Efecto del ralentí y la demanda de potencia en el consumo de combustible y las emisiones de CO₂ en taxis
DOI:
https://doi.org/10.29019/enfoqueute.1100Palabras clave:
taxis, ecoconducción, emisiones de CO2 de pozo a la rueda, diagnóstico a bordo, ralentí, potencia específica del vehículoResumen
La conducción urbana a nivel mundial se caracteriza por el frecuente tiempo en ralentí de los vehículos, debido a la congestión del tráfico. Esto impacta significativamente en el consumo de combustible y las emisiones de los vehículos. Si bien se han estudiado ampliamente estrategias como las técnicas de conducción ecológica y los sistemas start-stop en varias regiones, se ha realizado poca investigación para evaluar sus efectos en América Latina. Este estudio evalúa el impacto del ralentí, el tráfico y la conducción ecológica en el consumo de combustible y las emisiones de CO₂ de pozo a rueda (WTW) en las operaciones de taxis urbanos bajo condiciones de tráfico real en Ecuador. Se recopilaron datos de conducción real utilizando diagnóstico a bordo (OBD). Una innovación clave de esta investigación es la evaluación de escenarios alternativos, con tiempos ralentí y demanda de potencia reducidos, basada en el enfoque de Potencia Específica del Vehículo (VSP). Como resultado, se examinaron cinco escenarios: línea base, conducción ecológica, bajo tráfico, tecnología start-stop, y un escenario combinado. Los resultados muestran que la conducción urbana resultó en las mayores emisiones de CO₂ WTW (354 gCO₂/km) en comparación con la conducción rural y en carretera. El escenario combinado, que fusiona una menor demanda de potencia con la tecnología start-stop, logró mayores mejoras, reduciendo las emisiones de CO₂ WTW y el consumo de combustible en un 15 % en comparación con el escenario base. Anualmente, el escenario combinado podría evitar 3.68 toneladas de CO₂ emitidas por vehículo y ahorrar 870 USD en combustible. Estos hallazgos subrayan el potencial de la conducción ecológica y la tecnología de arranque y parada para reducir el consumo de combustible y las emisiones, contribuyendo a mitigar el impacto ambiental del transporte por carretera.
Descargas
Citas
[1] IPCC, Global Warming of 1.5°C: IPCC Special Report on Impacts of Global Warming of 1.5°C above Pre-industrial Levels in Context of Strengthening Response to Climate Change, Sustainable Development, and Efforts to Eradicate Poverty, 1st ed. Cambridge University Press, 2022. https://doi.org/10.1017/9781009157940
[2] L. Kinsella, A. Stefaniec, A. Foley and B. Caulfield, “Pathways to decarbonising the transport sector: The impacts of electrifying taxi fleets,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 174, p. 113160, Mar. 2023. https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113160
[3] International Energy Agency, Latin America Energy Outlook 2023. OECD, 2023. https://doi.org/10.1787/fd3a6daa-en
[4] J. C. Sierra, “Estimating Road transport fuel consumption in Ecuador,” Energy Policy, vol. 92, pp. 359-368, May 2016. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2016.02.008
[5] M. F. Chavez-Rodriguez, P. Carvajal, J. Martínez, A. Egüez, R. Gonzalez, R. Schaeffer, A. Szklo, A. Lucena and S. Arango, “Fuel saving strategies in the Andes: Long-term impacts for Peru, Colombia and Ecuador,” Energy Strategy Reviews, vol. 20, pp. 35-48, Apr. 2018. https://doi.org/10.1016/j.esr.2017.12.011
[6] “Total and urban population – UNCTAD Handbook of Statistics 2023.” Accessed: Oct. 04, 2024. [Online]. Available: https://hbs.unctad.org/total-and-urban-population/
[7] Inter-American Development Bank, “The Experience of Latin America and the Caribbean in Urbanization: Knowledge Sharing Forum on Development Experiences: Comparative Experiences of Korea and Latin America and the Caribbean,” Inter-American Development Bank, Mar. 2015. https://doi.org/10.18235/0007004
[8] S. Ma, Y. Zheng and O. Wolfson, “Real-Time City-Scale Taxi Ridesharing,” IEEE Trans. Knowl. Data Eng., vol. 27, no. 7, pp. 1782–1795, Jul. 2015. https://doi.org/10.1109/TKDE.2014.2334313
[9] M. Karrouchi, M. Rhiat, I. Nasri, I. Atamane, K. Hirech, A. Messaoudi, M. Melhaoui and K. Kassmi, “Practical investigation and evaluation of the Start/Stop system’s impact on the engine’s fuel use, noise output, and pollutant emissions,” e-Prime - Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy, vol. 6, p. 100310, Dec. 2023. https://doi.org/10.1016/j.prime.2023.100310
[10] M. Miotti, Z. Needell, S. Ramakrisnan, J. Heywood and J. Trancik, “Quantifying the impact of driving style changes on light-duty vehicle fuel consumption,” Transportation Research Part D: Transport and Environment, vol. 98, p.102918, 2021. https://doi.org/10.1016/j.trd.2021.102918
[11] P. Fan, H. Yin, H. Lu, Y, Wu, Z. Zhai, L. Yu and G. Song, “Which factor contributes more to the fuel consumption gap between in-laboratory vs. real-world driving conditions? An independent component analysis,” Energy Policy, vol. 182, p. 113739, Nov. 2023. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2023.113739
[12] “Fuel Economy in Major Car Markets”.
