Prognozowanie emisji CO 2 samochodu z u yciem dyskretnej mapy warunków eksploatacji

Podobne dokumenty
Strategia rozwoju sieci dróg rowerowych w Łodzi w latach

UKŁAD ROZRUCHU SILNIKÓW SPALINOWYCH

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

Samochody osobowe i vany

Zakup używanego średniego samochodu ratowniczo-gaśniczego dla Ochotniczej Straży Pożarnej w Kłonówku gm. Gózd

REGULAMIN przeprowadzania okresowych ocen pracowniczych w Urzędzie Miasta Mława ROZDZIAŁ I

INFORMACJE DLA KIEROWCÓW

EMISJA SPALIN Z WOZÓW BOJOWYCH ROSOMAK W WARUNKACH POLIGONOWYCH

Poznań: Dostawa samochodów dla Straży Miejskiej Numer ogłoszenia: ; data zamieszczenia: OGŁOSZENIE O ZAMÓWIENIU - dostawy

Adres strony internetowej, na której Zamawiający udostępnia Specyfikację Istotnych Warunków Zamówienia: lublin.so.gov.pl

INSTRUKCJA OBSŁUGI URZĄDZENIA: HC8201

Sterowanie maszyn i urządzeń

Pojazd podstawowy AT. łączników w automatycznych. Wymaganie to nie dotyczy następuj. łączników. w: - od akumulatora do układu zimnego startu i wyłą

Kategorie inwestycyjne poprowadzenia ruchu rowerowego

BEZPIECZE STWO SYSTEMU CZŁOWIEK-POJAZD-OTOCZENIE (C-P-O) W RUCHU DROGOWYM

ZASADY. przyznawania zwrotu kosztów przejazdu i zakwaterowania w Powiatowym Urzędzie Pracy w Nowym Dworze Gdańskim

Lekcja 173, 174. Temat: Silniki indukcyjne i pierścieniowe.

ZARZĄDZENIE Nr W Wójta Gminy Łapsze Niżne z dnia 28 marca 2013 roku

Politechnika Warszawska Wydział Matematyki i Nauk Informacyjnych ul. Koszykowa 75, Warszawa

Metrologia cieplna i przepływowa

Projekt U S T A W A. z dnia

ROZPORZ DZENIE MINISTRA TRANSPORTU 1) z dnia r.

a) Serwis BMW i MINI - Przedsiębiorstwo Handlowe Smorawiński i Spółka Wojciech

Wyznaczenie sprawności grzejnika elektrycznego i ciepła właściwego cieczy za pomocą kalorymetru z grzejnikiem elektrycznym

INSTRUKCJA OBSŁUGI WD2250A. WATOMIERZ 0.3W-2250W firmy MCP

Uchwała Nr.. /.../.. Rady Miasta Nowego Sącza z dnia.. listopada 2011 roku

Regulamin. rozliczania kosztów centralnego ogrzewania i kosztów podgrzewania wody użytkowej w lokalach Spółdzielni Mieszkaniowej Domy Spółdzielcze

Procedura weryfikacji badania czasu przebiegu 1 paczek pocztowych

10 % Opracowanie: SPH Credo, tel./fax: , ZESTAW 11

ZARZĄDZENIE NR 33/2015 WÓJTA GMINY POKRZYWNICA. z dnia 13 sierpnia 2015 r.

GENERALNY INSPEKTOR OCHRONY DANYCH OSOBOWYCH

POSTĘP TECHNOLOGICZNY A STRUKTURA CZASU PRACY, KOSZTY I EFEKTYWNOŚĆ NAKŁADÓW W TRANSPORCIE WARZYW

System wielokryterialnej optymalizacji systemu traderskiego na rynku kontraktów terminowych

DZIENNIK USTAW RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ

Lublin, dnia 16 lutego 2016 r. Poz. 775 UCHWAŁA NR XIV/120/16 RADY GMINY MIĘDZYRZEC PODLASKI. z dnia 29 stycznia 2016 r.

Regulamin Obrad Walnego Zebrania Członków Stowarzyszenia Lokalna Grupa Działania Ziemia Bielska

ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) NR

Badanie bezszczotkowego silnika prądu stałego z magnesami trwałymi (BLDCM)

Dynamika wzrostu cen nośników energetycznych

WYMAGANIA EDUKACYJNE SPOSOBY SPRAWDZANIA POSTĘPÓW UCZNIÓW WARUNKI I TRYB UZYSKANIA WYŻSZEJ NIŻ PRZEWIDYWANA OCENY ŚRÓDROCZNEJ I ROCZNEJ

Uchwała Nr XXVII/543/13 Sejmiku Województwa Warmińsko-Mazurskiego z dnia 29 maja 2013 r.

