Kolom truk tak berawak menghemat waktu dan bahan bakar hingga 20%

Menurut para peneliti, truk tak berawak harus memasuki sistem transportasi di tahun-tahun mendatang. Mereka juga menyarankan bahwa kendaraan otonom dapat menghemat bahan bakar jika mereka bergerak di kolom masing-masing truk. Seperti kawanan burung atau pejuang, kelompok pengendara motor dan mobil balap, truk mengalami hambatan aerodinamis yang lebih sedikit ketika bergerak dalam jarak dekat.

Tetapi menciptakan konvoi mobil untuk mengirimkan barang antar pusat distribusi atau mengangkut penumpang antar stasiun membutuhkan waktu. Sebuah mobil yang tiba di stasiun sebelumnya terpaksa menunggu orang lain sebelum mereka membentuk konvoi dan menabrak jalan, menciptakan penundaan yang tak terhindarkan.

Kolom truk yang saling berdekatan untuk mencapai efisiensi aerodinamis dapat menghemat hingga 20% dalam biaya bahan bakar. Semakin banyak mobil dalam satu konvoi, semakin tinggi efisiensinya: truk pertama dan terakhir dalam konvoi tersebut tidak terpengaruh oleh bayangan aerodinamis. Insinyur di Massachusetts Institute of Technology (MIT) menemukan bahwa ada dua opsi efektif: baik untuk membentuk kolom mobil dari yang sudah ada, dan mengirimkannya sesuai jadwal, atau mengirim van dalam jumlah tertentu dalam satu kolom.

Pergerakan van yang berdekatan satu sama lain meningkatkan efisiensi bahan bakar. Kolom truk, kawanan burung dan irisan pesawat tempur adalah kelompok serupa dari sudut pandang sistemik. Orang yang mempelajari sistem ini hanya melihat indikator kinerja seperti waktu tunda dan konsumsi bahan bakar. Para ilmuwan dari MIT mempertimbangkan indikator ini dibandingkan dengan biaya, konsumsi energi dan dampak lingkungan. Menurut mereka, jalur penelitian ini benar-benar dapat meningkatkan efisiensi transportasi kargo.

Menurut para insinyur, selama transportasi kargo, terutama jarak jauh, sebagian besar bahan bakar dihabiskan, termasuk upaya untuk mengatasi hambatan aerodinamis. Sebelumnya, para ilmuwan menghitung bahwa jika beberapa truk akan menempuh jarak beberapa meter, satu demi satu, mobil di tengah harus mengalami hambatan lebih sedikit, sehingga menghemat 20% bahan bakar.

Gerobak yang melaju di belakang harus menghemat sekitar 15% bahan bakar - sedikit lebih sedikit karena arus udara yang terbentuk di belakang. Kolom lima truk akan menghemat sekitar 17% bahan bakar dibandingkan dengan truk tunggal, delapan mobil akan memberikan penghematan 18%, dan dengan hanya 15 van dalam satu kolom, efisiensi akan mencapai 19%.

Sertac Karaman, associate professor aeronautics dan astronautics di MIT, dan rekan-rekannya telah mengembangkan model matematika untuk mempelajari efek dari berbagai kebijakan dan penundaan perencanaan konsumsi bahan bakar. Bersama-sama, mereka membuat model skenario sederhana di mana beberapa truk bergerak di antara dua stasiun dan tiba di masing-masing stasiun secara acak. Model ini mencakup dua komponen utama: formula untuk mewakili waktu kedatangan kendaraan dan untuk memperkirakan konsumsi bahan bakar.

Kelompok tersebut mengamati bagaimana waktu kedatangan dan konsumsi bahan bakar berubah dalam dua strategi perencanaan: kebijakan jadwal di mana kendaraan, berapapun jumlahnya, membentuk konvoi dan berangkat pada waktu tertentu; dan kebijakan umpan balik ketika truk menabrak jalan hanya ketika sejumlah mobil diketik - strategi yang Karaman pertama kali bertemu di Turki.

"Saya tumbuh di Turki, di mana ada dua jenis transportasi umum: bus reguler yang beroperasi secara berkala dan lainnya, di mana pengemudi akan berhenti di sana sampai bus penuh, dan kemudian menabrak jalan," katanya.

Dalam proses pembuatan model pergerakan kolom angkutan barang, peneliti menganalisis banyak skenario berbeda dalam kerangka dua arah utama strategi perencanaan lalu lintas. Untuk menilai efek grafik pada pergerakan, mereka membuat model skenario di mana kolom dikirim secara berkala, misalnya, setiap lima menit, dan membandingkannya dengan opsi pada interval lain - tiga dan tujuh menit. Sesuai dengan kebijakan umpan balik, mereka membandingkan skenario di mana jumlah mobil yang berbeda dikirim - tiga pertama sekaligus, kemudian lima sekaligus.

Pada akhirnya, tim menemukan rasio optimal di mana bergerak dari satu titik ke titik lainnya akan memakan waktu paling sedikit sambil mempertahankan lebih banyak bahan bakar. Kolom-kolom yang bepergian pada jadwal tertentu lebih efektif daripada yang ditempatkan dalam waktu. Demikian pula, skenario umpan balik di mana sejumlah truk pertama kali dikumpulkan sebelum keberangkatan lebih optimal daripada skenario di mana jumlah truk dalam konvoi terus berubah. Studi ini juga menemukan bahwa kebijakan umpan balik sedikit lebih stabil daripada strategi menggunakan jadwal - dari pertama Anda dapat menghemat bahan bakar 5% lebih banyak.

Sekarang Karaman bekerja dengan perusahaan transportasi di Brasil, di mana ia menciptakan model efisiensi transportasi barang untuk mereka. Versi yang belum final melibatkan pergerakan mobil pada jarak yang sangat dekat - dari 3 hingga 4 meter, yang akan memaksimalkan efisiensi aerodinamis. Sulit bagi orang biasa untuk menjaga jarak di belakang kemudi truk, sehingga Karaman menyarankan bahwa sistem pengemudian yang otonom akan diperlukan.

Sayangnya, penelitian ini tidak dapat mencakup semua aspek transportasi kargo. Itu tidak membahas reaksi pengendara lain yang bukan bagian dari konvoi. Sangat mungkin bahwa pengemudi tidak akan antusias mengemudi di aliran yang sama dengan truk yang dikendalikan secara otonom, meskipun fakta bahwa yang terakhir berpotensi berpotensi lebih aman. Truk tak berawak akan dilengkapi dengan sistem kontrol otomatis dan algoritme keselamatan seandainya terdeteksi ban kempes atau kerusakan. Mobil otonom pertama akan berada di bawah kendali pengemudi, tetapi secara bertahap perannya dalam mengemudi akan sia-sia.

Ketika truk ditempatkan sehingga, jika diinginkan, seseorang dapat berkendara di antara mereka, ini adalah satu hal. Namun, tembok kokoh dari beberapa ratus meter truk panjangnya mengecewakan: konvoi 10 truk dengan langkah hemat bahan bakar 3-4 meter akan membentang sekitar 230 meter.

Source: https://habr.com/ru/post/id400269/