شبیه‌سازی تأثیر شرائط رفت و آمد بر مصرف سوخت و آلایندگی‏های ناشی از خودروهای سواری شهر اراک

نویسندگان

چکیده

در این تحقیق، تأثیر شرائط رفت و آمد بر مقدار آلایندگی‏های خروجی و مصرف سوخت خودروهای سواری در شهر اراک بر اساس شرائط متفاوت رانندگی بررسی می‏شود. لذا برای اولین بار با استفاده از اندازه‏گیری‏های میدانی در سطح شهر اراک با استفاده از سامانه مکان‏یابی جامع، به مدت 212246 ثانیه (تقریباً معادل دو و نیم روز) از شرائط رانندگی واقعی در ساعات مختلف شبانه روز و در مسیرهای مختلف داده‏برداری شده است. سپس داده‌های خام در قالب 2340 ریزسفر با استفاده از روش خوشه‏بندی فازی در سه وضعیت رفت و آمدی متراکم شهری، شهری و بیرون شهر دسته‏بندی شده‌اند. در نهایت با توجه به شرائط رفت و آمد نماینده، چرخه رانندگی شهر اراک استخراج شده است. سپس با استفاده از روش شبیه‏سازی رو به عقب، مقدار مصرف سوخت و آلایندگی‏های خروجی سه خودروی معیار شامل سمند با موتور ملی بنزین سوز، سمند با موتور ملی گاز سوز و پراید با موتور بنزین سوز در شرائط رفت و آمد مختلف بررسی می‏شود. نتایج شبیه‌سازی حاکی از این است که اولاً چرخه‏‏‌های رانندگی مرسوم مانند چرخه‏‏ اروپا و چرخه‏‏ تهران قادر به ارائه تخمین مناسبی از مقدار آلایندگی‏های خروجی و مصرف سوخت خودروها در شهر اراک نیستند. علاوه بر این، در شهر اراک شرائط رفت و آمد تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر مقدار آلایندگی‏های خروجی خودروها دارد. به طوریکه با خارج شدن خودرو از رفت و آمد متراکم شهری و ورود آن به قسمت شهری و بیرون شهر مصرف‏سوخت به طور چشمگیری کاهش می‌یابد. علاوه بر این به دلیل طبیعت خاص شرائط رفت و آمد متراکم در این شهر و بر خلاف انتظارات اولیه، نه تنها آلایندگی هیدرات کربن، بلکه آلایندگی‏های مونو اکسیدکربن و اکسیدهای نیتروژن در شرائط رفت و آمد متراکم به مقدار قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modeling of traffic conditions impact on fuel consumption and emissions of passenger cars in Arak city

نویسندگان [English]

  • M. Soleymani
  • P. Sajedi
  • A. Esmaeilion
  • A. Nazer
چکیده [English]

Impacts of traffic conditions on exhaust emissions and the fuel consumption of passenger cars in Arak city have been investigated in this paper. For this purpose, several measurements in various routes of Arak city at different time intervals using GPS system were investigated. 212245 raw samples have been gathered and classified as 2340 separate micro trips. The micro trips were then clustered as three separate clusters using the fuzzy clustering approach. Centers of fuzzy clusters were then selected as the representative traffic conditions, i.e. congested, urban, and extra-urban. Finally, based on representative traffic conditions, the driving cycle for Arak city was developed. Exhaust emissions as well as the fuel consumption of three common vehicles in Arak city including Samand with national engine with gasoline fuel, Samand with the national engine with CNG fuel, and Pride were estimated at various traffic conditions using a backward-facing simulation approach. Simulation results revealed that conventional ECE-EUDC and TEH-CAR driving cycles could not give a good estimation of the fuel consumption and exhaust emissions in Arak city. Moreover, traffic conditions had a considerable impact on exhaust emissions and the fuel consumption in Arak city, as a drastic increase in the fuel consumption was reported while vehicles were experiencing congested traffic conditions. At the same time, despite prior expectations, due to specific nature of the congested traffic condition in Arak city, not only HC and but also CO and NOx emissions were increased.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Traffic conditions
  • Driving Pattern
  • Emission
  • Fuel Consumption