Расход топлива колесного транспортного средства и транспортные издержки при строительстве/реконструкции автомобильной дороги

Предлагается способ определения расхода топлива колесного транспортного средства в зависимости от скорости его движения, ровности дорожного покрытия и уклона дороги в продольном направлении. Цель исследований – вывести математические зависимости для расчета расхода топлива транспортных средств, являющегося одним из факторов транспортных издержек при строительстве/реконструкции или капитальном ремонте автомобильной дороги. Предложенные полиномиальные зависимости для расчета расхода топлива, кроме скорости движения автомобиля, ровности дорожного покрытия и продольного уклона дороги, учитывают массогабаритные параметры транспортных средств, участвующих в дорожном движении. Новые математические взаимосвязи между скоростью движения колесного транспорта, ровностью дорожного покрытия и продольным уклоном дороги позволяют моделировать изменение величины расхода топлива колесного транспортного средства при изменении скорости движения транспортного потока или уклона дорожного покрытия в прямом или обратном направлении движения автомобиля. В графическом виде представлено влияние уклона дорожного покрытия на величину расхода топлива как груженого, так и снаряженного колесного транспортного средства. При определении транспортных издержек, связанных со строительством, реконструкцией или капитальным ремонтом автомобильной дороги, предлагается использовать эмпирические математические зависимости, позволяющие получить расход топлива с точностью до 5 % и сэкономить до 15 % бюджетных (частных) инвестиций. Выполнен анализ научных публикаций существующего подхода по определению транспортных издержек, связанных со строительством, реконструкцией или капитальным ремонтом автомобильной дороги. Приведенный способ определения расхода топлива колесных транспортных средств малой и большой грузоподъемности повышает точность установления транспортных издержек и снижает уровень финансовых затрат на строительство, реконструкцию, капитальный ремонт автомобильных дорог.

1. Li D., Li C., Miwa T., Morikawa T. (2019) An Exploration of Factors Affecting Drivers’ Daily Fuel Consumption Efficiencies Considering Multi-Level Random Effects. Sustainability, 11 (2), 393. https://doi.org/10.3390/su11020393.

2. Litvinov A. S., Farobin Ya. A. (1989) Automobile. Theory of Operational Properties. Moscow, Mashinostroenie Publ. (in Russian).

3. Ageykin Ya. S., Volskaya N. S. (2008) Theory Vehicle. Moscow, Moscow State Industrial University. 318 (in Russian).

4. Filippov V. V., Smirnova N. V., Leontiev D. N. (2014) On the Dependence of Fuel Consumption and the Effect on it of Vehicle Speed and Road Conditions. Vestnik Kharkovskogo Natsionalnogo Avtomobilno-Dorozhnogo Universiteta = Bulletin of Kharkiv National Automobile and Highway University, 67, 7–12 (in Russian).

5. Vasilev A. P. (ed.) [et al.] (2004) Road Builder Reference Encyclopedia. Vol. II. Repair and Maintenance of Automobile Roads. Moscow, Informavtodor Publ. 507 (in Russian).

6. Filippov V. V., Smirnova N. V. (2014) Modeling Traffic Flows on Roads of II–IV Categories. Kharkiv, Kharkiv National Automobile and Highway University. 200 (in Russian).

7. Huertas J. I., Giraldo M., Quirama L. F., Díaz J. (2018) Driving Cycles Based on Fuel Consumption. Energies, 11, 3064. https://doi.org/10.3390/en11113064.

8. Ho S., Wong Y., Chang V. W. (2014) Developing Singapore Driving Cycle for Passenger Cars to Estimate Fuel Consumption and Vehicular Emissions. Atmospheric Environment, 97, 353–362. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2014.08.042.

9. Govoruschenko N. Ya., Turenko A. N. (2004) Systems Engineering on the Design of Transport Machines. Kharkiv, Kharkiv National Automobile and Highway University. 208 (in Russian).

10. Lim J., Lee Y., Kim K., Lee J. (2018) Experimental Analysis of Calculation of Fuel Consumption Rate by On-Road Mileage in a 2.0 L Gasoline-Fueled Passenger Vehicle. Applied Sciences, 8 (12), 2390. https://doi.org/10.3390/app8122390.

11. Doumbia M., Toure N. E., Silue S., Yoboue V., Diedhiou A., Hauhouot C. (2018) Emissions from the Road Traffic of West African Cities: Assessment of Vehicle Fleet and Fuel Consumption. Energies, 11, 2300. https://doi.org/10.3390/en11092300.

12. Plotz P., Funke S. A., Jochem P. (2018) Empirical Fuel Consumption and CO2 Emissions of Plug-In Hybrid Electric Vehicles. Journal of Industrial Ecology, 22 (4), 773–784. https://doi.org/10.1111/jiec.12623.

13. Leontiev D. N., Nikitchenko I. N., Ryzhyh L. A., Lomaka S. I., Voronkov O. I., Hritsuk I. V., Pylshchyk S. V., Kuripka O. V. (2019) About Application the Tyre-Road Adhesion Determination of a Vehicle Equipped with an Automated System of Brake Proportioning. Nauka i Tekhnika = Science & Technique, 18 (5), 401–408. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2019-18-5-401-408.

14. Kan Z. H., Tang L. L., Kwan M. P., Zhang X. (2018) Estimating Vehicle Fuel Consumption and Emissions Using GPS Big Data. International Journal of Environmental Research and Public Health, 15 (4), 566. https://doi.org/10.3390/ijerph15040566.

15. Al-Arkawazi SAF (2018) Measuring the Influences and Impacts of Signalized Intersection Delay Reduction on the Fuel Consumption, Operation Cost and Exhaust Emissions. Civil Engineering Journal-Tehran, 4 (3), 552–571. https://doi.org/10.28991/cej-0309115.