Nota Técnica #68
Abril de 2022
por Geline Canayon
Especialista em Produtos na Aimsun
O Modelo Microscópico de Aceleração de Fluxo Livre (MFC) captura com precisão e consistência a dinâmica de aceleração dos veículos com base nos parâmetros do motor, considerando também as condições ambientais e o comportamento do motorista. Isso permite um cálculo mais preciso das emissões e do consumo de combustível, que são estatísticas influenciadas pela dinâmica do veículo. Embora o MFC introduza complexidade no cálculo, há um impacto mínimo no tempo de execução da simulação porque usa perfis pré-construídos de marcha e aceleração para os diferentes segmentos de carros Euro para determinar a aceleração de um veículo. O modelo inclui motores a gasolina, diesel e elétricos. No caso dos motores de combustão, primeiro, a marcha é determinada a partir da velocidade do veículo e do estilo de condução. Segundo, a aceleração do motor é obtida a partir da curva de aceleração com base na marcha e na velocidade. Por fim, é calculada a aceleração do veículo, considerando as resistências como a resistência ao rolamento e ao arrasto. No caso de motores elétricos, existe apenas uma curva de velocidade-aceleração na qual as resistências também são aplicadas. Além disso, para todos os tipos de motor, um fator de estilo de condução é aplicado para calcular a aceleração atual.
Ao olhar para a aceleração para o Euro Car Segment A na Imagem 1, o Modelo Gipps pode tender a superestimar a aceleração em velocidades mais altas e o TWOPAS é um pouco melhor, mas ainda pode estar superestimando a aceleração em comparação com o que o Modelo MFC calcula. Não quer dizer que os dois primeiros modelos não sejam adequados na modelagem típica, mas ao fazer um estudo ambiental, as estatísticas de emissões e consumo de combustível podem ser calculadas com mais precisão usando um modelo de aceleração avançado como o MFC.
O Modelo de Consumo de Bateria usa o Modelo MFC para obter o trem de força do motor/gerador do motor para obter o nível de carregamento instantâneo da bateria. Também considera a eficiência dos diferentes processos envolvidos na operação do veículo: motor/gerador, frenagem regenerativa e transmissão e coleta o efeito da temperatura ambiente devido à consequente potência acessória necessária para aquecimento/resfriamento da cabine do veículo. Primeiro, determina a aceleração do motor com base na velocidade do veículo e, segundo, a aceleração do veículo é calculada considerando as resistências.
Entradas do MFC e Modelo de Consumo de Bateria
Veículo
A Categoria do Veículo é definida pelo tipo de veículo e o Tipo de Motor é definido pela composição da frota do tipo de veículo. Apenas a categoria Carro é suportada neste momento.
O Segmento é obtido da distribuição do parâmetro Peso do tipo de veículo. A distribuição do segmento Euro Car por tipo de motor é detalhada no Manual do Usuário Aimsun Next.
Os vídeos a seguir mostram o desempenho do veículo em condições de fluxo livre com o Modelo Gipps e o Modelo MFC da Euro Car Segment para veículos a gasolina e elétricos.
Comportamento do motorista
O parâmetro Headway Agressiveness define a troca de marchas e o estilo de direção do tipo de veículo. Os valores aceitos estão entre -1,00 e 1,00.
O vídeo a seguir mostra o impacto do parâmetro de agressividade do headway durante a simulação.
Condições de estrada
A inclinação é definida pelos segmentos de uma seção. Isto tem um impacto na resistência do motor do veículo.
O clima e a temperatura são definidos na guia Parâmetros do Cenário. O clima é usado no modelo MFC e a temperatura é usada no modelo de consumo de bateria. A temperatura ambiente afeta a potência necessária para aquecer ou arrefecer no interior do veículo.
O vídeo a seguir mostra o impacto no comportamento do motorista de um dia ensolarado versus um dia com neve.
Consumo de combustível
O consumo de combustível dos veículos com motor de combustão é definido por tipo de veículo.
O vídeo a seguir mostra o consumo de combustível dos diferentes Segmentos Euro Car (com a respectiva capacidade do tanque) no MFC.
Consumo de bateria
O consumo de bateria de um tipo de veículo é afetado pela Potência de Acessórios Elétricos necessária para aquecimento ou resfriamento no interior do veículo.
O vídeo a seguir mostra o consumo de bateria de cada segmento Euro Car (com sua respectiva capacidade de bateria) no MFC.
Consumo de energia
Tanto para o motor de combustão quanto para os veículos elétricos, a distribuição do nível inicial de combustível ou bateria em porcentagem pode ser modificada. Isso define o nível de combustível ou bateria dos veículos no início de uma simulação.
Ativando o MFC e o Modelo de Consumo de Bateria
O modelo MFC deve ser ativado no nível do tipo de veículo e do experimento. Observe que o MFC não é compatível com o modelo TWOPAS, portanto, o modelo MFC não estará disponível como opção se o tipo de veículo tiver o TWOPAS ativado.
Tipo de Veículo:
Experimentar:
Saídas do MFC e Modelo de Consumo de Bateria
As estatísticas de Consumo de Combustível e Bateria são geradas para toda a rede, cada seção e curva e para subcaminhos. Os Modos de Visualização podem ser usados para visualizar o consumo de combustível ou bateria na rede.
No nível do veículo, o nível atual de combustível ou estado de carga, combustível atual ou bateria consumida e combustível total ou bateria consumida são estatísticas disponíveis nos Atributos Dinâmicos do veículo de simulação.
Os modos de visualização podem ser usados para marcar veículos por tipo de motor ou estado atual de carga, conforme mostrado nos exemplos a seguir.
O que ter em mente:
- O modelo MFC não é compatível com o modelo TWOPAS.
- O MFC está disponível apenas para veículos da categoria Carro. Atualmente, não abrange caminhões, ônibus e motos.
- O modelo MFC só é aplicado quando os veículos estão em condições de fluxo livre.
