Energy Usage of Personal Rapid Transit Systems : Simulation of the SkyCab Concept

Sammanfattning: Den globala situationen för person- och godstransporter visar att energianvändningen inom transportsektorn stadigt ökar och prognoser tyder på att den kommer att fördubblas till 2050. Den största ökningen förväntas ske i Asien där, Kina kommer att stå för över 12 % av den globala energianvändningen år 2050. Inom EU, Europeiska Unionen, stod personbilarna 2012 för över 81 % av passagerartransporterna räknat i antal passagerarkilometrar. Nya energieffektiva och miljövänliga transportlösningar behöver utvecklas. En lösning med spårtaxi kombinerar fördelarna med konventionella vägtransportsystem (flexibilitet, tillgänglighet och attraktivitet) och spårtransportsystem (säkerhet, kapacitet och miljövänlighet). I detta examensarbete undersöks energianvändningen för spårtaxi. Detta sker i form av en fallstudie. Spårtaxi är en automatiserad transporttjänst för direktresor utan väntetider (likt taxiservice) i ett nätverk med banor som kompletterar masstransportsystem. Fokus i studien ligger på att utvärdera fordonens energianvändning i drift. Målet är att identifiera relevanta parametrar som avgör energianvändningen samt deras bidrag till denna. Frågan om effektiv energianvändning besvaras med hjälp av en simuleringsmodell. Denna baseras på konceptet SkyCab och en bedömning av fordonets parametrar. En beräkning är utförd som utgör en referens för att sedan jämföras med 16 variationer av nyckelparametrar. Relationen till växhusgaser undersöks och utsläppen beräknas för olika elektricitetsblandningar. Ett andragradspolynom är framtaget för att beskriva fordonets gångmotstånd som inkluderar uppskattningar av vagnens rullmotstånd för små, pneumatiska däck på en raksträcka samt i doserade kurvor. Hjälpkraftens energianvändning uppskattas säsom motsvarande en liten elektrisk bil och är starkt beroende av passagerarnas komfortbehov och yttre (väder)förhållanden. Ett resultat är att rullmotståndet står för cirka 44 % av energianvändningen och hjälpkraften för 33 %. Båda är potentiella mål för effektivitetsförbättringar. Ändringar av accelerationsnivåer har liten betydelse för energianvändningen då det är en mindre del av energin som regenereras. En ökning av topphastigheten är ett effektivt sätt att minska restiden med förhållanderis liten ökning av energianvändningen. Förslag lämnas i studien hur man kan minska energianvändningen genom att förbättra fordonets och banans nyckelegenskaper.