Zarządzanie projektami. wykład 1 dr inż. Agata Klaus-Rosińska

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE SST RECYKLING

Badanie silnika asynchronicznego jednofazowego

Adres strony internetowej, na której Zamawiający udostępnia Specyfikację Istotnych Warunków Zamówienia:

1.2. Konkurs odbywa się zgodnie z zasadami określonymi w niniejszym regulaminie, zwanym dalej "Regulaminem" oraz przepisami prawa polskiego.

I. 1) NAZWA I ADRES: Podkarpacki Urząd Wojewódzki w Rzeszowie, ul. Grunwaldzka 15, Rzeszów, woj.

WZÓR UMOWY UMOWA NR. z siedzibą w... NIP nr, REGON... wpisaną do Krajowego Rejestru Sądowego nr... w Sądzie...

Adres strony internetowej, na której Zamawiający udostępnia Specyfikację Istotnych Warunków Zamówienia:

PRZEDMIOTOWY SYSTEM OCENIANIA Z JĘZYKA NIEMIECKIEGO

Zarządzenie Nr 325/09 Burmistrza Miasta Bielsk Podlaski z dnia 29 czerwca 2009 r.

tel/fax lub NIP Regon

DZIENNIK URZĘDOWY WOJEWÓDZTWA ŚLĄSKIEGO

Rodzaj środka technicznego. Stan techniczny obiektu. Opis działania, przeznaczenie środka technicznego. Podstawa metodologiczna wyceny.

PRZYRODA RODZAJE MAP

Prezentacja dotycząca sytuacji kobiet w regionie Kalabria (Włochy)

PL B1. ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE, Szczecin, PL BUP 19/08

Stanowisko Rzecznika Finansowego i Prezesa Urzędu Ochrony Konkurencji i Konsumentów w sprawie interpretacji art. 49 ustawy o kredycie konsumenckim

Jak usprawnić procesy controllingowe w Firmie? Jak nadać im szerszy kontekst? Nowe zastosowania naszych rozwiązań na przykładach.

MATEMATYKA 4 INSTYTUT MEDICUS FUNKCJA KWADRATOWA. Kurs przygotowawczy na studia medyczne. Rok szkolny 2010/2011. tel

U Z A S A D N I E N I E

Zamieszczanie ogłoszenia: obowiązkowe. Ogłoszenie dotyczy: zamówienia publicznego. SEKCJA I: ZAMAWIAJĄCY

LABORATORIUM TECHNOLOGII NAPRAW WERYFIKACJA TULEJI CYLINDROWYCH SILNIKA SPALINOWEGO

Administrator Konta - osoba wskazana Usługodawcy przez Usługobiorcę, uprawniona w imieniu Usługobiorcy do korzystania z Panelu Monitorującego.

Adres strony internetowej, na której Zamawiający udostępnia Specyfikację Istotnych Warunków Zamówienia:

ZARZĄDZENIE NR 24/2010 Wójta Gminy Pawonków z dnia 30 kwietnia 2010r.

Liczba stron: 3. Prosimy o niezwłoczne potwierdzenie faktu otrzymania niniejszego pisma.

współfinansowany w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Rozdział I Postanowienia ogólne

Od redakcji. Symbolem oznaczono zadania wykraczające poza zakres materiału omówionego w podręczniku Fizyka z plusem cz. 2.

Transport Mechaniczny i Pneumatyczny Materiałów Rozdrobnionych. Ćwiczenie 2 Podstawy obliczeń przenośników taśmowych

Ocena rynku CNG przez użytkowników pojazdów zasilanych gazem ziemnym

PRZEDMIOTOWY SYSTEM OCENIANIA Z PODSTAW PSYCHOLOGII W KLASIE DRUGIEJ. Ocenianie wewnątrzszkolne na przedmiocie podstawy psychologii ma na celu:

wzór Załącznik nr 5 do SIWZ UMOWA Nr /

Uwarunkowania rozwoju miasta

Mapa umiejętności czytania, interpretacji i posługiwania się mapą Polski.

Adres strony internetowej, na której Zamawiający udostępnia Specyfikację Istotnych Warunków Zamówienia: ops-targowek.waw.pl

Karta informacyjna przedsięwzięcia Przebudowa budynku warsztatu

OGŁOSZENIE O ZAMÓWIENIU DOSTAWY

Objaśnienia do Wieloletniej Prognozy Finansowej na lata

Umowa na przeprowadzenie badań ilościowych

Numer ogłoszenia: ; data zamieszczenia: OGŁOSZENIE O ZAMÓWIENIU dostawy

Wniosek o ustalenie warunków zabudowy

USTAWA. z dnia 26 czerwca 1974 r. Kodeks pracy. 1) (tekst jednolity)

Zarządzanie Zasobami by CTI. Instrukcja

Adres strony internetowej, na której Zamawiający udostępnia Specyfikację Istotnych Warunków Zamówienia:

Adres strony internetowej, na której Zamawiający udostępnia Specyfikację Istotnych Warunków Zamówienia: zrd.poznan.pl; bip.poznan.

