Διαμόρφωση και ανάλυση κύκλων οδήγησης πραγματικών δεδομένων κίνησης βαρέου οχήματος στην πόλη του Ηρακλείου
Φόρτωση...
Ημερομηνία
2025-10-01
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
ΕΛΜΕΠΑ, Σχολή Μηχανικών (ΣΜΗΧ), Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών
Επιβλέπων
Περίληψη
Ο τομέας της οδικής μεταφοράς συμβάλει σε μεγάλο ποσοστό στην εκπομπή αερίων
που εντείνουν το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Επίσης είναι υπεύθυνος για την
ατμοσφαιρική ρύπανση έχοντας βλαβερές συνέπειες για την υγεία και στο περιβάλλον
έτσι καθίσταται απαραίτητο να περιορίσουμε τους εκπεμπόμενους ρύπους από τον
κλάδο των οδικών μεταφορών. Επίσης η εξοικονόμηση ενέργειας στον κλάδο των
οδικών μεταφορών αποτελεί βασικό στόχο ένα σημαντικό εργαλείο που μπορεί να
χρησιμοποιηθεί για τους σκοπούς αυτούς είναι οι κύκλοι οδήγησης.
Ο κύκλος οδήγησης αποτελεί μια συσχέτιση δεδομένων ταχύτητας και χρόνου που
αναπαριστούν την κίνηση ενός οχήματος. Έτσι για κάθε κύκλο οδήγησης δημιουργείτε
ένα διάγραμμα ταχύτητας του οχήματος συναρτήσει του χρόνου. Διαμορφώνονται με
σκοπό την μελέτη των κυκλοφοριακών συνθηκών (κίνηση), την συσχέτιση των
συνθηκών κίνησης με τους άλλους παραμέτρους όπως για παράδειγμα τα
χαρακτηριστικά του δρόμου ( κλίση οδοστρώματος ), τις λειτουργικές παραμέτρους του
κινητήρα, τις εκπομπές ρύπων καθώς και την κατανάλωση καυσίμου. Επίσης είναι
δυνατό να εξαχθούν συμπεράσματα για την οδική συμπεριφορά, ποιο ειδικά για τα
βαρέα οχήματα στο Ηράκλειο. Χρησιμοποιούνται από συγκοινωνιολόγους για την
εύρεση πιθανών προβλημάτων στις υποδομές και την αντιμετώπιση πιθανών
κυκλοφοριακής συμφόρεσής. Άλλα πιθανά πεδία μελέτης είναι η επίδραση του
καυσίμου στους εκπεμπόμενους ρύπους που προκύπτουν από πραγματικές συνθήκες
οδήγησης των βαρέων οχημάτων, η επίδραση του φορτίου του οχήματος στην
κατανάλωση του καυσίμου, η επίδραση συσκευών (π.χ. air condition ) στους ρύπους και
την παραπάνω κατανάλωση καυσίμου που συνεπάγονται. Οι κύκλοι οδήγησης που
χρησιμοποιούνται για την έγκριση τύπου των οχημάτων ονομάζονται θεσμοθετημένοι
κύκλοι αφορούν μεγάλες γεωγραφικές περιοχές. Διαμορφώνονται πάνω στην
δυναμομετρική εξέδρα. Στην Ευρώπη ο θεσμοθετημένος κύκλος οδήγησης είναι ο
WLTP. Όμως σε πολλές πόλεις οι αποκλίσεις των πραγματικών δεδομένων κίνησης από
το προφίλ της κίνησης που ορίζει ο WLTP είναι μεγάλες. Αυτό οφείλεται στην διαφορά
των υποδομών του οδικού δικτύου, του στόλου των οχημάτων αλλά και τις
διαφορετικές συμπεριφορές των οδηγών. Συνεπώς πολλοί κύκλοι διαμορφώνοντας με
βάση πραγματικά δεδομένα οδήγησης έτσι ώστε να βγάζουν πιο αξιόπιστα
συμπεράσματα για τις συνθήκες της οδήγησης, για την κυκλοφορία των οχημάτων αλλά
και τους εκπεμπόμενους ρύπους.
Σκοπός της εργασίας είναι να γίνουν καταγραφικές πραγματικών δεδομένων κίνησης
βαρέων οχημάτων στην περιοχή του Ηρακλείου, ώστε να διαμορφωθούν κύκλοι
αντιπροσωπευτικοί της παρουσίασης οδικής κατάστασης. Για την προβολή των καταγραφικών χρησιμοποιήθηκε ειδική εφαρμογή στο κινητό τηλέφωνο. Έτσι αρχεία με
βασικά μεγέθη κίνησης ( ταχύτητα, επιτάχυνση ) αλλά και μεγέθη για την λειτουργεία
του κινητήρα αλλά και τους εκπεμπόμενους ρύπους αποστάλθηκαν σε ηλεκτρονικό
υπολογιστή. Εκεί με την υπολογιστική εφαρμογή Matlab έγινε η κατάλληλη επεξεργασία
των καταγραφών. Συγκεκριμένα οι καταγραφικές χωρίστηκαν με βάση τον μήνα, την
ημέρα, την ώρα αλλά και την τοποθεσία εκτέλεσης τους, Ένα σημαντικό εργαλείο που
χρησιμοποιήθηκε για την προβολή των καταγραφών της οδήγησης πάνω σε χάρτες
είναι το Google Earth. Στην συνέχεια κατασκευάστηκαν κύκλοι οδήγησης τόσο για την
ευρύτερη περιοχή του Ηρακλείου, όσο και για συγκεκριμένους, βασικούς οδικούς
άξονες με την μέθοδο των microtrips.
