Atualmente, 90 por cento do combustível usado para transporte é à base de petróleo, tornando-o um dos principais contribuintes para a poluição do ar em todo o mundo. Avanços tecnológicos recentes, Contudo, estão finalmente permitindo o desenvolvimento de novas ferramentas para reduzir o consumo de energia e as emissões de gases de efeito estufa (GEE) associadas ao transporte.

Uma das estratégias que os pesquisadores têm explorado é a direção ecológica conectada, que envolve o uso de tecnologia de veículos conectados e automatizados (CAV). Essa tecnologia pode reduzir o número de paradas e o tempo de marcha lenta para veículos individuais, ao mesmo tempo em que evita aceleração ou desaceleração desnecessária com base em informações de trânsito em tempo real, como dados de fase e tempo do sinal (SPaT) para sinais de tráfego individuais.

Apesar da promessa mostrada por algumas dessas abordagens, a maioria dos estudos até agora se concentrou em testes de direção ecológica conectada em automóveis de passageiros, mostrando economia de combustível de cerca de 10 a 15 por cento. A implementação desta estratégia em caminhões pesados ​​pode levar a semelhantes, se não for maior, economia de combustível.

Ciente dessa lacuna na literatura, uma equipe de pesquisadores da Universidade da Califórnia, Riverside (UC Riverside) e o Volvo Group North America testaram recentemente um sistema de direção ecológica conectado em uma série de testes de campo com caminhões pesados. Suas descobertas, apresentado em um artigo pré-publicado no arXiv, são altamente promissores, com seu sistema levando a perfis de velocidade significativamente mais suaves dos caminhões conforme eles se aproximam dos cruzamentos.

"Temos trabalhado nessa tecnologia como parte de nosso programa de pesquisa de veículos conectados e automatizados há pouco mais de uma década, "Kanok Boriboonsomsin, o pesquisador principal, disse TechXplore. "A ideia principal é que, ao permitir a comunicação entre os veículos e a infraestrutura rodoviária (ou seja, semáforos), podemos melhorar a eficiência da direção, que ajudará a reduzir o consumo de combustível do veículo e as emissões do tubo de escape. "

O sistema desenvolvido por Boriboonsomsin e seus colegas, chamado Eco-Drive, orienta os motoristas conforme eles se aproximam e partem de cruzamentos semaforizados com base nas informações do SPaT em tempo real. Isso pode aumentar a eficiência energética e diminuir as emissões de GEE, fazendo com que os veículos na estrada sigam perfis de velocidade cuidadosamente projetados ao se aproximar de um cruzamento.

Em seu estudo recente, patrocinado pelo California Air Resources Board e pelo South Coast Air Quality Management District, Boriboonsomsin e seus colegas começaram a testar seu sistema de direção ecológica em testes de campo nas estradas de Carson, Califórnia, aplicando-o a caminhões pesados ​​que normalmente liberam grandes quantidades de gases de efeito estufa. Os testes foram realizados ao longo de dois corredores com seis interligados, cruzamentos semaforizados, que foram configurados para comunicar informações SPaT a todos os veículos equipados com o sistema.

"Quando o veículo equipado se aproxima de um semáforo conectado, o sistema recebe informações sobre quando o semáforo vai mudar, "Boriboonsomsin explicou." Em seguida, ele usa essa informação junto com outras (ou seja, a que distância o veículo está do semáforo, velocidade atual do veículo, se há outro veículo na frente e quão rápido esse veículo está indo, e o limite de velocidade da estrada) para calcular e fornecer ao motorista a velocidade de direção recomendada. "

O sistema proposto pelos pesquisadores essencialmente orienta os motoristas em um determinado cruzamento quando um semáforo está verde ou os alerta para que se preparem para parar caso o semáforo fique vermelho, evitando travagens bruscas desnecessárias. Isso ajuda a melhorar a eficiência do combustível, reduzindo as emissões do tubo de escape de veículos individuais.

“Estamos avaliando rigorosamente os benefícios da tecnologia em termos de consumo de combustível e redução de emissões na simulação, "Boriboonsomsin disse." Isso nos permite controlar as várias incertezas no ambiente de tráfego do mundo real para que possamos fazer uma comparação exata entre dirigir com e sem o sistema. "

Foram necessárias fortes parcerias entre as partes interessadas dos setores público e privado para permitir que Boriboonsomsin e seus colegas testassem sua tecnologia de direção ecológica conectada em ambientes de tráfego reais. Por exemplo, A colaboração da UC Riverside com a Volvo foi um facilitador chave para os testes de campo.

“Trabalhamos com cidades, municípios, e fornecedores de equipamentos para permitir a conectividade em cruzamentos sinalizados selecionados, "Boriboonsomsin disse." Também trabalhamos com o Grupo Volvo para desenvolver e implementar o sistema em caminhões pesados. Sem nenhum desses elementos, os testes de campo não seriam possíveis. "

O número limitado de testes de campo realizados pelos pesquisadores produziu resultados muito promissores, com veículos equipados mostrando perfis de velocidade muito mais suaves ao se aproximar de cruzamentos. Cálculos usando o modelo MOVES da Agência de Proteção Ambiental dos EUA sugerem que seu sistema de direção ecológica conectado resulta em aproximadamente 9% de economia de combustível em cenários de aceleração e 4% em desaceleração.

"O próximo passo imediato é avaliar os benefícios da tecnologia em termos de reduções no consumo de combustível e nas emissões em uma variedade de cenários, que estamos fazendo atualmente, "os pesquisadores acrescentaram." Então, planejamos implementar e testar essa tecnologia em veículos de tecnologia avançada, como caminhões elétricos híbridos plug-in e caminhões elétricos a bateria. O ganho de eficiência energética do sistema de direção ecológica conectado pode ajudar a estender o alcance desses caminhões. Além disso, esperamos integrar o sistema de direção ecológica conectado com a tecnologia de direção automatizada para fazer o veículo seguir a velocidade recomendada automaticamente. "

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