[13] R. A. Rodríguez, “Influence of driving patterns on vehicle emissions: A case study for Latin American cities,” Transportation Research Part D Transport and Environment, vol. 43(C), p. 192, 2016. https://doi.org/10.1016/j.trd.2015.12.008
[14] AEADE, “Anuario 2019.” 2019. [Online]. Available: https://www.aeade.net/sdm_downloads/anuario-2019/
[15] AEADE, “Anuario 2023.” 2023. [Online]. Available: https://www.aeade.net/sdm_downloads/anuario-2023/
[16] J.-C. Bolay and A.-L. Kern, “Intermediate Cities,” in The Wiley Blackwell Encyclopedia of Urban and Regional Studies, John Wiley & Sons, Ltd, 2019, pp. 1-5. https://doi.org/10.1002/9781118568446.eurs0163.
[17] National Institute of Statistics and Censuses, “INEC: Población y Demografía.” [Online]. Available: https://www.ecuadorencifras.gob.ec/censo-de-poblacion-y-vivienda/,
[18] Transystem Inc., “GPS GL-770.” Accessed: Oct. 01, 2024. [Online]. Available: http://www.transystem.com.tw/www/product.php?b=G&m=pe&cid=4&sid=14&id=150
[19] European Commission, “Commission Regulation (EU) 2018/1832 of 5 November 2018 amending Directive 2007/46/EC of the European Parliament and of the Council, Commission Regulation (EC) No 692/2008 and Commission Regulation (EU) 2017/1151 for the purpose of improving the emission.” Official Journal of the European Union. 1832, 301, 2018. [Online]. Available: http://data.europa.eu/eli/reg/2018/1832/oj
[20] ELM Electronics, “ELM 327.” Accessed: Oct. 01, 2024. [Online]. Available: https://www.elm327.com/
[21] S. Kumar Pathak, V. Sood, Y. Singh and S. A. Channiwala, “Real world vehicle emissions: Their correlation with driving parameters,” Transportation Research Part D: Transport and Environment, vol. 44, pp. 157-176, May 2016. https://doi.org/10.1016/j.trd.2016.02.001
[22] H. C. Frey, K. Zhang and N. M. Rouphail, “Vehicle-Specific Emissions Modeling Based upon on-Road Measurements,” Environ. Sci. Technol., vol. 44, no. 9, pp. 3594-3600, May 2010. https://doi.org/10.1021/es902835h
[23] J. L. Jimenez-Palacios, “Understanding and Quantifying motor vehicle emissions with vehicle specific power and TILDAS Remote Sensing,” Massachusetts Institute of Technology, 1999. [Online]. Available: https://dspace.mit.edu/handle/1721.1/44505
[24] R. A. Varella, G. Duarte, P. Baptista, L. Sousa and P. Mendoza Villafuerte, “Comparison of data analysis methods for european real driving emissions regulation,” SAE Technical Paper, vol. 6, no. Euro 6, 2017, https://doi.org/10.4271/2017-01-0997
[25] R. A. Varella, G. A. Gonçalves, G. Duarte and T. L. Farias, “Cold-Running NO x Emissions comparison between conventional and hybrid powertrain configurations using real world driving data,” SAE Technical Paper, no. x, 2016. https://doi.org/10.4271/2016-01-1010
[26] H. Frey, A. Unal, J. Chen, S. Li and C. Xuan, “Methodology for developing modal emission rates for EPA’s multi-scale motor vehicle & equipment emission system,” State University for US EPA, Ann Arbor, MI, no. October, pp. 18-20, 2002.
