ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΟΔΗΓΟΥ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ: ΠΙΛΟΤΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΥΒΡΙΔΙΚΩΝ ΟΧΗΜΑΤΩΝ ΣΕ ΑΣΤΙΚΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ & ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΚΑΤΑΡΤΙΣΗ ΤΩΝ ΟΔΗΓΩΝ Δρ. Ευάγγελος Μπεκιάρης Διπλ. Μηχανολόγος Μηχανικός - Συγκοινωνιολόγος Διευθυντής Ερευνών Εθνικό Κέντρο Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης/Ελληνικό Ινστιτούτο Μεταφορών 6 ο χλμ. Οδού Χαριλάου Θέρμης, 57001, Θέρμη, Θεσσαλονίκη Τηλ.: 2310-498453, Fax: 2310-498.269, email: abek@certh.gr Αθανάσιος Τσιούτρας Διπλ. Πολ. Μηχανικός Συγκοινωνιολόγος MSc Περιβαλλοντολόγος Συνεργάτης - Ερευνητής, Υπεύθ. Δημ. Σχέσεων Εθνικό Κέντρο Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης/Ελληνικό Ινστιτούτο Μεταφορών 6 ο χλμ. Οδού Χαριλάου Θέρμης, 57001, Θέρμη, Θεσσαλονίκη Τηλ.: 2310-498264, Fax: 2310-498.269, email: atsioutr@certh.gr Διονύσιος Νέγκας Διπλ. Ναυπηγός Μηχανικός Γενικός Γραμματέας Ελληνικού Ινστιτούτου Ηλεκτροκίνητων Οχημάτων (HELIEV) Συγγρού 43, 11743, Αθήνα Τηλ/Fax: 210-9210288, Email: negkas@ath.forthnet.gr Περίληψη - Η εν λόγω εργασία παρουσιάζει αποτελέσματα από την πιλοτική κυκλοφορία υβριδικών οχημάτων σε αστικά περιβάλλοντα στα πλαίσια του συγχρηματοδοτούμενου από την Ε.Ε. πιλοτικού έργου «IMMACULATE». Ταυτόχρονα, παραθέτει στοιχεία για την εκπαίδευση και κατάρτιση των οδηγών «καθαρών οχημάτων», ενώ τέλος παρουσιάζει συγκεκριμένες ενέργειες κατάρτισης τόσο εκπαιδευτών οδηγών, όσο και νέων συγκοινωνιολόγων στα πλαίσια του συγχρηματοδοτούμενου από τη ΓΓΕΤ δικτύου «ΑΔΗΡΙΤΟ». Ως παράδειγμα χρησιμοποιήθηκε η πόλη της Θεσσαλονίκης, μία πόλη με βεβαρημένο ιστορικό ρύπανσης, με σημαντικά αυξημένο πληθυσμό σε σχέση με το σύνολο της χώρας (δεύτερη πόλη στην Ελλάδα), καθώς και κυκλοφοριακές αντιξοότητες οι οποίες πηγάζουν από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της, όπως είναι το κυκλοφοριακό περίγραμμά της, το οποίο - περιοριζόμενο από το γεωγραφικό ανάγλυφο και τα διαμορφωμένα πολεοδομικά χαρακτηριστικά της - την υποχρεώνει να ακολουθεί ένα παραλληλόγραμμο και στενόμακρο σχήμα, δημιουργώντας μία χαρακτηριστική στενότητα στο ιστορικό κέντρο της και αυξημένες κλίσεις σε αρκετές περιοχές και οδούς. Το υβριδικό όχημα που χρησιμοποιήθηκε είναι ένα Toyota Prius πρώτης γενιάς, το οποίο επιλέχτηκε αφενός λόγω της μοναδικότητάς του στην Ελλάδα τη δεδομένη χρονική περίοδο της διεξαγωγής του «IMMACULATE», αφετέρου διότι προσεγγίζει τα χαρακτηριστικά ενός τυπικού μέσου οικογενειακού οχήματος. Το πρόγραμμα στόχευσε με μεγάλη επιτυχία την πιλοτική εισαγωγή στην αστική κυκλοφορία όχι μόνο του υβριδικού οχήματος, αλλά και δύο αμιγώς ηλεκτροκίνητων σκούτερ, και δύο ηλεκτρικά υποβοηθούμενων ποδηλάτων. Η διαδικασία αποτίμησης δεν αναφέρεται μόνο σε περιβαλλοντικές παραμέτρους (κατανάλωση καυσίμου και εκπομπές ρύπων), αλλά και στη συμπεριφορά των οδηγών «καθαρών οχημάτων», ενώ τέλος αναφέρονται και συγκεκριμένες πρωτοβουλίες που ανέλαβε το Ι.