Забруднення повітря залишається однією з найсерйозніших екологічних проблем Будапешта. Попри красиві краєвиди на Дунай та історичний центр, мешканці угорської столиці часто дихають повітрям із підвищеним рівнем дрібнодисперсних частинок PM2.5 і PM10, діоксиду азоту та озону. Особливо складна ситуація виникає взимку та в години пік, коли викиди від опалення та транспорту накопичуються в «вуличних каньйонах» між будинками. Далі на budapest.name.
В останні роки штучний інтелект почав помітно змінювати підхід до цієї проблеми. Одним із важливих кроків стало впровадження удосконаленої технології «CAMS-MOS» європейської служби «Copernicus», яку Національна метеорологічна служба Угорщини (HungaroMet Zrt.) активно використовує для підвищення точності моніторингу та прогнозування якості повітря в Будапешті.
Чому повітря Будапешта викликає занепокоєння?
Будапешт регулярно входить до числа міст Центральної Європи з підвищеним рівнем забруднення повітря. За даними Європейського агентства з навколишнього середовища (EEA), особливо гостро проблема проявляється в холодну пору року, коли концентрації PM2.5 і PM10 нерідко перевищують рекомендації Всесвітньої організації охорони здоров’я.
Основними джерелами забруднення виступають два фактори. Взимку це індивідуальне опалення будинків деревиною та вугіллям, особливо в районах Буди та на околицях. У теплу пору року та в години пік основне навантаження створює автомобільний транспорт. Щільна історична забудова та широкі проспекти перетворюють місто на своєрідний «котел», де шкідливі речовини погано розсіюються. Додатково ситуацію ускладнює географічне положення: долина Дунаю та навколишні пагорби часто перешкоджають природному провітрюванню, особливо під час температурних інверсій.
Тривалий вплив забрудненого повітря призводить до зростання респіраторних захворювань, загострення астми, а також підвищує ризик серцево-судинних хвороб. За оцінками фахівців, в Угорщині щороку тисячі передчасних смертей пов’язані саме з незадовільною якістю повітря, і значна частка цих випадків припадає на Будапешт та його агломерацію.
Обмеження традиційного моніторингу
До недавнього часу моніторинг якості повітря в Будапешті спирався переважно на традиційні методи. Угорська національна мережа під управлінням служби «HungaroMet» включає близько десяти автоматичних станцій у межах столиці. Вони вимірюють основні забруднювачі: PM10, PM2.5, NO₂, O₃ та інші речовини. Дані з цих станцій передаються в режимі реального часу.
Додатково Угорщина використовує європейську систему Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS), яка надає прогнози на основі складних фізико-хімічних моделей. Однак такий підхід має суттєві обмеження.
Мережа стаціонарних станцій відносно розріджена і не може однаково точно охопити всі райони великого міста. У густонаселених кварталах і вузьких історичних вулицях реальна концентрація забруднювачів може значно відрізнятися від показників найближчої станції.
Ще серйозніший недолік — низька просторова роздільна здатність моделей CAMS (приблизно 10 × 10 км). Один «піксель» такої моделі часто охоплює практично весь історичний центр Будапешта. При цьому не враховуються локальні особливості: висота будівель, ширина вулиць, інтенсивність трафіку та ефект «вуличних каньйонів».
У результаті прогнози були занадто загальними й не завжди відображали реальну небезпеку для мешканців конкретного району.
«CAMS-MOS»: як штучний інтелект підвищує точність прогнозів
У 2024 році Європейська служба моніторингу атмосфери «Copernicus» зробила важливий крок уперед. Вона запустила новий продукт під назвою «CAMS-MOS» (Model Output Statistics), у якому вперше на такому масштабі було застосовано штучний інтелект для моніторингу та прогнозування якості повітря.
Суть технології полягає в «розумній» постобробці даних. Традиційні фізико-хімічні моделі «CAMS» розраховують прогноз на великій сітці. Далі штучний інтелект бере ці дані, порівнює їх з реальними вимірюваннями сотень спостережних станцій по всій Європі та коригує прогнози з урахуванням місцевих особливостей.