Pomiar prądów ziemnozwarciowych W celu wprowadzenia ewentualnych korekt nastaw zabezpieczeń. ziemnozwarciowych.

Pomiar mocy pobieranej przez napędy pamięci zewnętrznych komputera. Piotr Jacoń K-2 I PRACOWNIA FIZYCZNA

Dr inż. Andrzej Tatarek. Siłownie cieplne

A X E S S INSTRUKCJA UŻYTKOWNIKA

SPRZĄTACZKA pracownik gospodarczy

Ogólnopolska konferencja Świadectwa charakterystyki energetycznej dla budynków komunalnych. Oświetlenie publiczne. Kraków, 27 września 2010 r.

SEKCJA I: ZAMAWIAJĄCY SEKCJA II: PRZEDMIOT ZAMÓWIENIA.

Organizator badania biegłości ma wdrożony system zarządzania wg normy PN-EN ISO/IEC 17025:2005.

II.2) CZAS TRWANIA ZAMÓWIENIA LUB TERMIN WYKONANIA: Zakończenie:

INŻYNIERIA TRANSPORTOWA TRANS OPRACOWANIE POMIARÓW RUCHU

Projektowanie bazy danych

Gdynia: Księgowość od podstaw Numer ogłoszenia: ; data zamieszczenia: OGŁOSZENIE O ZAMÓWIENIU - usługi

Załącznik nr 4 PREK 251/III/2010. Umowa Nr (wzór)

Transkrypt:

ARCHIWUM MOTORYZACJI 1, pp. 75-86 (2011) Prognozowanie emisji CO 2 samochodu z u yciem dyskretnej mapy warunków eksploatacji JACEK KROPIWNICKI Politechnika Gda ska W pracy przedstawiono propozycj opisu warunków eksploatacji pojazdów w wybranej aglomeracji miejskiej z u yciem dyskretnej mapy warunków eksploatacji. Mapa taka umo liwia prognozowanie wybranych parametrów eksploatacyjnych pojazdów dla przyj tych dróg przejazdu oraz ró nych jednostek nap dowych. G"ównymi parametrami wyznaczanymi z u yciem dyskretnej mapy warunków eksploatacji s : ca"kowita energia przeznaczana do nap du wybranego pojazdu, zu ycie paliwa, czas przejazdu, rednia pr dko przejazdu, emisja CO 2. Zamieszczony w pracy przyk"ad wykorzystania dyskretnej mapy warunków eksploatacji pokazuje mo liwo ci porównywania alternatywnych tras przejazdu dla wybranego pojazdu, ze wzgl du na takie kryteria, jak: czas przejazdu, zu yte paliwo lub emisja CO 2. Przyk"ad ten pokazuje równie mo liwo oceny rozwi za in ynierii drogowej, która mo e by w pe"ni miarodajna, je eli dost pna b dzie dyskretna mapa warunków eksploatacji dla wszystkich ulic w analizowanym obszarze, a nie tylko g"ównych traktów komunikacyjnych. 1. Wst p Polska jako sygnatariusz licznych mi dzynarodowych porozumie w zakresie ochrony rodowiska jest zobowi zana mi dzy innymi do okre lania emisji CO 2 oraz zu ycia paliwa w skali ca"ego kraju (w tym z transportu) i przekazywania jej wyników do wiadomo ci pozosta"ych stron porozumie [13]. Do tego celu mog by u ywane zarówno modele probabilistyczne, jak równie modele rozpatruj ce emisj CO 2 dla ka dego pojazdu indywidualnie [1, 12]. Drugie ze stosowanych podej wymaga, oprócz rozpoznania samochodów sk"adaj cych si na flot pojazdów na rozpatrywanym obszarze, równie wyznaczenia kinematyki ruchu indywidualnych pojazdów lub przyj cia alternatywnej formy opisu warunków eksploatacji pojazdu. Wykorzystuj c znajomo warunków eksploatacji pojazdu oraz model wi cy te warunki z przebiegowym zu yciem paliwa i emisj CO 2 mo na okre li poszukiwane wielko ci dla indywidualnego pojazdu. W niniejszej pracy skoncentrowano si na u yciu autorskiej metody do oceny warunków eksploatacji pojazdów [7, 8, 9]. U ycie tej metody podyktowane zosta"o mo liwo ci wyj tkowo dok"adnego skorelowania parametru opisuj cego warunki eksploatacji pojazdu z przebiegowym zu yciem paliwa oraz emisj CO 2 i zosta"o to wykazane w dalszej cz ci pracy. Poni ej zaprezentowany zosta"

