FORECASTING AIR POLLUTION FROM EMISSIONS IN URBAN CANYONS USING ML-CFD MODELING

Herald of Kazakh-British technical university, 2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.55452/1998-6688-2026-23-2-83-107
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This paper presents a hybrid approach for predicting pollutant dispersion in urban street canyons, taking into account noise barriers. The methodology combines detailed CFD modeling and a surrogate model based on the BiLSTM neural network architecture with an attention mechanism. Configurations with barrier heights of 0.1H, 0.2H, and 0.3H were studied. CFD calculations revealed a nonlinear effect of barrier height on aerodynamics and the formation of pollutant accumulation zones, with the most complex non-stationary behavior observed at a height of 0.2H. The surrogate model successfully predicts concentration evolution for both the barrier-free and 0.1H barrier cases, demonstrating an average absolute percentage error of less than 15%. For a 0.2H barrier, accuracy decreases in zones of intense turbulence due to the highly non-stationary nature of the process. This approach significantly reduces computational costs while maintaining physical accuracy, which is promising for decision support systems in urban ecology. The model provides accelerated forecasting compared to CFD calculations by 7–8 orders of magnitude, so the inference time showed 1–5 ms, while one CFD simulation takes about 54 hours on the CPU.