Машинне навчання аналізує величезний масив історичних даних: результати попередніх вимірювань, метеорологічні умови, час доби, сезон і навіть тип забудови. Завдяки цьому система навчається розуміти, як саме поводяться забруднювачі в Будапешті — у районах Пешта з інтенсивним рухом, у горбистій Буді або біля Дунаю.
Для угорської столиці це особливо важливо. Вузькі вулиці, високі будівлі та складний рельєф створюють багато мікрокліматичних зон. Те, що раніше усереднювалося в одному «пікселі» 10 × 10 км, тепер перетворюється на точкові, майже адресні прогнози. Точність передбачення концентрації PM2.5, PM10 і NO₂ помітно зросла.
Угорська служба «HungaroMet» активно бере участь у цьому процесі. Дані з угорських станцій моніторингу використовуються для навчання та постійного калібрування моделі. Завдяки цьому прогнози «CAMS-MOS» стають дедалі точнішими саме для Будапешта та інших великих міст Угорщини.
Головна перевага нової системи — можливість надавати більш надійні прогнози на найближчі чотири дні з погодинною деталізацією. Тепер влада та мешканці можуть заздалегідь отримувати інформацію про можливі перевищення шкідливих речовин, а не дізнаватися про них уже після того, як повітря стало важким.
«CAMS-MOS» став одним із перших значних європейських проєктів, де штучний інтелект широко застосовується для покращення точності прогнозів якості повітря.
Угорські ініціативи та локальні рішення
Окрім європейського проєкту «CAMS-MOS», у Будапешті та Угорщині активно розвиваються власні ініціативи, у яких штучний інтелект відіграє важливу роль.
Одним із перспективних напрямів є впровадження недорогих «розумних» сенсорів, здатних працювати в комплексі з ШІ. В Угорщині реалізовано проєкт «HiDALGO», який спрямований на розробку інноваційних методів, алгоритмів і програмного забезпечення для високопродуктивних обчислень і аналізу даних з метою точного моделювання складних процесів, пов’язаних із глобальними проблемами.
Місто також приєдналося до проєкту «LIFE IP HungAIRy», спрямованого на створення високоточної моделі якості повітря та баз даних викидів з метою скорочення кількості транспортних засобів, що забруднюють довкілля.
Окрім цього, будапештські компанії розробляють сучасні станції моніторингу, на кшталт «IoT Dashboard», які не лише вимірюють рівень забруднення, але й за допомогою штучного інтелекту аналізують склад дрібнодисперсного пилу та вміст важких металів у реальному часі. Такі датчики особливо корисні в районах Будапешта, де стаціонарних станцій недостатньо.
Ще один помітний проєкт — міська ініціатива «Будапешт дихає» (Budapest Breathes). У межах цієї програми влада столиці використовує штучний інтелект для комплексного аналізу даних про трафік, погоду та якість повітря. ШІ допомагає оптимізувати рух транспорту в години пік, пропонує альтернативні маршрути та рекомендує обмеження на в’їзд вантажного транспорту в центр міста. Аналіз великих даних дозволяє міським службам ухвалювати швидкі та обґрунтовані рішення.
Значний внесок роблять і угорські науковці. Дослідники з Будапештського технічного університету (BME) та університету ELTE працюють над покращенням просторової роздільної здатності моделей «CAMS». За допомогою методів машинного навчання вони виконують так званий «downscaling» — підвищують деталізацію прогнозів із кілометрової сітки до рівня окремих вулиць і кварталів Будапешта.
Крім того, в Угорщині тестують інтеграцію даних із камер відеоспостереження, метеостанцій і мобільних сенсорів. Штучний інтелект виступає «мозком» системи, який об’єднує всі ці різнорідні дані та формує повнішу й точнішу картину стану повітря в різних частинах міста.
