Электробусы Монреаля: Эффективность зимой и экономия

Транспортное управление Монреаля (STM) стремится к полному переходу на электробусы к 2040 году, планируя ежегодно пополнять свой парк 140 единицами. Амбициозная цель осложняется резкими температурными колебаниями в городе.

Суровые зимы Монреаля создают серьезные испытания для аккумуляторных электробусов (BEB). Поддержание комфортной температуры для пассажиров, учет городского трафика с частыми остановками и управление обледенелыми дорогами — всё это требует тщательного прогнозирования энергопотребления при отказе от дизельных двигателей.

Исследование, проведенное под руководством Университета Конкордия, предоставляет эмпирические данные о влиянии холодной погоды на производительность электробусов и предлагает решения для обеспечения их эффективной работы круглый год.

Научная работа, опубликованная в Transportation Research Part D: Transport and Environment, основана на анализе более 66 000 точек данных, предоставленных STM. Данные охватывают 40 электробусов, курсирующих по 56 маршрутам Монреаля. Реальные эксплуатационные показатели позволили команде оценить, как температура, трафик и стиль вождения влияют на энергопотребление, рекуперативное торможение и операционные расходы.

«Большинство исследований электробусов были сосредоточены на регионах с умеренным климатом, но холодная погода создает уникальные проблемы», — отмечает автор исследования Сюэлинь Тянь, недавно получившая докторскую степень в Университете Конкордия и ныне являющаяся постдокторантом Университета Лаваля. «У нас уже были налажены связи с STM. Благодаря предыдущим исследованиям мы смогли сотрудничать с ними для глубокого анализа их операционных данных».

Снижение затрат несмотря на зимние нагрузки

Как и ожидалось, исследование выявило наибольшее энергопотребление в зимние месяцы, тогда как максимальная эффективность достигалась летом. Зимой пиковое потребление энергии достигало 1,7 киловатт-часа на километр (кВтч/км), что примерно на 26% выше, чем летом, когда более плавный трафик и сниженная потребность в отоплении и других системах уменьшали потребление до 1,4 кВтч/км. Весна и осень занимали промежуточное положение.

Исследователи также изучили рекуперативное торможение — систему, которая улавливает энергию при замедлении и возвращает ее в аккумулятор. Электробусы STM восстанавливали в среднем 45,8% энергии торможения, а летом этот показатель превышал 50%.

Наихудшие результаты были зафиксированы в феврале, когда восстанавливалось лишь 32% энергии торможения. Это связано со снижением эффективности работы аккумуляторов и обледенелыми дорогами, вынуждающими водителей чаще использовать традиционные фрикционные тормоза. Рекуперативные тормоза работали наиболее эффективно при умеренных скоростях движения, от 30 до 50 километров в час.

Тем не менее, в целом, исследователи пришли к выводу, что электробусы значительно экономичнее дизельных или гибридных аналогов. Операционные расходы на электробусы в среднем на 40-60% ниже, чем у дизельных, что может сэкономить транспортному управлению до 3500 долларов в день на сопоставимых маршрутах.

«Эти результаты могут способствовать улучшению оперативного планирования за счет оптимизации стратегий зарядки, корректировки протяженности маршрутов и сбалансированного использования парка», — добавляет Тянь. «Помимо помощи STM в повышении эффективности их услуг, наше исследование предоставляет основанные на фактических данных результаты, которые могут быть использованы при разработке будущих пилотных программ в других городах».