76 J. Kropiwnicki równie przyk"ad przygotowania i wykorzystania mapy warunków eksploatacji wybranej aglomeracji na przyk"adzie kilku ulic miasta Gda ska. 2. Identyfikacja rzeczywistych warunków eksploatacji Warunki eksploatacji pojazdu identyfikowane b d za pomoc liczbowego wska nika energetycznego zwanego energoch"onno ci jednostkow Φ, który obejmuje zarówno wp"yw warunków zewn trznych, jak równie styl jazdy kierowcy [7, 9, 14]. Wymienione czynniki wp"ywaj na ilo energii mechanicznej przekazywanej ko"om nap dowym, która jest jednym z parametrów tworz cych wspomniany wska - nik energetyczny. Ilo energii mechanicznej przekazywanej ko"om nap dowym w czasie cyklu pomiarowego mo e wynika w równym stopniu z zaistnia"ych warunków ruchu pojazdów, co ze stylu jazdy kierowcy. Z tego powodu, w zaproponowanej metodzie wspomniane czynniki s traktowane jako równowa ne, a ich oddzia"ywanie na warunki eksploatacji pojazdu zosta"y uj te w tym samym liczbowym wska niku energetycznym. Warto parametru Φ dla za"o onego czasu trwania cyklu t c mo na obliczy korzystaj c z nast puj cego równania [9]: E Φ = Ln (1) m gdzie: E energia mechaniczna dostarczona przez uk"ad przeniesienia nap du do kó", L n droga pokonana przez pojazd w fazie nap dzania przez silnik, m masa ca"kowita pojazdu. Miejsce eksploatacji (intensywno ruchu) oraz sposób prowadzenia pojazdu mog by w zaproponowanej metodzie [9] jednoznacznie opisane za pomoc funkcji g sto ci rozk"adu parametru Φ: f = f (Φ) (2) Φ Funkcja ta mo e zosta wyznaczona na drodze okresowej rejestracji podstawowych parametrów opisuj cych warunki eksploatacji pojazdu, mi dzy innymi: pr dkoci obrotowej wa"u korbowego silnika i momentu obrotowego (z modelu uk"adu nap - dowego pojazdu w przypadku braku systemu pomiaru tego parametru), przejechanej drogi. Dla przyj tych granic zmian parametru Φ spe"niony musi by ponadto warunek: Φmax f dφ = 1 (3) Φ Φmin Funkcja (2) mo e by u ywana zarówno w postaci ci g"ej, jak równie dyskretnej (histogramu).

Prognozowanie emisji CO 2 samochodu z u yciem 77 3. Zwi zek przebiegowego zu ycia paliwa z energoch#onno ci jednostkow Na rysunku 1 przedstawiono wp"yw energoch"onno ci jednostkowej (Φ) na przebiegowe zu ycie paliwa w fazie nap dowej (Q n ). Dane zosta"y uzyskane w czasie bada drogowych pojazdu osobowego w rzeczywistym ruchu miejskim na terenie Gda ska [12]. W sposób arbitralny warunki eksploatacji zosta"y podzielone na jazd w mie cie, jazd w mie cie w korku, jazd dynamiczn w mie cie oraz jazd poza miastem. Rys. 1. Zwi zek przebiegowego zu ycia paliwa w fazie nap dowej Q n z energoch"onno ci jednostkow Φ Wyniki przedstawione na rysunku 1 pozwalaj stwierdzi, i istnieje cis"a korelacja mi dzy przebiegowym zu yciem paliwa w fazie nap dowej (Q n ) a energoch"onnoci jednostkow (Φ) dla z"o onych warunków ruchu wyst puj cych w mie cie. Zale no powy sza mo e by aproksymowana funkcj liniow w postaci [6, 7, 8]: gdzie: Q n Q n = k 1 Φ + k 0 (4) przebiegowe zu ycie paliwa w fazie nap dowej (z wy" czeniem paliwa zu ywanego przez silnik na biegu ja"owym), k 1, k 0 wspó"czynniki funkcji aproksymuj cej. Uzyskana na drodze liniowej aproksymacji zale no mo e by stosowana przy zachowaniu du ej dok"adno ci (dla danych na rys. 1 R 2 =0.942) do prognozowania zu ycia paliwa przy eksploatacji pojazdu w warunkach miejskich. W warunkach pozamiejskich, ze wzgl du na wyj tkowo korzystne warunki pracy silnika, wyniki uzy-

