知識文章

電動巴士運行資料評估技術

2014 / 10 / 15

車輛中心 綠能車輛發展處 李宜靜

巴士為台灣的主要公共運輸工具之一,因柴油巴士的廢氣排放對於市區空氣品質具有一定程度的影響,因此,政府計畫在10年內將行駛於市區及一般公路上約1萬輛的柴油公車逐步汰換為電動公車;環保署以車輛生命週期(10年內)做推估,此舉將可減少排放二氧化碳546萬公噸,大大提升空氣品質,也可為台灣電動巴士產業帶來龐大的商機;而目前已在新竹、桃園、台中、高雄等多個城市進行的電動巴士運行,普獲民眾大力支持與肯定,認為推廣電動巴士可有效減少空氣和噪音的汙染。

市區公車因具備定時、定距、定人和定點的特性,因此非常適合採用電動巴士作為運具。其中車輛續航力將是攸關電動巴士成功與否的重要因素,如果續航力太低或估測不準確,將會直接影響到客運業者的營運,也會對車廠造成影響;一般影響續航力除了電池容量和效能外,駕駛行為、空調狀態、氣候、地形和乘客人數等都是重要因素。本文將介紹透過電動巴士運行時傳送出的實際數據,就影響因子進行評估,以利取得較準確之車輛續航力,並提供車廠和客運業者對提升續航力之建議。

 圖1為運行資料傳輸處理流程,電動巴士在運行時,車上裝設車載機,上傳並記錄車輛資訊,如車輛狀態、里程數、車速、電壓、電流…等,另於後端資料庫儲存大量車端原始資料,最終透過統計手法進行比對,完成效益評估。

圖1  電動巴士運行資料傳輸流程圖

資料處理系統中處理步驟如下:
1. 確保資料可用性與合理性,透過以下方法確保資料可使用。
  a、 資料錯誤檢查:各參數邊界值檢查、物理意義趨勢確認。
  b、 資料缺漏:移除資料、利用人工或數值分析手法,如平均數、內插法和外插法填回資料。
2. 資料分類:資料處理系統中,經過統計和資料探勘手法,將大量原始資料處理成有意義的數據。
  a、 透過分群和分類手法,將原始資料分成有意義群組。
  b、 套入電動巴士模型,如:續航力估算和減碳量估算等模型,產出如續航力趨勢和減碳量等數據。
  c、 透過迴歸分析與預測和統計檢定,估算數據並預測數值,如透過續航力或電池容量等數據,進而預測電池老化之趨勢。
3. 資料比對:資料處理者透過車載機的資料進行資料處理,產出數據與圖表,但圖表趨勢陳述可能會和實際不符,故必須和營運商或駕駛者進行訪談了解實際運行狀況,避免資料處理規則與現實不符,造成資訊不對等狀況。
4. 比較分析結果:透過統計手法產出數據與圖表,另外取得實際運行狀況,兩相比對,產出續航力分析比對結果。

下圖2為電動巴士資料處理流程,收集電動巴士運行資訊,經過資料處理系統產出相關資料,比對充電機充電資訊和行車資訊,再配合影響要素產出最終評估結果。

圖 2 電動巴士資料處理流程

透過此技術可處理龐大的電動巴士運行數據,達到運行效益評估的目的,進而提供給車廠及客運業者使用,以提升電動巴士技術,並找出最佳的營運模式。

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