ΜΕΤ. στο θέμα της εκπαίδευσης των εκπαιδευτών οδηγών, αλλά και νέων επιστημόνων στα πλαίσια των σεμιναρίων του δικτύου «ΑΔΗΡΙΤΟ» που διεξήχθησαν σε Αθήνα, Θεσσαλονίκη και Βόλο. Λέξεις Κλειδιά - Υβριδικό Όχημα, Κατανάλωση, Εκπομπές Ρύπων, Καθαρό Όχημα, Δυναμική Συμπεριφορά του Οδηγού, Σύγχρονα Συστήματα Υποστήριξης του Οδηγού (ΣΣΥΟ), Προφίλ Ταξιδιού, Ευφυείς Κάρτες. -1-
1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Αποτελεί κοινή πεποίθηση ότι τα τελευταία χρόνια έχουν προκύψει πολλά προβλήματα από την κατακόρυφη αύξηση του αριθμού οχημάτων, αλλά και την ανεξέλεγκτη και αλόγιστη χρήση των διαθέσιμων ορυκτών πόρων. Τα προβλήματα αυτά αφορούν κυρίως στις ανησυχητικού βαθμού περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως είναι η ρύπανση από εκπεμπόμενους ρύπους και θόρυβο, στις κλιματικές αλλαγές και τέλος στην επαπειλούμενη εξάντληση των φυσικών αποθεμάτων ιδίως όταν, με την πάροδο του χρόνου, το βιοτικό επίπεδο μεγάλων πληθυσμών θα εμφανίσει περαιτέρω άνοδο. Χαρακτηριστικά σε έκθεση της Ευρωπαϊκής Ένωσης [1], αναφέρεται ότι οι μεταφορές ευθύνονται για το 28% των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, το κυριότερο αέριο πρόκλησης του φαινομένου του θερμοκηπίου, ενώ ποσοστό 84% αυτών προέρχεται από τις οδικές μεταφορές. Εάν δε ληφθούν τα κατάλληλα μέτρα, οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα θα αυξηθούν κατά 50% μέχρι το 2010. Επίσης αναφέρεται ότι οι μεταφορές βασίζονται κατά 98% στο πετρέλαιο, 70% του οποίου εισάγεται από άλλες εκτός Ε.Ε. χώρες. Οι αυξανόμενες περιβαλλοντικές επιπτώσεις των καλουμένων «συμβατικών» οχημάτων, σε συνδυασμό, με την ενεργειακή εξάρτηση λόγω του χρησιμοποιούμενου εισαγόμενου καυσίμου, έχουν οδηγήσει, κυρίως τις αυτοκινητοβιομηχανίες, σε εντατικές έρευνες για τη δημιουργία «καθαρότερων» και αποδοτικότερων οχημάτων, με τη μορφή κυρίως αμιγώς ηλεκτρικών οχημάτων (battery electric vehicles), υβριδικών οχημάτων (hybrid vehicles), ή με χρησιμοποιούμενο καύσιμο το φυσικό αέριο (natural gas vehicles) ή ακόμη και το υδρογόνο σε κυψέλες καυσίμου (fuel cell vehicles) [2]. Κινητήριες δυνάμεις πίσω από την ερευνητική αυτή προσπάθεια πρόκληση ανάπτυξης νέων τεχνολογιών αποτελούν επίσης και οι διεθνείς συμφωνίες για την προστασία του περιβάλλοντος (π.