A Estimation Model of The Fuel Consumption Based on The Vehicle Speed Pattern

차량 속도패턴에 따른 연료소모량 관계식 산정

  • Received : 2010.11.29
  • Accepted : 2011.06.24
  • Published : 2011.08.31

Abstract

It is practically hard to measure vehicle fuel consumption required to evaluate the energy-related governmental policies and traffic management strategies; the existing methods are too simplified due to the limited field data available. Existing methods are even unable to reflect the amount of fuel consumed when vehicles accelerate and decelerate, and such technical limitations have reduced the quality of the policy evaluation. This study proposes a new fuel consumption model that simultaneously considers the effects of both cruising speed and acceleration/deceleration of vehicles. A new fuel consumption model was developed based on the simulation data generated by AVL Cruise, a vehicle simulation program. The estimated by the proposed model was compared against the one from the existing method. Comparison results showed that the proposed model provided much reliable estimate (fuel consumption) than the other did.

도로교통 분야에서 제시되는 다양한 정책들과 운영전략들을 평가하기 위해 사용해 오던 지금까지의 자료와 방법으로는 실제 도로에서 주행하고 있는 많은 차량들의 연료소모량을 정확하게 측정하기에는 불가능한 것이 현실이다. 특히 차량의 연료소모량은 속도뿐만 아니라 가속도에도 밀접한 관련이 있음에도 불구하고 현재의 방법으로는 가속도를 포함한 차량의 미시적 주행패턴을 고려하지 못하고 있다. 그러므로 본 연구에서는 교통운영전략과 차량운행비용의 연료소모량 변화에 대한 보다 정확한 효과를 평가할 수 있도록, 차량의 속도와 가속도를 고려한 차량 연료소모량 관계식을 산정하고자 한다. 차량시뮬레이션 프로그램인 AVL Cruise를 이용하여 차량의 속도 및 가속도에 따른 연료소모량 원단위를 산출하고, 이러한 결과를 이용하여 시뮬레이션이나 차량운행비용 추정에 적용할 수 있는 차량 연료소모량 관계식을 산정하였다. 마지막으로 이렇게 도출된 본 연구의 차량 연료소모량 관계식과 기존 연료소모량 관계식을 비교하였다. 분석결과, 교통운영전략의 효과 평가 시 기존 연료소모량 관계식에 비해 주행패턴에서 발생하는 가속도 변화를 고려한 본 연구의 연료소모량 관계식이 보다 현실적으로 연료소모량을 산정할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. Cohen, S. L.(1977), "Use of Traffic Simulation in Analysis of Carbon Monoxide Pollution", Transportation Research Record 648: pp.74-76.
  2. ECN and COWI (2003), "International CO2 Policy Benchmark for the Road Transport Sector. Results of a Pilot Study" Policy Studies (Petten: ECN).
  3. Eva Ericssson (2001), "Independent driving pattern factors and their influence on fuel-use and exhaust emission factiors", Transportation Research Part D: Transport and Environment (2001), Volume: 6, Issue: 5, pp.325-345. https://doi.org/10.1016/S1361-9209(01)00003-7
  4. G.A. Klunder (2009), "Real-Time Monitoring Of Emissions With Traffic Data, Simulation And Air Quality Measurements", The 16th World Congress and Exhibition ITS Sweden.
  5. Greg Marsden, Margaret Bell, Shirley Reynolds (2001), "Towards a real-time microscopic emissions model", Transportation Research Part D6 pp.37-60.
  6. Hesham Rakha, Kyoungho Ahn, Antonio Trani (2004), "Development of VT-Micro model for estimating hot stabilized light duty vehicle and truck emissions", Transportation Research Part D9 pp.49-74. https://doi.org/10.1016/S1361-9209(03)00054-3
  7. Kubach, Spicher (2007), "Gasoline Direct Injection Engines: Potential and Demands", International Conference INSA de Strasbourg.
  8. Samaras, Z., Ntziachristos, L., (1998), "Average hot emission factors for passenger cars and light duty trucks" In: The Project: Methodologies for estimating air pollutant emissions from transport (MEET) ${\pm}$ Report 7, p. 112. LAT Report 9811. Lab. of Applied Thermodynamics, Aristotle Univ., Thessaloniki, Greece.
  9. "Model for developing an eco-driving strategy of a passenger vehicle based on the least fuel consumption", Applied Energy Volume 86, Issue 10, October 2009, pp.1925-1932. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2008.12.017
  10. 교통개발연구원(1998) "월간[교통]", 12월호.
  11. 국토연구원(1999), "도로사업 투자분석기법 정립".
  12. 에너지관리공단, "배기량 및 공차 중량에 따른 연비".
  13. 이영인․조혜진․박준환(2004), "개발차량의 주행 행태에 따른 자동차 배출가스 추정방법론 정립", 서울시정개발연구원, 서울도시연구 제5권 제4호.
  14. 조한선(2007), "교통혼잡비용 추정방법 개선", 한국교통연구원.
  15. 통계청, "2009년도 국내/외 차량 판매 실적".
  16. 한국개발연구원(2004), "도로.철도 부문사업의 예비타당성조사 표준지침 수정.보완 연구(제4판)".
  17. 한국교통연구원(2008), "2007년 전국 교통혼잡비용 추정과 추이 분석".
  18. 한국철도시설공단, 한국교통연구원(2010), "철도 투자평가편람 전면개정 연구".