Momenteel, 90 procent van de brandstof die voor transport wordt gebruikt, is gebaseerd op aardolie, waardoor het een van de belangrijkste veroorzakers van luchtvervuiling wereldwijd is. recente technologische ontwikkelingen, echter, maken eindelijk de ontwikkeling mogelijk van nieuwe instrumenten om het energieverbruik en de uitstoot van broeikasgassen (BKG) in verband met transport te verminderen.

Een van de strategieën die onderzoekers hebben onderzocht, is connected eco-driving, die het gebruik van geconnecteerde en geautomatiseerde voertuigtechnologie (CAV) met zich meebrengt. Deze technologie kan het aantal stops en stationair draaien voor individuele voertuigen verminderen, terwijl ook onnodige versnelling of vertraging wordt vermeden op basis van live verkeersinformatie, zoals signaalfase- en timinggegevens (SPaT) voor individuele verkeerslichten.

Ondanks de belofte van sommige van deze benaderingen, de meeste onderzoeken waren tot nu toe gericht op het testen van connected eco-driving in personenauto's, met een brandstofbesparing van ongeveer 10 tot 15 procent. Het implementeren van deze strategie op zware vrachtwagens zou kunnen leiden tot vergelijkbare, zo niet groter, brandstofbesparing.

Zich bewust van deze leemte in de literatuur, een team van onderzoekers van de Universiteit van Californië, Riverside (UC Riverside) en Volvo Group North America hebben onlangs een connected eco-driving-systeem getest in een reeks veldproeven met zware vrachtwagens. Hun bevindingen, gepresenteerd in een paper dat vooraf is gepubliceerd op arXiv, zijn veelbelovend, met hun systeem dat leidt tot aanzienlijk soepelere snelheidsprofielen van vrachtwagens bij het naderen van kruispunten.

"We werken al iets meer dan tien jaar aan deze technologie als onderdeel van ons onderzoeksprogramma Connected and Automated Vehicle, "Kanok Boriboonsomsin, de hoofdonderzoeker, vertelde TechXplore. "Het belangrijkste idee is dat door communicatie tussen voertuigen en wegkantinfrastructuur (d.w.z. verkeerslichten) mogelijk te maken, we kunnen de efficiëntie van het rijden verbeteren, wat zal helpen om het brandstofverbruik en de uitlaatemissies van voertuigen te verminderen."

Het systeem ontwikkeld door Boriboonsomsin en zijn collega's, genaamd Eco-Drive, begeleidt bestuurders bij het naderen en verlaten van gesignaleerde kruispunten op basis van realtime SPaT-informatie. Dit kan de energie-efficiëntie verbeteren en de uitstoot van broeikasgassen verminderen door voertuigen op de weg ertoe aan te zetten zorgvuldig ontworpen snelheidsprofielen te volgen bij het naderen van een kruispunt.

In hun recente studie, gesponsord door de California Air Resources Board en het South Coast Air Quality Management District, Boriboonsomsin en zijn collega's gingen op pad om hun eco-rijsysteem te testen in veldproeven op de wegen van Carson, Californië, toepassen op zware vrachtwagens die doorgaans grote hoeveelheden broeikasgassen uitstoten. De proeven werden uitgevoerd langs twee gangen met zes verbonden, gesignaleerde kruispunten, die zijn opgezet om SPaT-informatie door te geven aan alle voertuigen die met het systeem zijn uitgerust.

"Wanneer het uitgeruste voertuig een aangesloten verkeerslicht nadert, het systeem ontvangt informatie over wanneer het verkeerslicht zal veranderen, " legde Boriboonsomsin uit. "Het gebruikt die informatie dan samen met andere informatie (d.w.z. hoe ver het voertuig van het verkeerslicht verwijderd is, huidige voertuigsnelheid, of er een ander voertuig voorligt en hoe snel dat voertuig gaat, en snelheidslimiet van de weg) om de aanbevolen rijsnelheid te berekenen en aan de bestuurder te verstrekken."

Het door de onderzoekers voorgestelde systeem leidt bestuurders in wezen door een bepaald kruispunt wanneer een verkeerslicht groen is of waarschuwt hen zodat ze zich kunnen voorbereiden om te stoppen als het licht op rood springt, onnodig hard remmen te voorkomen. Dit helpt de brandstofefficiëntie te verbeteren, vermindering van de uitlaatemissies van individuele voertuigen.

"We evalueren de voordelen van de technologie op het gebied van brandstofverbruik en emissiereductie grondig in simulatie, "Zei Boriboonsomsin. "Dit stelt ons in staat om de verschillende onzekerheden in de echte verkeersomgeving te beheersen, zodat we een appels-tot-appelsvergelijking kunnen maken tussen rijden met en zonder het systeem."

Er waren sterke partnerschappen tussen belanghebbenden uit zowel de publieke als de private sector nodig om Boriboonsomsin en zijn collega's in staat te stellen hun technologie voor geconnecteerd eco-rijden in echte verkeersomgevingen te testen. Bijvoorbeeld, De samenwerking van UC Riverside met Volvo was een belangrijke factor voor de veldtests.

"We werkten met steden, gemeenten, en leveranciers van apparatuur om connectiviteit mogelijk te maken op geselecteerde kruispunten met signalisatie, "Zei Boriboonsomsin. "We hebben ook samengewerkt met Volvo Group om het systeem te ontwikkelen en te implementeren op zware vrachtwagens. Zonder een van deze elementen, de veldproeven zouden niet mogelijk zijn."

Het beperkte aantal veldproeven dat de onderzoekers hebben uitgevoerd, hebben veelbelovende resultaten opgeleverd, met uitgeruste voertuigen die veel soepeler snelheidsprofielen laten zien bij het naderen van kruispunten. Berekeningen met behulp van het MOVES-model van het Amerikaanse Environmental Protection Agency suggereren dat hun connected eco-driving-systeem resulteert in ongeveer 9 procent brandstofbesparing in acceleratiescenario's en 4 procent in vertragingsscenario's.

"De onmiddellijke volgende stap is om de voordelen van de technologie te evalueren in termen van vermindering van brandstofverbruik en emissies in verschillende scenario's, waar we momenteel mee bezig zijn, " voegden de onderzoekers eraan toe. "Vervolgens, we zijn van plan deze technologie te implementeren en te testen op voertuigen met geavanceerde technologie, zoals plug-in hybride elektrische vrachtwagens en elektrische vrachtwagens op batterijen. De energie-efficiëntiewinst van het connected eco-driving-systeem kan helpen om de actieradius van deze trucks te vergroten. In aanvulling, we hopen het connected eco-driving-systeem te integreren met geautomatiseerde rijtechnologie zodat het voertuig automatisch de aanbevolen snelheid volgt."

© 2019 Wetenschap X Netwerk