The road transport sector contributes significantly to the emission of greenhouse gases, exacerbating the greenhouse effect. It is also responsible for air pollution, with harmful consequences for health and the environment. Thus, it becomes imperative to limit emissions from the road transport sector. Furthermore, energy saving in the road transport sector is a key objective. A crucial tool that can be used for these purposes is driving cycles. A driving cycle constitutes a correlation of speed and time data that represent the movement of a vehicle. Thus, for each driving cycle, a speed-versus-time diagram of the vehicle is created. They are designed for the study of traffic conditions, the correlation of traffic conditions with other parameters such as road characteristics (slope, road surface), engine operating parameters, pollutant emissions, and fuel consumption. It is also possible to draw conclusions about driving behavior. They are used by transport engineers to identify potential infrastructure problems and address possible traffic congestion. They are also used for research purposes. Other potential areas of study include the impact of fuel on emissions resulting from real driving conditions, the effect of vehicle load on fuel consumption, the impact of devices (e.g., air conditioning) on emissions and the associated increased fuel consumption. It is also possible to study driving cycles for different types of vehicles using the same methodology to compare the results. Driving cycles used for vehicle type approval are called statutory cycles and concern large geographical areas. They are formulated on a dynamometer bench. In Europe, the statutory driving cycle is the WLTP. However, in many cities, the deviations of real traffic data from the movement profile defined by the WLTP are large. This is due to differences in road network infrastructure, vehicle fleet, and varying driver behaviors. Consequently, many cycles are formulated based on real driving data to yield more reliable conclusions about driving conditions, vehicle traffic, and emitted pollutants. The purpose of this work is to record real vehicle movement data in the Athens area, in order to create driving cycles representative of the current road conditions. Specifically, real driving data was recorded from an N1 category Van type vehicle. The recordings were made using a special OBD logger connected to a specific connector of the car. They were carried out from October 2019 to July 2020 on roads within the Attica region. Recordings were primarily made from Monday to Friday, mainly during morning and midday hours. For the visualization of the recordings, a special mobile application was used. Thus, files containing basic movement parameters (speed, acceleration), as well as engine operation parameters and pollutant emissions, were sent to a computer. There, the appropriate processing of the recordings was performed using the Matlab computational application. Specifically, the recordings were divided based on the month, day, time, and location of their execution. The movement parameters were presented in illustrative diagrams. An important tool used for displaying driving recordings on maps was Google Earth. Subsequently, driving cycles were constructed for the wider Attica region as well as for specific main road axes and municipalities within it, using the microtrips method.
The road transport sector contributes significantly to the emission of greenhouse gases, exacerbating the greenhouse effect. It is also responsible for air pollution, with harmful consequences for health and the environment. Thus, it becomes imperative to limit emissions from the road transport sector. Furthermore, energy saving in the road transport sector is a key objective. A crucial tool that can be used for these purposes is driving cycles. A driving cycle constitutes a correlation of speed and time data that represent the movement of a vehicle. Thus, for each driving cycle, a speed-versus-time diagram of the vehicle is created. They are designed for the study of traffic conditions, the correlation of traffic conditions with other parameters such as road characteristics (slope, road surface), engine operating parameters, pollutant emissions, and fuel consumption. It is also possible to draw conclusions about driving behavior. They are used by transport engineers to identify potential infrastructure problems and address possible traffic congestion. They are also used for research purposes. Other potential areas of study include the impact of fuel on emissions resulting from real driving conditions, the effect of vehicle load on fuel consumption, the impact of devices (e.g., air conditioning) on emissions and the associated increased fuel consumption. It is also possible to study driving cycles for different types of vehicles using the same methodology to compare the results. Driving cycles used for vehicle type approval are called statutory cycles and concern large geographical areas. They are formulated on a dynamometer bench. In Europe, the statutory driving cycle is the WLTP. However, in many cities, the deviations of real traffic data from the movement profile defined by the WLTP are large. This is due to differences in road network infrastructure, vehicle fleet, and varying driver behaviors. Consequently, many cycles are formulated based on real driving data to yield more reliable conclusions about driving conditions, vehicle traffic, and emitted pollutants. The purpose of this work is to record real vehicle movement data in the Athens area, in order to create driving cycles representative of the current road conditions. Specifically, real driving data was recorded from an N1 category Van type vehicle. The recordings were made using a special OBD logger connected to a specific connector of the car. They were carried out from October 2019 to July 2020 on roads within the Attica region. Recordings were primarily made from Monday to Friday, mainly during morning and midday hours. For the visualization of the recordings, a special mobile application was used. Thus, files containing basic movement parameters (speed, acceleration), as well as engine operation parameters and pollutant emissions, were sent to a computer. There, the appropriate processing of the recordings was performed using the Matlab computational application. Specifically, the recordings were divided based on the month, day, time, and location of their execution. The movement parameters were presented in illustrative diagrams. An important tool used for displaying driving recordings on maps was Google Earth. Subsequently, driving cycles were constructed for the wider Attica region as well as for specific main road axes and municipalities within it, using the microtrips method.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
Κύκλος οδήγησης, Ατμοσφαιρική ρύπανση, Ηράκλειο, Driving cycle, Atmosperic pollution, Heraklion