Title:
|
Potencial d'estalvi energètic en sistemes de transport públic urbans mitjançant sistemes d'avís al conductor
|
Author:
|
Alfonso Pla, Marc
|
Other authors:
|
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria de la Construcció; Estrada Romeu, Miguel Ángel |
Abstract:
|
[ANGLÈS] Stops of public transport vehicles along a corridor are a source of delays in travel time
and an increase of energy consumption. At the chair for Traffic Control Systems and
Process Automation at Technische Universität Dresden (TU Dresden) a driver advisory
system has been developed, which supports light rail drivers during the approach of the
vehicle to traffic lights in a segregated right-of-way (no mixed traffic). The driver is
advised the optimal speed so that the vehicle arrives at the traffic light with the “green
wave”, avoiding the energy consumption derived not only from a maximum velocity
driving but also from braking and accelerating.
The aim of this thesis is to estimate the energy that could be saved in light rail lines
through this support system, following an optimal energy driving strategy but taking ontime
arrivals as first priority. A tool has been created to simulate from theoretical
formulation the energy consumption with and without advice and estimate the potential
savings that could be reached. Real energy data from Dresden light rail has been used
to obtain the consumed energy without advice and calibrate the mentioned tool, giving
reliability to the model and the resulting values. Moreover, the idea of creating a line
estimation tool has been also developed trying to obtain a rough number on energy
savings through the introduction of few trivial data.
The results obtained in this thesis show that the application of the presented driver
advisory system can lead to savings of 10-20%, when driving on own right-of-way in
city center. As it is likely that in some cases the driver shows reluctant to follow the
advice, a conservative hypothesis leads to results reduced to a 75% with values of
savings around 8-15%. Therefore, the final estimated savings are around 8-20%
considering all possible scenarios.
As direct consequences to users, in order to reach the 8-20% of savings, time
schedule should remain invariable as the little deviation that the application of the
system could mean, is to be compensated along the line or rectified by the system
itself. The purpose of this thesis has been to use the waiting time at traffic lights as a
way to save energy, but always giving priority to arrivals on-time over these possible
savings. The system must guarantee a high reliability to ensure these on-time arrivals
and avoid mid stops at traffic lights due to bad calculations. A misleading of the system
could reduce the trust of the driver, who could refuse following the given advice in the
future. Finally, time at stops would be incremented as some of the waiting time at traffic
lights would be transferred to stops. Although a certain interrogation around how users
would react (possible incomprehension), a longer dwell time allows to take more
passengers, saving time to the ones who by arriving late would have missed the
tramway; but not incrementing the trip time for other users. Without advice, this extra
time would be useless time stopped at a traffic lights. |
Abstract:
|
[CASTELLÀ] Las paradas de los vehículos de transporte público a lo largo de un corredor son el
origen de demoras en tiempo de viaje y de un aumento del consumo energético. En el
departamento de Sistemas de Control de Tráfico y Automatización de Procesos de la
Technische Universität Dresden (TU Dresden) se ha desarrollado un sistema
inteligente de asesoramiento al conductor que informa a los conductores de tranvías
durante la aproximación a un semáforo en vías segregadas (sin tráfico mixto). Así
pues, al conductor se le informa de la velocidad óptima de recorrido para llegar al
semáforo siguiente dentro de la "ola verde", evitando el consumo de energía derivado,
tanto de una conducción a velocidad máxima, como del proceso de frenada y
aceleración.
El objetivo de esta tesina es estimar la energía que se puede ahorrar en líneas de
tranvía a través de este sistema de soporte, siguiendo una conducción óptima en
energía y sin provocar llegadas fuera de horario. Con esta finalidad, se ha creado una
herramienta para simular a partir de formulación teórica el consumo de energía con y
sin asesoramiento y estimar el ahorro potencial que se podría alcanzar. Dadas reales
de energía de las líneas de tranvía de Dresde se han utilizado para obtener la cantidad
de energía consumida sin sistema de soporte y así, calibrar la herramienta
mencionada dando fiabilidad al modelo y a los resultados. Además, también se ha
desarrollado la idea de crear una herramienta rápida de estimación para obtener una
cifra aproximada de ahorro energético mediante la introducción de datos triviales.
Los resultados obtenidos en la tesina demuestran que la aplicación del sistema
inteligente de asesoramiento al conductor representa un ahorro de un 10-20%, en vías
segregadas y en núcleo urbano. Como es de esperar que en algunos casos el
conductor se muestre contrario a seguir las recomendaciones del sistema, aplicando
una hipótesis conservadora los resultados se reducen a un 75% con valores del orden
de 8-15% de ahorro. Así pues, los valores finales de ahorro estimados son del orden
del 8-20% teniendo en cuenta todos los posibles escenarios.
