HealthyMapping Nicolas Legorgeu (EIVP) Emma Girard (UPMC) Pauline Sok (EIVP) Sébastien Mariotti (EIVP) Loubna Badre (UPMC) Maroua Saidi (EIVP) Titouan Le Guern Herry (EIVP) Se déplacer en ville, oui! En revanche, comment préserver notre santé dans cet univers pollué qu est la ville? Si vous vous êtes déjà posé cette question, HealthyMapping est l application qu il vous faut. L application est pour l instant développée pour Paris L air pollué des villes dissuade généralement le citadin de se déplacer à pied ou en vélo. Nous sommes un groupe d étudiants originaires d école d ingénieur (EIVP) et d université (UPMC, département biologie), et nous voulons donner à chacun les moyens de se déplacer comme il le souhaite en ayant connaissance des taux de polluants auquel il est exposé sur son trajet. Pour cela, nous avons pensé à développer une application pour smartphone qui, pour un trajet donné, informe l utilisateur de la pollution à laquelle il sera exposée suivant le mode de transport qu il utilisera. Nous avons nommé cette application Healthymapping. Cette application informera également l utilisateur du niveau sonore moyen auquel il sera exposé sur son parcours, ainsi que le nombre de calories qu il dépensera. Ces informations seront dépendantes du mode de transport que l utilisateur souhaite emprunter. L utilisateur disposera ainsi de toutes les informations nécéssaire pour choisir son mode de transport selon qu il souhaite privilégier la qualité de l air, son audition, ou l aspect sportif. Il pourra aussi combiner les trois aspects afin de choisir le mode de transport qui lui convient. Ainsi, l application ne conseille pas l utilisateur sur le moyen de transport qu il doit emprunter mais l informe seulement et de manière claire et ludique sur les différents éléments qu il peut prendre en compte. Healthymapping s adresse aux détenteurs de smartphone se déplaçant dans les grandes villes. Actuellement, nous la développons uniquement pour Paris. Cependant, il est possible d étendre le principe à d autres villes, sous réserve de données disponibles. En effet, le principal obstacle à son développement est la mise à disposition des données de pollution par les différents organismes qui ne rendent pas toujours ces données publiques. Vélo, métro et bus sont des moyens de transport intégrés à notre application 1
Description et fonctionnement Dès l ouverture de l application, l utilisateur est invité à entrer un point de départ (par géolocalisation ou en rentrant l adresse manuellement) et un point d arrivée (en rentrant l adresse manuellement). Une fois ces données renseignées, cinq itinéraires sont proposés à l utilisateur. Chacun correspond à un type de transport particulier : en bus, en métro, à pied, en vélo ou en voiture. Pour chaque type de transport, l utilisateur est informé sur le temps de trajet, le taux d exposition global à la pollution atmosphérique, le taux d exposition à la pollution sonore sur le trajet et le nombre de calories dépensées. Niveau d exposition aux polluants Écran d accueil Nous utilisons un indice qui varie entre 0 et 100 suivant le niveau d exposition (0 correspond à l absence de pollution, 100 à un niveau très élevé et à un risque important pour la santé.). On combine les indices européens CAQI pour les NO 2, les PM10 et l O 3, puis on fait une moyenne pondérée sur toutes les données des rues empruntées par l itinéraire en fonction de la longueur de ces rues. En métro, l indice de pollution de l air est de 78 Niveau de bruit Il est exprimé en décibels. À titre d information, il est déconseillé de dépasser une valeur de 94 db pendant une période supérieure à une heure. Dans les icônes du nuage et du haut-parleur, l application affiche respectivement les indices de niveau de pollution de l air et de niveau sonore. Une couleur est associée à des valeurs d indice et l icône prend la couleur correspondant à la valeur. Dans l icône de la pomme, l application affiche le nombre de calories dépensées en effectuant le trajet. Sur le second écran, l application affiche un bouton «informations sur les