[27] R. A. Varella, M. V. Faria, P. Mendoza-Villafuerte, P. C. Baptista, L. Sousa and G. O. Duarte, “Assessing the influence of boundary conditions, driving behavior and data analysis methods on real driving CO2 and NOx emissions,” Science of The Total Environment, vol. 658, pp. 879-894, Mar. 2019. https://doi.org/10.4271/2016-01-1010 10.1016/j.scitotenv.2018.12.053
[28] Z. Mera, R. Varella, P. Baptista, G. Duarte and F. Rosero, “Including engine data for energy and pollutants assessment into the vehicle specific power methodology,” Applied Energy, vol. 311, p. 118690, Apr. 2022. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2022.118690
[29] Q. Cheng, Z. Liu, J. Lu, G. List, P. Liu and X. S. Zhou, “Using frequency domain analysis to elucidate travel time reliability along congested freeway corridors,” Transportation Research Part B: Methodological, vol. 184, p. 102961, Jun. 2024. https://doi.org/10.1016/j.trb.2024.102961
[30] G. Bieker, “A global comparison of the life-cycle greenhouse gas emissions of combustion engine and electric passenger cars,” International Council on Clean Transportation, 2021. [Online]. Available: https://theicct.org/publication/a-global-comparison-of-the-life-cycle-greenhouse-gas-emissions-of-combustion-engine-and-electric-passenger-cars/
[31] Council of the European Union, “Council Directive (EU) 2015/652 of 20 April 2015 laying down calculation methods and reporting requirements pursuant to Directive 98/70/EC of the European Parliament and of the Council relating to the quality of petrol and diesel fuels,” Official Journal of the European Union, L107., 2015. [Online]. Available: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri =CELEX:32015L0652&from=DE
[32] U.S. EPA, “40 CFR Part 80. Regulation of Fuels and Fuel Additives: Changes to Renewable Fuel Standard Program.,” U.S. Environmental Protection Agency, 2010. [Online]. Available: https://www.govinfo.gov/content/ pkg/FR-2010-03-26/pdf/2010-3851.pdf
[33] M. Prussi, M. Yugo, L. Prada, M. Padella, R. Edwards and L. Lonza, “JEC well to-tank report v5. Well-to-Wheels analysis of future automotive fuels and powertrains in the European context,” Publications Office of the European Union, 2020. [Online]. Available: https://data.europa.eu/ doi/10.2760/959137
[34] D. Sarango and P. Moncayo, “Determinación del indicador kilómetros vehículo recorrido (KVR) para la ciudad de Cuenca,” Universidad Salesiana, 2016. [Determination of the vehicle kilometers traveled (VKT) indicator for Cuenca city]. Available: https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/12152/1/UPS-CT006103.pdf
[35] President of the Republic of Ecuador, “Decree No. 308. Codified regulation for the pricing of hydrocarbon derivatives.” 2024. [Online]. Available: https://www.comunicacion.gob.ec/wp-content/uploads/2024/06/DE_308_20240526132045.pdf
[36] A. Dimaratos, D. Tsokolis, G. Fontaras, S. Tsiakmakis, B. Ciuffo and Z. Samaras, “Comparative Evaluation of the Effect of Various Technologies on Light-duty Vehicle CO2 Emissions over NEDC and WLTP,” Transportation Research Procedia, vol. 14, pp. 3169-3178, 2016. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2016.05.257
[37] I. Shancita, H. H. Masjuki, M. A. Kalam, I. M. Rizwanul Fattah, M. M. Rashed and H. K. Rashedul, “A review on idling reduction strategies to improve fuel economy and reduce exhaust emissions of transport vehicles,” Energy Conversion and Management, vol. 88, pp. 794–807, Dec. 2014. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.09.036
[38] F. Rosero, X. Rosero and Z. Mera, “Developing fuel efficiency and co2 emission maps of a vehicle engine based on the On-Board Diagnostic (OBD) Approach,” Enfoque UTE, vol. 15, no. 1, pp. 7-15, Jan. 2024. https://doi.org/10.29019/enfoqueute.1002
[39] N. Fonseca, J. Casanova and M. Valdés, “Influence of the stop/start system on CO2 emissions of a diesel vehicle in urban traffic,” Transportation Research Part D: Transport and Environment, vol. 16, no. 2, pp. 194-200, Mar. 2011. https://doi.org/10.1016/j.trd.2010.10.001
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Los Autores
Esta obra está bajo una licencia Creative Commons Reconocimiento 3.0 Unported.
Los artículos e investigaciones publicadas por la Universidad UTE, se realizan en régimen de Acceso Abierto [Open Access] en formato electrónico. Esto significa que todo el contenido está disponible de forma gratuita sin costo para el usuario o su institución. Los usuarios pueden leer, descargar, copiar, distribuir, imprimir, buscar o enlazar los textos completos de los artículos, o usarlos para cualquier otro propósito legal, sin necesidad de pedir permiso previo al editor o al autor. Esto está de acuerdo con la definición de acceso abierto de la Iniciativa de Acceso Abierto de Budapest (BOAI). Al enviar un artículo a cualquiera de las revistas científicas de la Universidad UTE, el o los autores aceptan estas condiciones.
La UTE aplica la licencia Creative Commons Attribution (CC-BY) a los artículos de sus revistas científicas. En virtud de esta licencia de acceso abierto, como autor usted acuerda que cualquier persona puede reutilizar su artículo en su totalidad o en parte para cualquier propósito, de forma gratuita, incluso para fines comerciales. Cualquiera puede copiar, distribuir o reutilizar el contenido siempre y cuando el autor y la fuente original estén correctamente citados. Esto facilita la libertad de reutilización y también asegura que el contenido pueda ser extraído sin barreras para necesidades de investigación.
Esta obra está bajo una Creative Commons Attribution 3.0 International (CC BY 3.0).
Además, la Revista Enfoque UTE garantiza y declara que los autores conservan siempre todos los derechos de autor y todos los derechos de publicación sin restricciones [© Los Autores]. El reconocimiento (BY) permite cualquier explotación de la obra, incluyendo una finalidad comercial, así como la creación de obras derivadas, la distribución de las cuales también está permitida sin ninguna restricción.
Enfoque UTE - Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias - Universidad UTE