Como consecuencia directa hacia los usuarios, para llegar a este 8-20% de ahorro, no
se prevé una alteración del tiempo de viaje, ya que las posibles pequeñas
desviaciones que podría provocar la aplicación del sistema se compensan a lo largo
de la línea o son rectificadas por el propio sistema. El objetivo de esta tesina ha sido
utilizar el tiempo en semáforos para ahorrar energía, pero siempre dando prioridad a
las llegadas dentro del horario. El sistema ha de garantizar una gran fiabilidad per
asegurar estas llegadas a tiempo y evitar paradas intermedias resultado de un mal
cálculo. Un asesoramiento erróneo podría reducir la confianza del conductor en el
sistema y que este no siguiese las recomendaciones en un futuro. Por último, el
tiempo en parada aumentaría proveniente del que antes era tiempo en semáforos.
Aunque no está claro como reaccionaría el usuario ante tal efecto, un tiempo en
parada más largo permite transportar más pasajeros por viaje, ahorrando tiempo a
esos usuarios que hubiesen perdido el tranvía de haber salido antes; pero sin
aumentar el tiempo de viaje de los otros usuarios. Sin sistema de asesoramiento al
conductor, este tiempo extra sería tiempo perdido en semáforos. |
Abstract:
|
[CATALÀ] Les aturades dels vehicles de transport públic al llarg d'un corredor són l'origen de
demores en temps de viatge i d'un augment del consum energètic. Al departament de
Sistemes de Control de Trànsit i Automatització de Processos de la Technische
Universität Dresden (TU Dresden) s’ha desenvolupat un sistema intel·ligent
d’assessorament al conductor que informa als conductors de tramvies durant
l’aproximació a un semàfor en vies segregades (sense trànsit mix). Així doncs, al
conductor se l’informa de la velocitat òptima de recorregut per tal d'arribar al semàfor
següent en "l’ona verda", evitant el consum d’energia derivat, tant d’una conducció a
velocitat màxima, com del procés de frenada i acceleració.
L’objectiu d’aquesta tesina és estimar l’energia que es pot estalviar en línies de tramvia
a través d’aquest sistema de suport, seguint una conducció òptima en energia, però
sense provocar arribades fora d’horari. Amb aquesta finalitat, s’ha creat una eina per
simular a partir de formulació teòrica el consum d’energia amb i sense assessorament i
estimar l’estalvi potencial que es podria aconseguir. Dades reals d’energia de les línies
de tramvia de Dresden s’han utilitzat per obtenir la quantitat d’energia consumida
sense sistema de suport i així, calibrar l’eina esmentada donant fiabilitat al model i als
resultats. A més a més, també s’ha desenvolupat la idea de crear una eina ràpida
d’estimació per obtenir una xifra aproximada d’estalvi energètic mitjançant la
introducció de dades trivials.
Els resultats obtinguts en la tesina demostren que l’aplicació del sistema intel·ligent
d’assessorament al conductor comporta un estalvi d’un 10-20%, en vies segregades i
en nucli urbà. Com és d’esperar que en alguns casos el conductor es mostri contrari a
seguir les recomanacions del sistema, aplicant una hipòtesi conservadora els
resultats es redueixen a un 75% amb valors de l’ordre de 8-15% d’estalvi. Així
doncs, els valors finals d’estalvi estimats són de l’ordre del 8-20% tenint en compte tots
els possibles escenaris.
Com a conseqüència directa cap als usuaris, per tal d’arribar a aquest 8-20% d’estalvi,
no es preveu una alteració del temps de viatge, ja que les possibles petites
desviacions que podria provocar l’aplicació del sistema es compensen al llarg de la
línea o són rectificades pel propi sistema. L’objectiu d’aquesta tesina ha sigut utilitzar
el temps aturat en semàfors per estalviar energia, però sempre donant prioritat a les
arribades dins l’horari. El sistema ha de garantir una gran fiabilitat per assegurar
aquestes arribades a temps i evitar parades intermèdies resultat d’un mal càlcul. Un
assessorament erroni podria reduir la confiança del conductor en el sistema i fer que
aquest no seguís les recomanacions en un futur. Per últim, el temps en parada
augmentaria provinent del que abans era temps en semàfors. Encara que no és clar
com reaccionaria l’usuari davant de tal efecte, un temps en parada més llarg permet
prendre més passatgers per viatge, estalviant temps a aquells usuaris que haguessin
perdut el tramvia d’haver sortit abans; però sense augmentar el temps de viatge pels
altres usuaris. Sense sistema d’assessorament al conductor, aquest temps extra seria
temps perdut en semàfors. |
Subject(s):
|
-Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria civil::Infraestructures i modelització dels transports::Transport urbà -Energy conservation -Street-railroads -Energia--Estalvi -Tramvies |
Rights:
|
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Spain
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/es/ |
Document type:
|
Bachelor Thesis |
Published by:
|
Universitat Politècnica de Catalunya
|
Share:
|
|