В СПбГАСУ продолжаются исследования в области идентификации режимов движения для применения в адаптивных системах технического обслуживания транспортных средств. Актуальные разработки адаптивных систем технического обслуживания транспортных средств предполагают разработку алгоритмов, позволяющих идентифицировать факторы, влияющие на величину сервисного интервала. Отслеживание данных факторов в режиме реального времени позволяет непрерывно корректировать сервисный интервал индивидуально для каждого транспортного средства. В результате техническое обслуживание производится не с усреднённой периодичностью, а именно на том пробеге, который является оптимальным, что повышает эффективность технической эксплуатации.
Специалисты кафедры технической эксплуатации транспортных средств СПбГАСУ разработали критерий, позволяющий идентифицировать режимы движения транспортных средств – один из ключевых факторов, влияющих на величину сервисного интервала.
Как показали выполненные исследования, значения критерия, который представляет собой коэффициент вариации скорости CVv, хорошо коррелируют с режимами движения. Для подтверждения этого факта проанализированы полученные с использованием системы мониторинга эксплуатации данные о движении одного и того же транспортного средства (автомобиль категории M1) с одним и тем же водителем и с одинаковой загрузкой в различных условиях. Результаты анализа представлены на рисунке ниже. На рисунке приведены графики изменения скорости в зависимости от времени движения, а также статистические характеристики массивов её значений, в том числе CVv.
Формы графиков наглядно показывают зависимость коэффициента вариации скорости от условий движения. Для количественной оценки рассчитан коэффициент ранговой корреляции Спирмена между значениями CVv для различных условий и индексами категорий эксплуатации транспортных средств по ОНТП 01-91, соответствующих этим условиям. Значение коэффициента корреляции составило 0,95, что говорит о тесной взаимосвязи между параметрами и о возможности использования CVv для идентификации условий движения с минимальной ошибкой.
Однако дальнейшие исследования показали ещё один интересный эффект. Коэффициентом вариации скорости характеризуется не только режим движения, но и стиль вождения. В крупных городах условия движения отличаются частыми разгонами и торможениями, переходными режимами работы ряда конструктивных элементов транспортных средств, что приводит к дополнительным динамическим нагрузкам на компоненты трансмиссии и тормозной системы, обуславливая более интенсивное ухудшение их технического состояния. Однако такие нагрузки могут быть также вызваны агрессивным стилем вождения и при его наличии проявляться даже при движении по автомагистрали. Для компонентов транспортного средства не имеет значения причина, вызвавшая дополнительные нагрузки. Но при наличии этих нагрузок более эффективную корректировку сервисного интервала позволяет осуществить применение коэффициента вариации скорости CVv.
В течение весеннего семестра 2023/2024 уч. года в рамках проектной деятельности студенты направления подготовки «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» на площадке учебной базы СПбГАСУ «Красное Село» провели ряд экспериментальных заездов для сбора данных, необходимых для разработки доступного анализатора стилей вождения. Заезды осуществлялись по типовой трассе скоростного маневрирования, которую использует для подготовки пилотов автоклуб СПбГАСУ.
Для сбора данных применялась система мониторинга эксплуатации. Заезды осуществлялись с заведомо спокойным и с агрессивным стилями вождения. Графики изменения скоростей транспортных средств в ходе заездов приведены на рисунке.
Как видно, для агрессивного стиля вождения значения коэффициента вариации скорости оказались выше вплоть до 37% по сравнению со спокойным стилем вождения. Таким образом, использование CVv обеспечит идентификацию режимов движения транспортного средства вне зависимости от причин, их определивших, будь то режим движения транспортного потока или режим движения, выбранный водителем в соответствии с его стилем вождения.
Описанные исследования были выполнены в том числе в рамках гранта на выполнение научно-исследовательских работ научно-педагогическими работниками СПбГАСУ в 2024 г. Исполнитель работ по гранту – заведующий кафедрой технической эксплуатации транспортных средств СПбГАСУ к. т. н. Игорь Черняев.
