Análise do consumo de combustível e da capacidade viária para a condução ecológica em microssimulação de tráfego

Abstract

A condução ecológica em veículos de passeio caracteriza-se pela aplicação de acelerações baixas em relação à condução normal visando à redução do consumo de combustível. Considerando que diversos modelos macroscópicos de fluxo apresentam dependência direta da capacidade com acelerações no nível microscópico, supõe-se que a condução ecológica diminua a capacidade viária e que, portanto, possa gerar cenários de congestionamentos mais severos se comparados a cenários similares com condução normal. Em decorrência, avalia-se a hipótese de a condução ecológica resultar em maior consumo agregado do tráfego em condições saturadas. Para a avaliação da hipótese, foram coletados dados em ciclos de condução com um veículo dotado do sistema de apoio à condução ecológica na cidade de Florianópolis-SC. Os dados foram utilizados para definir as acelerações dos modos de condução utilizadas como parâmetros do modelo de Gipps em microssimulação de tráfego, bem como para a calibração do modelo de consumo de combustível utilizado. Os resultados em condução experimental demonstraram que o modo de condução ecológica possui benefícios em termos de consumo de combustível quando comparado ao modo de condução normal. Esse efeito é observado também através dos resultados em simulação microscópica obtidos com o simulador Aimsun Next para um segmento viário hipotético semaforizado, confirmando a hipótese, indicando o excesso de pare-e-anda e o consumo em marcha lenta como responsáveis pelo o aumento de consumo de combustível do tráfego agregado. Conclui-se também a relevância de sistemas de desligamento/acionamento automático dos motores para redução da parcela de consumo em marcha lenta em qualquer regime de tráfego.

Abstract: Eco-driving in passengers car is applied by applying accelerations compared to using normal power for characterizing consumption. Considering the different macroscopic dependencies of direct flow of capacity with the microscopic level, it is assumed that driving reduces road capacity and, therefore, can generate more severe congestion scenarios compared to similar scenarios with normal driving. As a result, the hypothesis of ecological driving that results in aggregated traffic under higher consumption conditions is evaluated. For the evaluation of the hypothesis, the system was given in driving cycles with a vehicle equipped with eco-driving. The data were used to define the accelerations of the usage modes used as the Gipps model in traffic microsimulation, as well as to adjust the consumption of the fuel model used. The ecological consumption results have the driving mode benefits in terms of fuel consumption when compared to the normal driving mode. This effect is also observed through the results in a microscopic simulation created with the Aimsun Next simulator for a hypothetical traffic light segment, confirming a hypothesis, indicating the excess of comparison and consumption at idle as the increase in fuel consumption of the aggregate traffic. It is also concluded to all systems of shutdown/start of the engines to reduce the amount of consumption in march in any traffic regime.