Хоча ці проєкти перебувають на різних етапах реалізації, їх розвиток показує, що Угорщина не лише використовує європейські технології, а й прагне створювати власні рішення, адаптовані до специфіки Будапешта.
Що дають ці технології мешканцям і владі на практиці?
Впровадження штучного інтелекту в моніторинг повітря вже починає приносити результати для Будапешта. Найважливіша перевага — значно точніші прогнози. Якщо раніше мешканці отримували загальну інформацію «по району», то тепер система може попереджати про підвищене забруднення з точністю до окремих частин міста.
Для міської влади ШІ став потужним інструментом ухвалення рішень. На основі даних «CAMS-MOS» і локальних сенсорів можна оперативно вводити тимчасові обмеження руху транспорту, рекомендувати зниження навантаження на котельні або призупиняти роботи з підвищеним пилоутворенням. У перспективі це допоможе ефективніше планувати розвиток міської інфраструктури — зокрема зелених зон, велосипедних маршрутів і низьковикидних зон.
Крім того, інформація стає доступнішою для мешканців. На сайті «HungaroMet» та в мобільних застосунках з’являються детальні карти якості повітря з погодинними прогнозами. У деяких районах Будапешта вже працюють персоналізовані сповіщення про небезпечні рівні забруднення.
Важливо й те, що штучний інтелект допомагає не лише реагувати на проблеми, а й запобігати їм. Аналіз довгострокових тенденцій дозволяє краще оцінювати ефективність екологічних заходів: переходу на чистіші види опалення, розвитку громадського транспорту чи оновлення автопарку.
Звичайно, ШІ сам по собі не розв’язує проблему забруднення повітря — він лише робить її більш точно вимірюваною та керованою. Але саме якісні дані є першим кроком до чистішого повітря в столиці.
Перспективи: що чекає повітря Будапешта
Штучний інтелект уже суттєво покращив моніторинг повітря в Будапешті, перейшовши від загальних оцінок до локальних прогнозів. У найближчі роки очікується подальша інтеграція ШІ з мережами «розумних» сенсорів, супутниковими даними та мобільними джерелами інформації.
Водночас важливо розуміти: штучний інтелект — це інструмент аналізу, а не магічне рішення. Він не очищає повітря сам по собі. Реальне покращення можливе лише за умови поєднання точних даних, політичних рішень і практичних заходів: модернізації опалення, розвитку громадського транспорту та розширення зелених зон.
Будапешт має серйозні виклики, але й значні технологічні можливості. Якщо європейські інновації та угорські ініціативи будуть узгоджено розвиватися, місто має реальний шанс суттєво покращити якість повітря вже впродовж найближчого десятиліття.
Джерела:
- https://www.uni-miskolc.hu/en/university/international-tenders-and-grants/life-ip-hungairy/
- https://www.polisnetwork.eu/article/budapest-breathes/
- https://www.buergerrat.de/en/news/breathe-easy-budapest/
- https://atmosphere.copernicus.eu/node/677
- https://www.copernicus.eu/en/access-data/copernicus-services-catalogue/cams-european-air-quality-forecasts-optimised-observation
- https://www.ecmwf.int/en/about/media-centre/aifs-blog/2026/anemoi-european-framework-ai
- https://newtechnology.hu/mesterseges-intelligenciaval-tamogatott-kiallitasi-kornyezet-monitorozas/
- https://legszennyezettseg.met.hu/hirek/mesterseges-intelligencia-a-cams-nel
- https://www.ecmwf.int/en/about/media-centre/aifs-blog/2025/let-it-snow-machine-learning-snow-forecast
Штучний інтелект, Моніторинг якості повітря, Будапешт, Екологія міста, Copernicus Будапешт, CAMS-MOS, HungaroMet, Прогноз якості повітря, Машинне навчання, Міська екологія, Екологічні технології, Розумні сенсори, IoT, Екологічний моніторинг, Європейське агентство з навколишнього середовища, Екологічні інновації