Sykliepävarmuus ja kaupunkibussit

Projektin nimi
Sykliepävarmuuden vaikutus kaupunkibussien energiankulutukseen
Koordinaattori
Budjetti
0.120 M€
Aikataulu
2016-08 - 2019-08
Hankkeen tyyppi
Mallinnus, simuloinnit
Ympäristö
Kaupunkiliikenne
Teemat
Energia ja ajoneuvot
Ajoneuvotehokkuus
Ajoneuvoteknologia
Hybridivoimat
Sähkö- ja polttokennoajoneuvot
Tiivistelmä

Tutkimuksessa selvitettiin ajosyklin vaihteluiden ja matkustajakuorman epävarmuuden vaikutusta kaupunkibussien energiankulutukseen. Kehitettiin uusi ajosyklien syntetisointialgoritmi, jolla pystyttiin generoimaan suuri määrä vaihtelevia realistisia syklejä tietylle bussireitille. Algoritmi kykenee syntetisoimaan suuren määrän syklejä pienen mittadatajoukon avulla. Pientä mittadatajoukkoa ja algoritmia voidaan hyödyntää esim. linjasuunnittelussa. Algoritmin avulla vertailtiin, miten ajosykli- ja matkustajakuormaepävarmuus vaikuttavat energiankulutukseen eri käyttövoimilla. Vertailtavia käyttövoimia olivat: paineistettu maakaasu, diesel, rinnakkais- ja sarjahybridi, vetypolttokennohybridi sekä täyssähkö. Erityisenä mielenkiinnon kohteena oli ajamisen aggressiivisuuden vaikutus energiankulutukseen. Aggressiivisuudelle kehitettiin matemaattinen kaava. Ajotavan vaikutus energiankulutukseen todettiin merkittäväksi jopa sähköbusseissa.

Lisäksi tutkittiin energiankulutuksen vähentämisen menetelmiä sähköbussin tapauksessa. Vertailtavia menetelmiä olivat kevyen alumiinirungon käyttäminen teräksisen rungon sijasta, matalan koriprofiilin käyttö ilmanvastuksen pienentämiseksi, C-luokan renkaiden käyttäminen tyypillisten E-luokan renkaiden sijaan vierimisvastuksen pienentämiseksi ja sähköisen lämpöpumpun käyttö perinteisemmän vastuslämmittimen sijaan. Lisäksi tutkittiin ennakoivalla ajamisella saavutettavia energiasäästöjä. Tätä varten kehitettiin uusi epälineaarinen mallipohjainen ennakoiva säädin. Tutkimuksessa testattiin säädintä erilaisilla reiteillä ja eri lämpötilaolosuhteissa. Käytännössä säädin voidaan toteuttaa kuljettajan ajoa opastavana laitteena.

Tutkimus toteutettiin simulaatioiden avulla.