El cambio climático y la calidad del aire son cuestiones que ocupan un lugar destacado en la agenda política actual.
Esto se puede lograr con un enfoque claro y compartido en impulsar el cambio modal para reducir el número de automóviles privados en las carreteras, integrar el transporte público con los viajes activos para promover los viajes sostenibles y, como se centra este artículo, reducir las emisiones de los vehículos mediante la electrificación de flotas de autobuses.
En este artículo, consideramos la tecnología que puede ayudar a las autoridades regionales y locales a operar eficientemente los vehículos eléctricos dentro de su red.
Vehículos Eléctricos: Los Desafíos.
Uno de los factores limitantes para los autobuses eléctricos es que, en muchas regiones, una sola carga de batería no será suficiente, al menos durante los próximos años, para conducir un autobús durante todo el día. Por lo tanto, es posible que se requiera una recarga intermedia a lo largo del día, y esto debe tenerse en cuenta al programar los horarios de los autobuses.
En las principales áreas urbanas, hay otros desafíos a considerar, incluida la probabilidad de interrupciones y el acceso a puntos de carga potencialmente ocupados.
Una serie de nuevos factores se incorporan al proceso de programación de autobuses, y los algoritmos de programación se están mejorando para satisfacer estas demandas, lo que permite proporcionar rutas y tiempos de carga óptimos que aseguren que cada vehículo se utilice al máximo.
La predicción en tiempo real de lo que hará cada vehículo se vuelve esencial en este escenario para garantizar que los autobuses hagan un uso óptimo de su carga de batería. Los sensores habilitados para Internet de las cosas (IoT) deberán medir no solo la ubicación del vehículo, sino también la carga de batería restante y los factores que afectan la rapidez con que se agota, incluida la velocidad de viaje, el número de pasajeros y cualquier otra carga, el uso de energía de la carga USB en el vehículo y las condiciones climáticas.
Estos datos adicionales necesarios para la electrificación de vehículos proporcionan una gran cantidad de información que se registrará en tiempo real y se mantendrá como datos históricos para su análisis y uso en la mejora de la programación general de autobuses en toda la red. El aprendizaje automático y el análisis predictivo se convertirán en herramientas esenciales para proporcionar información sobre la operación de la flota y evitar posibles problemas para los operadores.
Vehículos Eléctricos: Desafíos Resumidos
- Autonomía y capacidad limitadas
- Programación de cargas y consumo de energía
- Duración de la carga y capacidad de la batería
- Número limitado de puntos de carga
- Planificación de rutas
- Las interrupciones tendrán un impacto operativo
Vehículos Eléctricos: Las Oportunidades
Si bien la eliminación de las emisiones de escape presenta beneficios abrumadores en relación con la calidad del aire y las preocupaciones climáticas más amplias, existen otras oportunidades importantes que deben considerarse:
Fiabilidad
A veces, se pasa por alto la mejora de la fiabilidad asociada con los autobuses eléctricos. Se descomponen con mucha menos frecuencia que los típicos autobuses diésel, lo que reduce el tiempo y el costo de mantenimiento, así como los impactos negativos de las averías en pleno funcionamiento, que naturalmente frustran a los pasajeros, generan problemas de relaciones públicas y socavan la confianza en el transporte público.
Experiencia del Pasajero
La experiencia del pasajero es una parte vital del impulso para cambiar los modos de transporte, por lo que es de gran importancia que la experiencia del autobús eléctrico sea superior a la de los vehículos diésel. El viaje es menos ruidoso, no solo debido al motor más silencioso, sino también porque hay menos ruidos causados por componentes que vibran debido al motor diésel. La aceleración es más suave y la calidad del aire mejora.
Electrónica a Bordo
Los motores diésel producen muchas más vibraciones que los motores eléctricos, lo que plantea desafíos para la electrónica a bordo. El arranque del motor diésel provoca caídas y aumentos significativos en las líneas de suministro eléctrico en el autobús. Los vehículos eléctricos, por lo tanto, proporcionan un entorno más estable para otros sistemas electrónicos, lo que facilita la instalación y el aprovechamiento de sofisticados sensores de Internet de las cosas (IoT).
Vehículos Eléctricos: La Solución
Electrificar una flota de autobuses es más complejo que simplemente cambiar un automóvil de gasolina o diésel por uno eléctrico. Sin embargo, aunque existen desafíos que superar, la implementación efectiva de Vehículos Eléctricos (VE) se puede lograr mediante la integración perfecta de soluciones tecnológicas en la planificación, programación, monitoreo y control a través de sistemas de transporte inteligentes mejorados. La suite LIO de Trapeze cubre toda la tecnología necesaria tanto para autoridades como para operadores de transporte para planificar y operar estos vehículos de manera eficiente.
Planificación Para Vehículos Eléctricos
Una solución efectiva de Vehículos Eléctricos requiere soluciones adaptadas tanto en las etapas de planificación como en las de monitoreo y control. En términos de planificación, la suite LIO de Trapeze incorpora Novus-FX, que ha sido elegida para administrar datos de horarios para muchas de las regiones más grandes y complejas del Reino Unido, se está adaptando para garantizar que los requisitos específicos de los vehículos eléctricos puedan ser acomodados en la planificación de rutas y horarios de autobuses.