χ. Πρωτόκολλο του Κυότο) αλλά και άλλες, τοπικού χαρακτήρα, αυστηρότερες νομοθετικές ρυθμίσεις για τις εκπομπές ρύπων των οχημάτων. Χαρακτηριστικά αναφέρεται η Πολιτεία της Καλιφόρνια των ΗΠΑ, η οποία παρόλες τις αντιδράσεις της παγκόσμιας αυτοκινητοβιομηχανίας, θέσπισε σχετικά οδηγία για μηδενικές ή «σχεδόν μηδενικές» εκπομπές ρύπων από τις αρχές κιόλας της δεκαετίας του 90 [3]. Ένα από τα έργα που στόχευσαν την εισαγωγή των καθαρών οχημάτων στη δεύτερη σε πληθυσμό πόλη της Ελλάδας, πρόγραμμα το οποίο χρηματοδοτήθηκε από την Ε.Ε. (LIFE Environment), είναι το έργο «IMMACULATE» (Improvement of Urban Environment Quality of Air and Noise Levels by an Integrated, Cost Effective and Multi-Level Application of Clean Vehicle Technologies project website http://ece.immaculate.ntua.gr). Ένας μικρός στολίσκος από «καθαρά οχήματα» όπως ένα υβριδικό όχημα, δύο ηλεκτρικά υποβοηθούμενα ποδήλατα και δύο αμιγώς ηλεκτρικά σκούτερς εξόπλισαν το Ι.ΜΕΤ. με σκοπό την πιλοτική εισαγωγή τους στην αστική κυκλοφορία. Το πρόγραμμα έτυχε ιδιαίτερης εκτίμησης και προβολής από επιχειρήσεις του ιδιωτικού τομέα, γεγονός σπάνιο σε παρόμοιου είδους προγράμματα, όπως η Toyota και η Avis Rent a Car. Το ΙΜΕΤ προχώρησε εν συνεχεία στη διάχυση των αποτελεσμάτων της έρευνας μέσω ενημερωτικών δράσεων (συνεντεύξεις σε ΜΜΕ και δημοσιεύσεις σε συνέδρια), αλλά και εκπαιδευτικών, κυριότερη εκ των οποίων είναι η δημιουργία του ανθρώπινου δικτύου «ΑΔΗΡΙΤΟ», το οποίο στόχευσε την ανάπτυξη των κατάλληλων διαύλων επικοινωνίας και συνεργασίας μεταξύ ακαδημαϊκών φορέων και επιχειρήσεων του Δημοσίου και Ιδιωτικού Τομέα, με απώτερο σκοπό την κατάρτιση του ερευνητικού και στελεχιακού δυναμικού της χώρας σε θέματα προάσπισης, βελτίωσης και προώθησης της οδικής ασφάλειας στην Ελλάδα. Παρότι το σεμινάριο στόχευε τη βελτίωση της οδικής ασφάλειας σημαντικότατη παράμετρο που εξετάζεται στο Ι.ΜΕΤ. δύο από τα έξι σεμινάρια του Δικτύου αφιερώθηκαν εξ ολοκλήρου στην εκπαίδευση στη χρήση και συντήρηση καθαρών οχημάτων και τα παρακολούθησαν τόσο εκπαιδευτές οδηγών, όσο και νέοι επιστήμονες, κυρίως συγκοινωνιολόγοι, αρκετοί από τους οποίους εκτός του ότι είναι απλοί καθημερινοί οδηγοί, θα δημιουργήσουν το πλαίσιο των μεταφορών του μέλλοντος. Το εν λόγω Δίκτυο, αποτελεί την πρώτη οργανωμένη προσπάθεια πραγμάτωσης της ανάγκης για σύζευξη δυνάμεων και στενή συνεργασία ερευνητών, πανεπιστημιακών και συγκοινωνιολόγων, με εκπαιδευτές οδηγών, δημοσιογράφους του ειδικού τύπου και οδηγούς αγώνων για τη μείωση των τροχαίων ατυχημάτων στη χώρα μας, την εισαγωγή και προώθηση νέων τεχνολογιών στην εκπαίδευση οδήγησης και την αρωγή στη διείσδυση των καθαρών οχημάτων και την περιβαλλοντική εκπαίδευση και ευαισθητοποίηση