indices» sur lequel l utilisateur peut cliquer. Un nouvel écran apparaît alors avec plusieurs rubriques. Ces rubriques contiennent des informations sur les polluants considérés (NO 2, PM10 et O 3 ) et sur leurs effets sur la santé. Elles expliquent aussi à l utilisateur à quoi correspondent les indices sur la pollution de l air et sur la polution sonore. À partir de ce deuxième écran, l utilisateur peut cliquer sur l un des 5 modes de transport qui lui sont proposés afin d avoir accès à une carte résumant le trajet, au détail de l exposition aux polluant - il y a alors un indice pour chaque polluant (NO 2, PM10 et O 3 ) - et au détail des étapes du trajet. Il peut également toucher le bouton «+» qui permet d afficher des itinéraires alternatifs. 2
Impacts des polluants sur la santé OzOne (O 3 ) L ozone est une molécule essentielle au maintient de la vie sur Terre. Cependant, c est également un gaz polluant photochimique ayant un effet oxydant semblant être à l origine de troubles de la santé publique. L ozone a un impact sur le fonctionnement des voies respiratoires supérieures (bouche, nez, pharynx et larynx) et inférieures (trachée, bronches, bronchioles et alvéoles pulmonaires), et peut être lié à des problèmes cardiovasculaires (notamment au niveau des vaisseaux), neurocognitifs etc. Une exposition à long terme peut nuire aux capacités pulmonaires chez l enfant. Enfin, lors de pics de pollution, on observe globalement une augmentation des consultations de médecine générale. Principaux symptômes - Augmentation de la fréquence des crises d asthme pour les asthmatiques - Irritation occulaire, cutanée voire même allergie - Maux de tête ponctuels ou chroniques - Au niveau vasculaire : inflammation systémique, augmentation de la fréquence cardiaque et de la pression arterielle diastolique - Respiration courte et précipitée pouvant être accompagnée de douleurs thoraciques DiOxyDe D azote (no 2 ) Le dioxyde d azote (NO 2 ) est une molécule qui se forme dans l atmosphère à partir du monoxyde d azote (NO), ayant pour origine la combustion de combustibles fossiles, notamment due à la circulation routière. C est pourquoi, aux heures de pointe, dans les villes, on observe généralement une augmentation de la concentration en dioxyde d azote. L exposition aux dioxydes d azote a des conséquences sur la fonction respiratoire. En effet, c est un gaz toxique qui entraîne une inflammation des voies respiratoires lorsque la concentration dépasse 200 µg/m 3 sur des courtes durées. Ce polluant a aussi pour effet de favoriser une hyperactivité des bronches chez les asthmatiques, et il augmente la sensibilité des bronches aux infections microbiennes chez les enfants. Si l exposition est trop importante, il peut y avoir apparition de symptômes tels que la toux qui traduisent une intoxication aigüe. Le dioxyde d azote est aussi le principal agent responsable de la formation des aérosols de nitrates, qui représentent une proportion importante des PM2.5, et d ozone, en présence de rayons ultraviolets. La valeur guide à ne pas dépasser que préconise l OMS est actuellement de 40 µg/m 3 en moyenne annuelle et de 200 µg/ m 3 en moyenne horaire. Cette valeur a pour but de protéger les individus des effets nocifs des NO 2. Les particules fines pm10 Les PM10 (particulate matter 10) sont des particules en suspension dans l air dont le diamètre est inférieur à 10 micromètres. Elles peuvent être d origine naturelle (érosion, volcanisme ) ou anthropique (fumée, usure...). Ces particules demeurent plus ou moins longtemps dans l atmosphère. Les plus grossières (supérieures à 2,5 micromètres) retombent assez vite, tandis que les plus fines peuvent rester plusieurs jours en suspension et parcourir des milliers de kilomètres. Plus les particules sont fines, plus elles sont dangeureuses pour la santé. Les impacts sur la santé sont multiples et concernent principalement les troubles respiratoires (inflammation des poumons, toux, asthme, bronchite chronique...). Ces particules sont aussi à l origine de cancers du poumon, d infarctus, d AVC, elles ont un effet néfaste sur le taux de développement des fonctions pulmonaires chez les enfants et aggravent l état de santé des personnes atteintes de maladies cardiaques et pulmonaires. L objectif de qualité en ce qui concerne les PM10 est de ne pas dépasser une valeur moyenne annuelle de 30 µg/m 3. Cependant, les valeurs limites à ne pas dépasser pour la préservation de la santé humaine sont de 50 µg/m 3 en moyenne journalière à ne pas dépasser plus de 35 jours par an et 40 µg/m 3 en moyenne annuelle. 3
