تعیین سیکل رانندگی به روش مونت کارلو به منظور بررسی تناسب خودرو با کاربری آن

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

چکیده

سیکلهای رانندگی اغلب به منظور بررسی آلایند ههای خروجی، مصرف سوخت و سایر استانداردهای عملکردی خودرو تهیه می شوند. در این تحقیق، هدف از ایجاد سیکل رانندگی، بررسی تناسب قدرت موتور احتراقی با کاربری خودرو است. به این منظور روش جدیدی بر مبنای شبیه سازی مونت کارلو و داده های واقعی سرعت خودرو توسعه داده شده است. در الگوریتم پیشنهادی تجمیع داده، ابتدا داده های واقعی از نظر تعداد ماهواره های مرتبط، ارزیابی شده و سپس از فیلتر هموارسازی موزون محلی عبور می کنند. پس از تفکیک داده های نامتجانس و رفع نویز، توزیع آماری داده ها با استفاده از نمودار احتمال و معیار حداکثر درست نمایی شناسایی شده و توزیع سرعت و شتاب بر اساس رابطه جبری بین آنها مشخص می گردد. سپس با استفاده از روش مونت کارلو، شتاب خودرو در بازه های زمانی مورد نظر شبیه سازی شده و توزیع همزمان سرعت-شتاب به دست می آید. سیکل به دست آمده در مقایسه با داده های واقعی سرعت و شتاب، خطای ناچیزی داشته و قابل اطمینان است. با استفاده از این سیکل، متوسط و حداکثر سرعت و شتاب حرکت به دست آمده و بر مبنای آن، نیروی محرکه مورد نیاز محاسبه می شود. به این ترتیب، می توان تناسب طراحی خودرو با کاربری آن را سنجید. در این پژوهش که بر روی تاکسیهای خطی نمونه در شهر مشهد انجام گرفته است پس از جمع آوری داده های واقعی سرعت، با استفاده از روش مونت کارلو، توزیع همزمان سرعت-شتاب به دست آمده است. بر اساس نتایج حاصل، حداکثر قدرت موتور لازم در کاربری واقعی به مراتب کمتر از بیشینه قدرت طراحی بوده و نشانگر عدم تناسب نوع خودرو با کاربری آن است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Development of Driving Cycle using Monte Carlo Method forEvaluating Vehicle Design Fitness to Application

چکیده [English]

Driving cycles are mostly developed in order to investigate emissions, fuel consumptions and/or legislations defined for a particular vehicle. On the other hand, automotive powertrains are designed or selected according to power demand analysis and simulations which are closely related to the vehicle driving pattern. When a car is utilized for a non-purposed application, its driving cycle is different so the design targets are not met. It results in lower efficiency and waste of resources, due to over or under engineering and lack of satisfaction. In this study, driving cycle of a typical passenger car is investigated in order to evaluate its design fitness. The driving cycle of the car is a combination of long modal trips which are assembled by large sets of transient micro-trips. It is constructed using actual data collected by a GPS and data logger. After filtering noises by LOWESS technique, statistical distribution of the dataset is verified so that Monte Carlo method can be implemented. Based on the acceleration results of the simulation, power demands of the vehicle and duty cycles can be derived and compared to the engine characteristics. The discrepancies indicate that the design of the vehicle powertrain does not match its application especially as a fix-route taxi. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Driving cycles
  • Monte Carlo Method
  • vehicle design fitness