Algunos de los elementos abordados aquí incluyen:
Diseño de Ruta: Novus-FX asegura que el uso de la infraestructura de la red se optimice a través de definiciones de ruta (por frecuencia o tiempo en la parada), lo que permite al usuario asegurarse de que los bloqueos y viajes cumplan con los requisitos de la ruta. La recarga durante las pausas está planificada y se incluye en los horarios y las tablas de deber. Los algoritmos de programación calculan la ruta óptima de cada autobús, incluidos los requisitos de recarga intermedia y los tiempos de recarga, así como la recarga nocturna para aprovechar al máximo la flota.
Programación: Trapeze ofrece una solución de la suite LIO para operadores de autobuses, Novus SchedulePlus. Este sistema incluye optimización de planificación de turnos, y tiene en cuenta qué autobuses son eléctricos y qué conductores están capacitados para operar autobuses eléctricos. La planificación por ruta permite la selección de autobuses y la interconexión para mejorar la eficiencia en toda la flota. La recarga de autobuses se incluye en la programación, incluida la recarga parcial cuando esto mejora la eficiencia general de los autobuses. El uso de la recarga parcial tendrá en cuenta el perfil tanto del hardware del autobús como de las baterías instaladas, ya que la recarga no es un proceso uniforme.
Operación En Un Modelo Concesionado A Operadores Privados
Las autoridades que consideran flotas de autobuses eléctricos dentro de un modelo de concesión a varios operadores, deben tener en cuenta que es posible que no sea viable tener puntos de recarga específicos para cada operador, por lo que el acceso debería poder gestionarse de forma centralizada.
Este nivel de coordinación requiere una gestión adicional de los Vehículos Eléctricos de manera centralizada a través del sistema de planificación y programación para proporcionar un plan que funcione en toda la red. Esto debe integrarse de manera fluida con el monitoreo y el control a través del sistema ITS, para eliminar cualquier riesgo de que los autobuses se queden sin carga.
Monitoreo y Control de Vehículos Eléctricos
Asumiendo y anticipando que predecir y monitorear el estado de carga de los Vehículos Eléctricos es complejo, Trapeze ha ampliado su suite LIO de Sistema de Transporte Inteligente (ITS), lo que permite a las autoridades acceder a un panel de control integrado e intuitivo diseñado específicamente para vehículos eléctricos que consolida todos los datos de telemetría disponibles existentes y futuros de todos los autobuses y cargadores.
La solución ITS para Vehículos Eléctricos recibe datos de consumo de batería en vivo de todos los Vehículos Eléctricos en funcionamiento, y luego, utilizando datos adicionales, pronostica el tiempo de viaje, los niveles esperados de carga de pasajeros y el rango restante para cada vehículo. El sistema calculará si la carga de batería restante de cada autobús es suficiente para la ruta prevista, y emitirá una alarma si se necesita una carga adicional.
Cuando un vehículo se conecta a una estación de carga, el sistema envía una solicitud de carga para especificar cuándo debe recargarse el vehículo y cuánta energía debe transferirse. Una cuenta regresiva en la terminal del conductor informa cuánto tiempo durará la pausa de carga.
La carga inteligente también permite al personal del centro de control monitorear y gestionar las sesiones de carga a través de herramientas basadas en la nube, para que puedan controlar cuándo, cuánto tiempo y cuán rápido se cargan cada vehículo. Esto permite aumentar la eficiencia de la infraestructura de carga y reducir significativamente los costos de energía.
Estas nuevas instalaciones de monitoreo y control son esenciales para hacer frente a las interrupciones en las operaciones planificadas, por ejemplo, si un vehículo llega tarde a un punto de carga, omite un punto de carga debido a un desvío, visita el punto de carga incorrecto o si los puntos de carga fallan por completo.
Cuando surgen problemas, los despachadores tienen a su disposición una serie de funciones para mantener las operaciones. Las alarmas también pueden estar disponibles para sistemas de terceros a través de una interfaz externa. En tales casos, se requieren acciones de despacho para alterar el plan. El sistema ITS puede resolver problemas pequeños automáticamente y presentar problemas significativos al despachador o al controlador de servicio para que se puedan tomar intervenciones manuales.
Finalmente, todos los datos de monitoreo, incluidos la temperatura a bordo, la carga de pasajeros y el perfil de velocidad en la ruta, se registran y se devuelven al diseño de la ruta para la optimización continua del horario.
Conclusión: Las “Arterias Verdes” de Nuestras Ciudades
No cabe duda de que las autoridades y los operadores de autobuses enfrentan desafíos significativos aquí: las principales ciudades electrifican flotas de miles de autobuses, lo que significa integrar un factor completamente nuevo en la planificación de rutas, incluidos los intervalos de tiempo entre autobuses y el tiempo que pasan en las paradas. En resumen, los patrones de turnos de los conductores ya no son el factor principal en la programación de vehículos.
Sin embargo, ya existen soluciones tecnológicas efectivas que pueden gestionar todos los aspectos de este proceso, tanto en términos de programación eficiente como de monitoreo y control de los vehículos en funcionamiento. Y mediante la integración estrecha de estas soluciones, las autoridades pueden garantizar que los autobuses pasen a un nuevo tipo de combustible sin interrupciones ni impactos en la fiabilidad del servicio.
Al proporcionar tales soluciones, no solo facilitaremos la implementación de autobuses más limpios; también garantizaremos una mejor experiencia para los pasajeros: una que restaure la fe en el transporte público, aumente el número de pasajeros y, en última instancia, coloque nuestros autobuses en su papel legítimo y completamente esencial, como las arterias verdes de nuestras ciudades.
