Les colonnes de camion sans pilote permettent d'économiser du temps et jusqu'à 20% de carburant

Selon les chercheurs, les camions sans pilote devraient entrer dans le système de transport dans les années à venir. Ils suggèrent également que les véhicules autonomes peuvent économiser du carburant s'ils se déplacent dans des colonnes de plusieurs camions chacun. Comme les volées d'oiseaux ou les coins de chasseurs, les groupes de motards et les voitures de course, les camions subissent moins de traînée aérodynamique lorsqu'ils se déplacent à courte distance.

Mais créer un convoi d'automobiles pour livrer des marchandises entre les centres de distribution ou transporter des passagers entre les stations prend du temps. Une voiture qui arrive à la gare plus tôt est obligée d'attendre les autres avant de former un convoi et de prendre la route, créant des retards inévitables.

Les colonnes de camions qui se rapprochent pour atteindre une efficacité aérodynamique peuvent économiser jusqu'à 20% sur les coûts de carburant. Plus il y a de voitures dans un convoi, plus l'efficacité est élevée: le premier et le dernier camion du convoi ne sont pas affectés par l'ombre aérodynamique. Les ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont constaté qu'il existe deux options efficaces: soit former une colonne de voitures à partir de celles qui existent déjà, et les envoyer selon un calendrier, soit envoyer une fois un certain nombre de fourgonnettes dans une colonne.

Le mouvement des fourgons à proximité les uns des autres augmente l'efficacité énergétique. Les colonnes de camions, les volées d'oiseaux et les coins d'avions de chasse sont des groupes similaires d'un point de vue systémique. Les personnes qui étudient ces systèmes ne regardent que les indicateurs de performance tels que le retard et la consommation de carburant. Les scientifiques du MIT considèrent ces indicateurs par rapport au coût, à la consommation d'énergie et à l'impact environnemental. À leur avis, cette ligne de recherche peut vraiment augmenter l'efficacité du transport de marchandises.

Selon les ingénieurs, lors du transport de marchandises, en particulier sur de longues distances, une partie importante du carburant est dépensée, y compris les tentatives de surmonter la traînée aérodynamique. Les scientifiques ont précédemment calculé que si plusieurs camions se déplaçaient à plusieurs mètres l'un de l'autre, les voitures situées au milieu devraient subir moins de résistance, économisant ainsi 20% de carburant.

Les wagons qui roulent derrière devraient économiser environ 15% du carburant - un peu moins en raison des courants d'air qui se forment derrière. Une colonne de cinq camions permettra d'économiser environ 17% de carburant par rapport aux camions simples, huit voitures permettront d'économiser 18% et avec seulement 15 camionnettes dans une colonne, l'efficacité atteindra 19%.

Sertac Karaman, professeur agrégé d'aéronautique et d'astronautique au MIT, et ses collègues ont développé un modèle mathématique pour étudier les effets de diverses politiques de planification de la consommation de carburant et des retards. Ensemble, ils ont modélisé un scénario simple dans lequel plusieurs camions se déplacent entre deux stations et arrivent à chacune à des moments aléatoires. Le modèle comprend deux composantes principales: une formule pour représenter l'heure d'arrivée d'un véhicule et pour prédire la consommation de carburant.

Le groupe a observé comment l'heure d'arrivée et la consommation de carburant changent dans deux stratégies de planification: une politique d'horaire dans laquelle les véhicules, quel que soit leur nombre, forment un convoi et partent à une heure précise; et une politique de rétroaction lorsque les camions prennent la route uniquement lorsqu'un certain nombre de voitures sont tapées - une stratégie que Karaman a rencontrée pour la première fois en Turquie.

"J'ai grandi en Turquie, où il existe deux types de transports publics: les bus réguliers qui circulent à intervalles réguliers et d'autres, où le chauffeur s'arrête à l'arrêt de bus jusqu'à ce que le bus soit plein, puis continue sur la route", a-t-il déclaré.

En train de créer des modèles de mouvement des colonnes de transport de marchandises, les chercheurs ont analysé de nombreux scénarios différents dans le cadre de deux directions principales des stratégies de planification du trafic. Pour évaluer l'effet du graphique sur le mouvement, ils ont modélisé des scénarios dans lesquels des colonnes ont été envoyées à intervalles réguliers, par exemple toutes les cinq minutes, et les ont comparés avec des options à d'autres intervalles - trois et sept minutes. Conformément à la politique de rétroaction, ils ont comparé des scénarios dans lesquels différents nombres de voitures ont été envoyés - trois premiers à la fois, puis cinq à la fois.

Au final, l'équipe a trouvé le rapport optimal dans lequel passer d'un point à un autre prendrait le moins de temps tout en conservant plus de carburant. Les colonnes qui voyageaient selon un horaire spécifique étaient plus efficaces que celles qui étaient espacées dans le temps. De même, les scénarios de rétroaction dans lesquels un certain nombre de camions ont d'abord été collectés avant le départ étaient plus optimaux que ceux dans lesquels le nombre de camions dans un convoi était en constante évolution. L'étude a également révélé que la politique de rétroaction est un peu plus stable que la stratégie utilisant le calendrier - dès le premier, vous pouvez économiser 5% de carburant en plus.

Désormais, Karaman travaille avec des sociétés de transport au Brésil, où il crée pour eux des modèles d'efficacité du transport de marchandises. Sa version pas encore définitive implique le mouvement de voitures à des distances très proches - de 3 à 4 mètres, ce qui maximisera l'efficacité aérodynamique. Il est difficile pour une personne ordinaire de maintenir une telle distance derrière le volant d'un camion, alors Karaman suggère que des systèmes de conduite autonomes seront nécessaires.

Malheureusement, l'étude ne peut pas couvrir tous les aspects du transport de marchandises. Il n'a pas abordé la réaction des autres automobilistes qui ne font pas partie du convoi. Il est probable que les conducteurs ne seront pas enthousiastes à l'idée de conduire dans le même flux avec des camions à commande autonome, malgré le fait que ces derniers pourraient être plus sûrs. Les camions sans pilote seront équipés d'un système de contrôle automatique et d'algorithmes de sécurité en cas de crevaison ou de dysfonctionnement. Les premières voitures autonomes seront sous le contrôle des conducteurs, mais peu à peu son rôle dans la conduite ne fonctionnera plus.

Lorsque les camions sont espacés de sorte que, si vous le souhaitez, une personne puisse conduire entre eux, c'est une chose. Cependant, les parois solides de plusieurs camions de plusieurs centaines de mètres sont décourageantes: un convoi de 10 camions avec une étape d'économie de carburant de 3-4 mètres s'étirera sur environ 230 mètres.

Source: https://habr.com/ru/post/fr400269/