78 J. Kropiwnicki skane z zale no ci przedstawionej na rysunku 1 mog by obarczone pewnym systematycznym b" dem (ma"a zmienno obci enia oraz korzystne, z punktu widzenia sprawno ci, po"o enie punktu pracy silnika [2, 4, 6, 15]). 4. Referencyjne zu ycie paliwa Wykorzystuj c zidentyfikowan na drodze eksperymentalnej zale no (4) mo na obliczy referencyjne zu ycie paliwa dla rozpoznanych warunków eksploatacji (dla tej samej funkcji rozk"adu parametru Φ (2) - w postaci dyskretnej b dzie to histogram) [6]: Φ 1 max Q = Ln [ fφ ( k1 Φ + k0 )] dφ + ϑbj + ϑh L Φmin (5) gdzie: Φ min, Φ max granice zmian parametru Φ, ϑ paliwo zu yte podczas pracy silnika na biegu ja"owym, bj ϑ h L L n paliwo zu yte podczas hamowania (w czasie hamowania silnikiem: ϑ h 0 ), ca"kowita droga przebyta przez pojazd, droga przebyta przez pojazd gdy by" on nap dzany przez silnik. Paliwo zu yte podczas pracy silnika na biegu ja"owym mo e by obliczone wed"ug nast puj cej zale no ci: ϑ = t G (6) gdzie: G bj zu ycie paliwa przy pracy silnika na biegu ja"owym, t bj czas pracy silnika na biegu ja"owym. bj bj Poprzez obliczenie referencyjnego zu ycia paliwa (5) dla warunków eksploatacji zarejestrowanych za pomoc funkcji (2) mo liwe jest porównanie eksploatacyjnego zu ycia paliwa z referencyjnym dla rzeczywistych warunków eksploatacji. Powstanie znacz cej ró nicy mi dzy eksploatacyjnym a referencyjnym zu yciem paliwa wskazuje na powstanie usterki w uk"adzie nap dowym pojazdu lub stosowaniem ra co niew"a ciwych technik jazdy samochodem, np. jazda z wybranym II biegiem w przek"adni wybieralnej przy sta"ej pr dko ci 70 km/h. Metoda nie pozwala jednoznacznie zidentyfikowa przyczyn powsta"ej ró nicy. Kierowca pojazdu mo e natomiast na bieco stwierdza, czy wzrost rejestrowanego zu ycia paliwa jest uzasadniony pogarszaj cymi si warunkami eksploatacji (np. dynamicznym stylem jazdy). bj

Prognozowanie emisji CO 2 samochodu z u yciem 79 Do oblicze drogowej emisji CO 2 wykorzysta mo na metod bilansu w gla, u ywan do okre lania przebiegowego zu ycia paliwa w czasie bada homologacyjnych pojazdów [11]. Pomijaj c wp"yw drogowej emisji CO oraz HC na zu ycie paliwa otrzymamy przekszta"con i uproszczon zale no [3]: CO ( ρ ) 2 = k CO 2 Q 10 pal, (7) gdzie k CO2 wspó"czynnik proporcjonalno ci, który dla spalania ca"kowitego i zupe"- nego wynosi 3,15 [3]. 5. Mapa warunków eksploatacji wybranej aglomeracji Zaproponowana w niniejszej pracy mapa warunków eksploatacji dla wybranej aglomeracji ma umo liwi prognozowanie wybranych parametrów eksploatacyjnych oraz ich porównywanie dla alternatywnych dróg przejazdu oraz ró nych jednostek nap dowych. G"ównymi parametrami wyznaczanymi z u yciem mapy warunków eksploatacji dla wybranej konfiguracji pojazd-droga s : a) ca"kowita energia przeznaczana do nap du wybranego pojazdu, b) zu ycie paliwa, c) czas przejazdu, d) rednia pr dko przejazdu, e) emisja CO 2. Zgodnie z równaniami (1), (5), (6) i (7) wyznaczenie wymienionych powy ej parametrów jest mo liwe z u yciem nast puj cego wektora parametrów: gdzie: L t n bj Y M = Φ, V,, (8) L tc Φ rednia warto energoch"onno ci jednostkowej, V rednia pr dko jazdy, L n udzia" drogi przejechanej w fazie nap dzania przez silnik w stosunku do L ca"kowitej drogi, tbj udzia" czasu pracy silnika na biegu ja"owym w stosunku do ca"kowitego tc czasu jazdy.

