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Título: Análise e otimização de parâmetros de desempenho de ônibus urbanos
Autor(es): Machado, Tulio Gomes de Paula
Orientador(es): Fabro, Adriano Todorovic
Coorientador(es): Diniz, Alberto Carlos Guimarães Castro
Assunto: Combustível - consumo
Assunto: Transporte público
Algoritmos genéticos
Data de apresentação: 30-Jun-2016
Data de publicação: 20-Set-2016
Referência: MACHADO, Tulio Gomes de Paula. Análise e otimização de parâmetros de desempenho de ônibus urbanos. 2016. viii, 92 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
Resumo: Este projeto é focado no desenvolvimento de uma análise numérica e de otimização dos parâmetros de ônibus urbanos que afetam diretamente o consumo de combustível e taxas de emissão de poluentes. A metodologia desenvolvida baseia-se em um software comercialmente disponível, o CMEM - Comprehensive Modal Emissions Model. Este software pode calcular as taxas de consumo de combustível e emissões com base em uma extensa base de dados obitdas a partir de medições reais em diferentes veículos. O software depende das características do veículo sendo analisado, como peso, cilindrada, relações de transmissão e das condições de rota, como curva de velocidades e aceleração, elevações do terreno, acabamento da pista, etc. Alguns aspectos da estrutura lógica do CMEM foram adaptados devido à falta de informação pública disponível. A estratégia de otimização utilizando algoritmos genéticos é desenvolvida em seguida em linguagem MATLAB. O algoritmo genético busca a melhor parametrização para as rotações limite para troca de cada uma das marchas. Neste trabalho, a melhor parametrização é aquela que fornece os mais baixos índices de consumo de combustível e de emissões de poluentes possíveis. Diferentes rotas são testadas a fim de verificar a possibilidade de se ter ônibus com diferentes parametrizações de acordo com a rota.
Abstract: This project is focused on the development of a numerical analysis and optimization of the parameters of urban buses of the city of Brasilia that affect directly both fuel consumption and pollutant emission rates. Technical characteristics of buses are taken into account to estimate the fuel consumption rates and the pollutant emission rates for a given route. The methodology developed is based on a commercial available software, the CMEM - Comprehensive Modal Emissions Model. This software can estimate fuel consumption and emissions rates based on an extensive real measurements database of different vehicles, and it is strongly dependent of the characteristics of the buses, such as its weight, engine displacement, transmission ratios etc., and the characteristics of the route such as the road grade and speed and acceleration. Certain aspects of the CMEM structure have been adapted due to the lack of public information available to reproduce them. The optimization strategy using genetic algorithms is developed using MATLAB. The genetic algorithm searches for the best combination of upper limit engine speed for each gear„ among a variety of different possibilities. The best upper limit engine speed combination is the one that performs the lowest fuel consumption and emission ratios as possible considering a given route. Furthermore, different routes are tested while performing the optimization in order to verify whether it is possible to have different buses’ configurations for different urban routes.
Informações adicionais: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016.
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