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北京市出租汽车生态驾驶行为培训分析

时间:2017-02-14 来源:学术堂 所属分类: 机械工程论文 本文字数:4028字
  摘要

        0引言
  
  机动车能耗和尾气排放问题一直是困扰城市交通健康、可持续发展的世界性难题[1].以北京市为例,2012年交通领域能耗量占全市总能耗的25.2%;同时,机动车排放的细颗粒物(PM2.5)、氮氧化合物(NOx)和挥发性有机化合物(VOC)分别占全市排放物总量的22.2%,58%和40%[2].因此,大力实施机动车节能减排工作,已成为各级政府的工作重点之一[3].
  
  影响汽车燃油消耗和尾气排放的主要因素可以概括为三类:车辆技术、道路条件和驾驶水平[4].研究发现,驾驶水平对车辆燃油经济性的影响范围可达30%[4].同时,相比其他两种主要影响因素,从驾驶行为提升角度入手实施机动车节能减排,具有风险小、易实施和成本效益最高的优势[5].因此,早在20世纪末,发达国家便提出了生态驾驶理念:不进行突然加(减)速、空踩油门以及长时间怠速等驾驶行为,以更加经济、环保的方式驾驶汽车[6].随后的研究表明,生态驾驶行为可使车辆燃油消耗降低10%~20%,同时还可使地面交通温室气体排放减少10%[7].源于巨大的节能减排潜力,生态驾驶行为已在众多发达国家推广实施,并取得显着的节能减排效益。
  
  然而,由于生态驾驶行为近几年才被引入中国,人们对这一驾车理念的知晓度并不高,针对生态驾驶行为的研究结果和相关报道较为少见。由于驾驶人状况、驾车理念、行车环境和车辆技术等方面的差异,生态驾驶在中国的发展潜力和实施方式可能存在不同。因此,有必要基于中国驾驶群体现状,测试不同驾驶培训形式的节能减排潜力,形成面向不同驾驶群体的生态驾驶行为培训方案,进而为促进生态驾驶行为在中国的推广实施奠定基础。
  
  本文选取北京市出租汽车行业为研究对象,一方面,作为城市交通系统的重要组成部分,出租汽车具有运行时间长、运营覆盖范围广、驾驶员职业化程度高等特点,对整个城市机动车能耗和尾气排放的影响不可忽视;另一方面,基于车载诊断系统(On-BoardDiagnostic,OBD)+北斗/GPS数据采集终端,北京市交通行业节能减排中心已实现对全市范围内3000多辆出租汽车运行数据(位置、速度、油耗等)的逐秒动态监测,可为生态驾驶行为培训效果分析提供实时数据支持。
  
  1实验设计
  
  1.1实验目的
  
  通过实施出租汽车驾驶员生态驾驶行为培训,对比培训前后车辆能耗变化情况,分析生态驾驶行为培训效果,寻找不同培训手段对于降低车辆能耗的差异,形成适合出租汽车驾驶员的生态驾驶行为培训方法。
  
  1.2被试选取
  
  为尽可能地减少车辆差异等随机因素对培训效果的影响,通过北京市交通领域节能减排统计与监测平台对被试车辆进行筛选,最终确定被试车辆类型为:现代伊兰特车型,排量1.6L,国IV排放标准,2013年上线,单班驾驶员。
  
  为使样本分布涵盖不同车辆油耗等级,根据筛选后的被试车辆,首先按照车辆某一天实际运行百公里油耗从高到低进行排列,并将油耗划分为高、中、低三档。然后,针对分布在三个油耗档次的车辆,分别随机选取20辆,共获得60辆车作为实验备用对象。
  
  1.3实验方案
  
  根据发达国家提倡的生态驾驶行为操作指南[5],结合出租汽车的运营特点,制订面向出租汽车驾驶员的生态驾驶行为培训内容:以出租汽车一天的运营过程为线索,包括出发前做好准备工作,驾驶过程中保持良好的驾驶行为习惯,特殊道路交通条件下采取正确的驾驶方式,收车后注意进行车辆自检,按时进行专业车辆维修和保养等5个方面。
  
  结合中国驾驶培训行业的实施现状,出租汽车驾驶员生态驾驶行为培训方案共设计3种方式:
  
  1)静态培训:通过培训手册、宣传视频对出租汽车驾驶员实施生态驾驶行为培训;
  
  2)动态培训:聘请专业汽车驾驶教练,基于驾驶模拟舱,对驾驶人进行生态驾驶行为现场实操培训;
  
  3)综合培训:综合上述两种方式,对驾驶员实施先静态后动态的综合培训。
  
  为对比不同培训手段的效果差异,共设置3个实验组:静态培训组(T1)、动态培训组(T2)和综合培训组(T3)。将油耗不同档的60辆车随机分为3组,因此每个实验组共有20个测试样本。实验总体方案见表1.
  
  出租汽车驾驶员生态驾驶行为培训方案
  
  为获得培训前后一致的实验数据,以培训前一天和培训后一天的车辆运行数据作为对比分析对象,并统一规定数据采集时间为08:00-20:00.
  
  1.4实验设备
  
  实验共涉及两种设备:利用驾驶模拟器实施生态驾驶行为动态培训;利用OBD+北斗/GPS数据采集终端实现车辆油耗采集。
  
  1.4.1驾驶模拟器
  
  出租汽车驾驶员生态驾驶实操培训利用北京工业大学驾驶模拟实验平台开展。该模拟器提供前方130°水平视野和40°垂直视野,能够模拟和再现实车运行环境。驾驶车辆为丰田Yaris手动挡车型,能够产生0~10Hz的振动感。同时,模拟器具有音效模拟效果,能够产生发动机运转、车辆制动、转弯侧滑等常见音效。模拟器以30Hz的频率记录驾驶人操控行为参数(如加速或制动踏板踩踏深度、方向盘转角、档位等)和车辆运行参数(速度、加速度、侧向位移等)。
  
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