80 J. Kropiwnicki Dla wybranego linowego odcinka drogi mi dzy punktami o oznaczeniach 0 i k mapa warunków eksploatacji powinna przyj form charakterystyki wielowymiarowej w postaci: gdzie: ({ ϕ λ }, { ϕ, }, T, D) k M f 0, 0 M 0 k λk Y = (9) ϕ 0 szeroko geograficzna punktu startowego, λ d"ugo geograficzna punktu startowego, 0 ϕ szeroko geograficzna punktu ko cowego, k λ k d"ugo geograficzna punktu ko cowego, T dzie tygodnia. W pracy zaproponowano zbiór o 2 elementach: {dzie roboczy; weekend}; D pora dnia. W pracy zaproponowano zbiór o 6 elementach: {6 00-9 00 ; 9 00-12 00 ; 12 00-15 00 ; 15 00-18 00 ; 18 00-21 00 ; 21 00-6 00 }. Z praktycznego punktu widzenia zaproponowana mapa warunków eksploatacji powinna mie form dyskretn, a nie ci g". Analizowanie parametrów eksploatacyjnych pojazdów (np. zu ycia paliwa) mo e mie miejsce tylko dla istniej cych i przebadanych dróg, a nie dowolnych wspó"rz dnych geograficznych. Wybór trasy przejazdu polega b dzie na wskazaniu kolejnych, dost pnych w bazie danych, punktów charakteryzuj cych pocz tek i koniec przebadanych odcinków dróg. Przebadane drogi zostan podzielone na odcinki o sta"ej d"ugo ci 100 m. Wyj tkiem jest tylko ostatni odcinek, którego d"ugo wynika z ró nicy d"ugo ci ca"ej trasy i skumulowanej we wcze niejszych odcinkach. W niniejszej pracy przedstawione zostan wyniki bada drogowych przeprowadzonych na terenie miasta Gda ska w regularnym ruchu miejskim z u yciem pojazdu osobowego wyposa onego w system pomiaru po"o enia GPS oraz komunikacji z sieci pok"adow CAN umo liwiaj cy rejestracj wybranych parametrów eksploatacyjnych pojazdu. Pomiar wysoko ci z u yciem systemu GPS podlega" fenomenologicznej korekcie [5]. Korekta ta polega"a na wykluczeniu wskaza wysoko ci daj cych pochylenie drogi wy sze ni dopuszczalne w przepisach. Metoda ta pozwala ca"kowicie wyeliminowa wp"yw fa"szywych wskaza systemu na u ywan w dalszych obliczaniach wysoko, w odró nieniu od powszechnie u ywanych metod filtracji cyfrowej, które powoduj tylko os"abienie tego wp"ywu. Styl jazdy kierowcy podporz dkowany by" stylowi prowadzenia losowo wybranego pojazdu [10]. Wybrany pojazd by" ledzony przez pojazd testowy w celu ograniczenia wyp"ywu indywidualnego stylu jazdy kierowcy testowego na wyniki próby. W ramach realizowanych prac przebadanych zosta"o 5 szlaków komunikacyjnych w centrum miasta (w tym g"ówna 3-pasmowa arteria Trójmiasta).

Prognozowanie emisji CO 2 samochodu z u yciem 81 Prezentowane wyniki bada dotycz jazd przeprowadzonych w godzinach 9 00-12 00, w dni robocze, przy czym ka de z bada zosta"o powtórzone 6-krotnie. Prezentowane poni ej wyniki dotycz danych u rednionych dla 7 prób, dla ka dego przebadanego odcinka trasy. Reprezentacj graficzn charakterystyki wielowymiarowej (9) b dzie geograficzna mapa terenu z zaznaczonymi przebadanymi odcinkami dróg, do których przypisane zosta"y wyznaczone w trakcie bada drogowych warto ci parametrów wektora Y M (8). W prezentowanej pracy zamieszczono przyk"ad takiej graficznej reprezentacji wykonanej z u yciem autorskiego oprogramowania, które na bazie map geograficznych dost pnych w aplikacji Google Earth kre li przebadane odcinki tras. Wybrane warto ci parametrów wektora Y M (8) prezentowane s na rysunkach 2 i 3, przy czym okre lonym na drodze bada drogowych warto ciom odpowiadaj odpowiednie kolory. Skala warto ci i odpowiadaj ce im kolory zosta"y do" czone do kolejnych rysunków w postaci s"upka kolorów. 6. Przyk#ad wykorzystania mapy warunków eksploatacji do wyboru trasy przejazdu Zamieszczony poni ej przyk"ad wykorzystania mapy warunków eksploatacji dotyczy wyznaczenia prognozowanych parametrów eksploatacyjnych (emisja CO 2, przebiegowe zu ycie paliwa, czas przejazdu itd.) wybranego samochodu osobowego wyposa onego w silnik spalinowy o zap"onie iskrowym o pojemno ci 1,8 dm 3. Rozwa ano dwie trasy przejazdu z punktu o oznaczeniu START do punktu o oznaczeniu KONIEC w kierunku po"udniowym (S). Pierwsza trasa o oznaczeniu 1S przebiega 2-pasmow drog o du ej przepustowo ci, a nast pnie g"ówn 3-pasmow arteri Gda ska. Druga trasa o oznaczeniu 2S przebiega 2-pasmow drog o ma"ej liczbie skrzy owa, a nast pnie 1-pasmow drog o ma"ej przepustowo ci. Rozwa ane w niniejszym przyk"adzie trasy stanowi popularny szlak komunikacyjny w centrum Gda ska, który " czy nadmorskie dzielnice mieszkaniowe (Zaspa, Przymorze, a- bianka) z dzielnicami handlowo-przemys"owymi. Ze wzgl du na wi ksz przepustowo trasy 1S jest ona ch tniej wybierana przez gda skich kierowców, pomimo wyra nie wi kszej d"ugo ci. W przypadku du ego nat enia ruchu, w godzinach szczytu, trasa 1S charakteryzuje si wi ksz mo liwo ci utrzymania p"ynno ci ruchu. Przeprowadzone badania dotycz przejazdu w dzie roboczy w godzinach 9 00-12 00 i maj na celu rozwa enie zasadno ci wyboru trasy d"u szej, gdy p"ynno ruchu wynika w g"ównej mierze z nastaw sygnalizacji wietlnej, a w mniejszym stopniu z nat enia ruchu. Wskazanie trasy przejazdu odbywa si poprzez wybór z dost pnej bazy danych kolejnych odcinków trasy. W przypadku, gdy zmieniana jest ulica, po której odbywa si przejazd, zastosowany program wyznacza parametry " cz cego ulice odcinka poprzez u rednienie parametrów odcinków " czonych. Wykorzystuj c dane zawarte w mapie warunków eksploatacji (9) oraz równania (1), (5), (6) i (7) wyznaczone zosta"y dla zadanych tras przejazdu prognozowane parametry eksploatacyjne pojazdu. Wyniki oblicze zamieszczone zosta"y w tabeli 1.

82 J. Kropiwnicki Trasa Droga Czas Tabela 1. Ogólna charakterystyka zdanych tras i prognozowane parametry eksploatacyjne wybranego pojazdu Zu yte paliwo [m] [s] [dm 3 ] Q CO 2 V [dm 3 /100 km] [g/km] [km/h] 1S 5425 545 0.395 7.29 171 35,8 2S 4049 480 0.310 7.66 180 30,3 Analizuj c wyniki zamieszczone w tabeli 1 mo na stwierdzi, e szybsz tras przejazdu jest trasa 2S. Tej trasie odpowiadaj równie mniejsze zu ycie paliwa i emisja CO 2. Sytuacja powy sza ma miejsce w godzinach poza szczytem komunikacyjnym, dlatego te nastawy sygnalizacji wietlnej oraz d"ugo trasy maj decyduj cy wp"yw na czas przejazdu, a wybór trasy d"u szej b dzie w tym wypadku nieuzasadniony. Na podstawie graficznej formy prezentacji wyników (rys. 4 i 5) mo na natomiast przeprowadzi analiz, w zakresie oceny zastosowanych rozwi za in ynierii drogowej. Przy tej ocenie zdecydowano si wykorzysta jako kryterium emisj CO 2. Przyk"adowo na rysunku 5 na trasie 2S, 3,5 km od punktu startowego zauwa y mo na odcinek o du ej emisji CO 2 (kolor pomara czowy ok. 500 g/km). Wskazany odcinek drogi wyst puje na skrzy owaniu, gdzie trasa 2S w" cza si w g"ówn 3-pasmow arteri komunikacyjn Gda ska. W tym wypadku up"ynnienie ruchu poprzez wyd"uenie fazy wiat"a zielonego dla kierunku trasy 2S wydaje si by racjonalnym rozwi zaniem, gdy na rozwa anym skrzy owaniu droga odpowiadaj ca kierunkowi 1S odznacza si stosunkowo nisk emisj CO 2 (ok. 120 g/km). Regulacja taka powinna by jednak poprzedzona analiz potencjalnych skutków dla przeciwnego kierunku ruchu.

