mitigazione del cambiamento climatico globale e l'attuazione di strategie di sviluppo a basse emissioni di carbonio.Se vogliamo raggiungere gli SDG, abbiamo bisogno che le città adottino una strategia integrata per lo sviluppo sostenibile.la mia opinione è che la pandemia globale renda la popolazione mondiale e i governi consapevoli che questi non sono obiettivi utopici ma sono obiettivi essenziali per il nostro futuro. Il Covid-19 ha messo in luce le disuguaglianze sociali ed economiche e il legame inestricabile tra la salute umana e quella planetaria.Il Green Deal, il programma ambientale delle Nazioni Unite, si impegna a promuovere l'attuazione coerente della dimensione ambientale dello sviluppo sostenibile
Entro il 2050, circa il 70% della popolazione mondiale vivrà quotidianamente nelle città.Da un lato, le città saranno il cuore pulsante dell'economia mondiale e, dall'altro, sono responsabili dei tre quarti del consumo globale di energia e delle emissioni di gas serra (GHG).Questo è il motivo per cui le città sono fondamentali per la mitigazione del cambiamento climatico globale e l'attuazione di strategie di sviluppo a basse emissioni di carbonio.Se vogliamo raggiungere gli SDG, abbiamo bisogno che le città adottino una strategia integrata per lo sviluppo sostenibile.la mia opinione è che la pandemia globale renda la popolazione mondiale e i governi consapevoli che questi non sono obiettivi utopici ma sono obiettivi essenziali per il nostro futuro. Il Covid-19 ha messo in luce le disuguaglianze sociali ed economiche e il legame inestricabile tra la salute umana e quella planetaria.Il Green Deal, il programma ambientale delle Nazioni Unite, si impegna a promuovere l'attuazione coerente della dimensione ambientale dello sviluppo sostenibile
Entro il 2050, circa il 70% della popolazione mondiale vivrà quotidianamente nelle città.Da un lato, le città saranno il cuore pulsante dell'economia mondiale e, dall'altro, sono responsabili dei tre quarti del consumo globale di energia e delle emissioni di gas serra (GHG).Questo è il motivo per cui le città sono fondamentali per la mitigazione del cambiamento climatico globale e l'attuazione di strategie di sviluppo a basse emissioni di carbonio.Se vogliamo raggiungere gli SDG, abbiamo bisogno che le città adottino una strategia integrata per lo sviluppo sostenibile.la mia opinione è che la pandemia globale renda la popolazione mondiale e i governi consapevoli che questi non sono obiettivi utopici ma sono obiettivi essenziali per il nostro futuro. Il Covid-19 ha messo in luce le disuguaglianze sociali ed economiche e il legame inestricabile tra la salute umana e quella planetaria.Il Green Deal, il programma ambientale delle Nazioni Unite, si impegna a promuovere l'attuazione coerente della dimensione ambientale dello sviluppo sostenibile