Précisions sur l indice CAQI L Indice européen Citeair ou CAQI horaire apporte toutes les heures une information sur la qualité de l air d une ville dans l air ambiant, mais aussi près du trafic. Cet indice est diffusé en temps réel sur www.airqualitynow.eu ainsi que sur des sites Internet d actualité (Actu Environnement, Le Journal de l environnement ). Cet indice a été lancé en 2006 pour apporter une information au public qui soit à la fois simple, comparable à travers l Europe et adaptée aux méthodes de mesures de chaque réseau de surveillance. Actuellement, il est déjà utilisé par une centaine de villes européennes. Grille donnant une caractérisation qualitative à chaque indice Cet indice possède cinq niveaux, avec une échelle allant de 0 (très faible) à >100 (très élevé). Il s agit d une mesure relative de la quantité de pollution dans l air. Il se base sur les trois polluants majeurs en Europe : les particules (PM10), le dioxyde d azote (NO2) et l ozone (O3) et permet de prendre en compte trois polluants supplémentaires (le CO, le SO 2 et les particules fines (PM2.5 ajouté à l automne 2011)) là où les données sont disponibles. Dans le cadre de notre application, nous utiliserons les indices trafic de PM10 et NO 2. Quant à l ozone, ayant un impact important sur la santé, nous utiliserons des cartes dynamiques nommées Hor AIR fournies par Airparif pour déterminer un indice de fond. Grille de calcul de l indice européen CAQI horaire Exemple portant sur le fonctionnement de l application HealthyMapping Pour illustrer le fonctionnement de notre application, nous avons choisi un trajet particulier à un jour et une heure donnés. Notre application étant à l état de projet, nous avons combiné les données disponibles sur cette journée pour notre exemple. À l avenir, l idée est d utiliser en temps réel les données récoltées par les capteurs d Airparif, de Bruitparif et de la RATP. L application se mettrait ainsi à jour automatiquement dès son lancement et elle fonctionnerait donc en temps réel. Prenons l exemple d un voyageur, le 2 février 2016, au niveau de la place Opéra et souhaitant se rendre à l avenue Franklin D. Roosevelt à 15H. Il peut y aller en métro, en bus ou par un moyen de transport individuel : à pied, en vélo ou en voiture (notamment en taxi). 4
Notons que par rapport à un trajet à pied, le cycliste est plus sujet aux polluants lorsqu il se trouve derrière un bus ou un véhicule. Malgré ces variations, on suppose que la concentration en polluants, à pied, est semblable à celle à vélo, même s il existe des pics de concentration, par exemple lorsque le cycliste se trouve derrière un bus ou s il y a un trafic de véhicules plus important. Afin de déterminer les indices de pollution, nous les déterminerons à un point de départ, puis à un point d arrivée puis nous faisons la moyenne de ces indices puisque la distance entre la place de l Opéra et l Avenue Franklin D. Roosevelt est assez faible. Après calcul, l application affiche l écran suivant Puis, lorsque l utilisateur sélectionne le trajet «à pied», l application affiche l écran suivant L utilisateur peut toucher l icône «?» afin d avoir des informations précises sur le polluant correspondant (détails en page 3) Conclusion La protection de l environnement est un enjeu important mais aussi complexe à mettre en oeuvre. Cependant, chacun peut agir à son niveau en prenant conscience des risques qu il encourt et ainsi adapter son comportement pour préserver sa santé. C est dans cette logique que s inscrit notre projet qui ne se substitue pas aux actions en faveur de l environnement. 5