Prognozowanie emisji CO 2 samochodu z u yciem 83 Rys. 2. Mapa warunków eksploatacji udzia" drogi przejechanej w fazie nap dzania przez silnik w stosunku do ca"kowitej drogi (L n /L) Rys. 3. Mapa warunków eksploatacji udzia" czasu pracy silnika na biegu ja"owym w stosunku do ca"kowitego czasu jazdy (t bj /t c )

84 J. Kropiwnicki Rys. 4. rednia pr dko jazdy na trasach: 1S i 2S Rys. 5. Emisja CO 2 na trasach: 1S i 2S

Prognozowanie emisji CO 2 samochodu z u yciem 85 7. Wnioski Zaproponowana w pracy metoda tworzenia mapy warunków eksploatacji dla wybranej aglomeracji mo e zosta przeprowadzona przy wykorzystaniu tanich i prostych w obs"udze urz dze. Podstawowym urz dzeniem badawczym jest pojazd samochodowy wyposa ony w system pomiaru po"o enia GPS z uk"adem korekty wskaza wysoko ci [5] i rejestracji parametrów jazdy. Zastosowana metoda ledzenia wybranego losowo pojazdu w ruchu przez pojazd testowy ma na celu ograniczenie wyp"ywu indywidualnego stylu jazdy kierowcy testowego na wyniki próby. Zamieszczony w pracy przyk"ad wykorzystania mapy warunków eksploatacji pokazuje mo liwo ci porównywania alternatywnych tras przejazdu dla wybranego pojazdu, ze wzgl du na takie kryteria, jak: czas przejazdu, zu yte paliwo lub emisja CO 2. Przyk"ad ten pokazuje równie mo liwo oceny rozwi za in ynierii drogowej, która mo e by w pe"ni miarodajna, je eli dost pna b dzie mapa warunków eksploatacji dla wszystkich ulic w analizowanym obszarze, a nie tylko g"ównych traktów komunikacyjnych. Literatura [1] CHOPEK Z.: Modelowanie emisji zanieczyszcze z pojazdów poruszaj cych si na skrzy owaniach. Archiwum Motoryzacji, PWN Warszawa 2002, Nr 4, ss. 189-204. [2] COMBE T., KOLLREIDER A., RIEL A., [et al.]: Modellabbildung des Antriebsstrangs- Echtzeitsimulation der Fahrzeuglaengsdynamik. MTZ 1/2005, ss. 50-59. [3] GAO Y., CHECKEL M. D.: Experimental Measurement of On-Road CO 2 Emission and Fuel Consumption Functions. SAE World Congress & Exhibition, April 2007, Detroit, MI, USA, Session: Life Cycle Analysis/Energy or Emissions Modeling. SAE 2007, 2007-01-1610. [4] KRETZSCH M., GÜNTHER M., ELSNER N., [et al.]: Modellansätze für die virtuelle Applikation von Motorsteuergeräten. MTZ 09/2009: 665-670. [5] KROPIWNICKI J., KNEBA Z.: Phenomenological correction of height above ground level of vehicle derived from GPS system. 6th International Conference MECHATRONIC SYSTEMS AND MA- TERIALS, 5 8 July 2010, Opole. [6] KROPIWNICKI J.: Identyfikacja rzeczywistych warunków eksploatacji samochodu z u yciem energoch!onno ci jednostkowej. Archiwum Motoryzacji 3/2010, ss. 153-166. [7] KROPIWNICKI J.: Koncepcja nowego testu energetycznego dla pojazdów samochodowych. Archiwum Motoryzacji. 2/2007, s. 169-183. [8] KROPIWNICKI J.: Mo liwo ci parametrycznej identyfikacji warunków eksploatacji pojazdu samochodowego. Journal of KONES: Powertrain and Transport. Vol. 15, nr 4 (2008), ss. 289-296. [9] KROPIWNICKI J: identification of real vehicle operating conditions. FISITA 2010 World Automotive Congress, Budapest 2010, F2010-G-004. [10] KULKARNI A. V., SAPRE R. R., SONCHAL CH. P.: Gps-Based Methodology for Drive Cycle Determination. SAE 2005 World Congress & Exhibition, April 2005, Detroit, MI, USA, Session: Testing and Instrumentation (Part 1 & 2). SAE 2005, 2005-01-1060. [11] MERKISZ J.: Ekologiczne problemy silników spalinowych. Wydawnictwo Politechniki Pozna skiej, Pozna 1998. [12] RADZIMIRSKI S., TAUBERT S.: Okre lanie wska ników emisji zanieczyszcze z pojazdów w rzeczywistych warunkach eksploatacji metod macierzy emisji. Zeszyty Naukowe Instytutu Transportu Samochodowego, Zeszyt 96, Warszawa 2004, ss.133-139.

86 J. Kropiwnicki [13] RADZIMIRSKI S.: Monitoring zu ycia paliwa i emisji CO 2 w 2001 roku przez nowe samochody osobowe. Zeszyty Naukowe Instytutu Transportu Samochodowego, Zeszyt 94, Warszawa 2003, ss. 147-154. [14] SIKA W.: Teoria ruchu samochodu. WNT, Warszawa 2002. [15] UBYSZ A.: Energoch!onno samochodu a zu ycie paliwa w z!o onych warunkach ruchu. Wydawnictwo Politechniki l skiej, Gliwice 2003.