του κοινού. Το «ΑΔΗΡΙΤΟ» συγχρηματοδοτήθηκε από τη Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας, στα πλαίσια του προγράμματος «ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΙΚΟΤΗΤΑ», Μέτρο 8.3, Δράση 8.3.6 «Ανθρώπινα Δίκτυα Ερευνητικής & Τεχνολογικής Επιμόρφωσης». Η Δημόσια Δαπάνη Συγχρηματοδοτείται κατά 75% από το Ευρωπαϊκό Κοινοτικό Ταμείο (ΕΚΤ) και κατά 25% από Εθνικούς Πόρους. -2-
2. ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΠΛΑΙΣΙΟΥ ΕΙΣΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΧΡΗΣΗΣ ΟΧΗΜΑΤΩΝ ΝΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Η πολυπλοκότητα του κυκλοφοριακού ιστού ενός αστικού περιβάλλοντος απαιτεί την εφαρμογή ολοκληρωμένων, οικονομικά αποτελεσματικών, και πολυεπίπεδων (χρήση διάφορων μέσων) τεχνολογιών «καθαρών» οχημάτων. Συνοπτικά τα επιμέρους βήματα που πρέπει να εφαρμοστούν περιλαμβάνουν: Προσδιορισμό των ειδικών απαιτήσεων των χρηστών και των κατάλληλων σεναρίων χρήσης. Προσδιορισμό των λειτουργικών προδιαγραφών των οχημάτων και των σύγχρονων τηλεματικών εφαρμογών στις μεταφορές. Ανάπτυξη ενός σχεδίου εκπαίδευσης και κατάρτισης οδηγών προσανατολισμένο στην ιδέα της «οικολογικής συνείδησης». Οργάνωση και εκτέλεση πιλοτικών δοκιμών χρησιμοποιώντας τα οχήματα και τις νέες τεχνολογίες (όπως ηλεκτρικά /υβριδικά οχήματα, ηλεκτρικά δίκυκλα, οχήματα φυσικού αερίου, κτλ) στο δεδομένο αστικό περιβάλλον. Τεχνολογική, κοινωνικο-οικονομική ανάλυση, ανάλυση χρηστικότητας και κινδύνων του προτεινομένου σχήματος. Παρακολούθηση και προσδιορισμό των νομικών και οργανωτικών θεμάτων. Υλοποίηση ανάλυσης απόδοσης κόστους, προσδιορίζοντας τα οφέλη. Διαμόρφωση οδηγιών και πολιτικών για σχετικές εφαρμογές και προέκτασή τους σε άλλα αστικά περιβάλλοντα. Το προτεινόμενο πλάνο δράσης παρουσιάζεται γραφικά στο Σχήμα 1: ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΠΛΑΙΣΙΟΥ ΕΙΣΑΓΩΓΗΣ & ΧΡΗΣΗΣ ΟΧΗΜΑΤΩΝ ΝΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΕΝΑΡΙΑ ΧΡΗΣΗΣ - ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΝΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ - ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΝΕΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΙΛΟΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΟΔΗΓΩΝ ΠΙΛΟΤΙΚΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ ΜΕ ΟΧΗΜΑΤΑ ΝΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ ΠΙΛΟΤΙΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΠΙΛΟΤΙΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ ΠΛΑΙΣΙΟ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΩΝ ΠΑΡΕΜΒΑΣΕΩΝ ΝΟΜΙΚΑ & ΟΡΓΑΝΩΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΟΔΗΓΙΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΚΑΙ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΠΑΡΑΜΒΑΣΕΙΣ Σχήμα 1. Προτεινόμενο πλαίσιο δράσης Μεγάλο τμήμα των παραπάνω δράσεων και πιο συγκεκριμένα ο ερευνητικός εξοπλισμός, οι πιλοτικές δοκιμές και το πιλοτικό πρόγραμμα εκπαίδευσης οδηγών, αναλύονται στην παρούσα εργασία. Πληθώρα αναλύσεων και ερευνών διεξήχθησαν κατά την πενταετή (αθροιστικά) διάρκεια των δύο έργων. Εκείνο που απομένει να μελετηθεί είναι ένα ανανεωμένο και βελτιωμένο πλαίσιο προτεινόμενων παρεμβάσεων, το οποίο θα προσεγγίζει με ιδιαίτερη ευαισθησία το τόσο λεπτό θέμα της προστασίας του περιβάλλοντος και της βελτίωσης της ποιότητας ζωής των πολιτών. -3-
3. ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ Ο εξοπλισμός για την καταγραφή δεδομένων από τη χρήση των καθαρών οχημάτων με σκοπό την περαιτέρω επεξεργασία τους, περιλαμβάνει συσκευές εντοπισμού θέσεως GPS (Global Positioning System), καθώς και συσκευές καταγραφής της δυναμικής συμπεριφοράς του οδηγού και του οχήματος, καθώς και της κατανάλωσης ενέργειας που απαιτεί η κίνησή του. Μία συσκευή τύπου «μαύρου κουτιού» καταγραφής των αντιδράσεων των οδηγών και σύγκρισης της συμπεριφοράς οδήγησης σε σχέση με τα «συμβατικά» οχήματα, σε συνδυασμό με ένα σύστημα «ευφυούς κάρτας» (smart card) χρησιμοποιήθηκαν για την περίπτωση της χρήσης του συγκεκριμένου οχήματος από διαφορετικούς οδηγούς και για την εύκολη καταγραφή των δεδομένων για περαιτέρω στατιστική ανάλυση. Οι προκαταρκτικές δοκιμές με τον εξοπλισμό επιβεβαίωσαν τη σωστή χρησιμοποίηση του, τη διαθεσιμότητα ανταλλακτικών και την ικανότητα του ερευνητικού και βοηθητικού προσωπικού για τη διαχείρισή του. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι παράλληλα με την εισαγωγή και χρήση του εξοπλισμού και την ανάπτυξη του όλου συστήματος, συμπληρωματικές ενέργειες από τις αρμόδιες αρχές προώθησαν την περαιτέρω χρήση των καθαρών οχημάτων. Συγκεκριμένα δόθηκε κίνητρο στους οδηγούς μέσω πιλοτικής πολιτικής δωρεάν στάθμευσης σε συγκεκριμένη θέση που παραχωρήθηκε για το σκοπό αυτό από το Δήμο Θεσσαλονίκης, ενώ τα βασικότερα από τα ήδη υπάρχοντα μέτρα προώθησης της κυκλοφορίας υβριδικών οχημάτων (άρση απαγόρευσης κυκλοφορίας εντός δακτυλίου και ατέλεια κυκλοφορίας), συνετέλεσαν στην υλοποίηση των ερευνών σε περισσότερο ρεαλιστικές συνθήκες. Πιο συγκεκριμένα ο εξοπλισμός περιελάμβανε τις παρακάτω συσκευές λήψης και καταγραφής δεδομένων: Σύστημα «μαύρου κουτιού», ικανό να καταγράψει δεδομένα τόσο συμπεριφοράς οδηγού, όσο και οχήματος μέσω σωρείας αισθητήρων, οι οποίοι εγκαταστάθηκαν σε διάφορα σημεία του οχήματος. Σύστημα γεωγραφικού προσδιορισμού θέσης (GPS) του οχήματος για την παρακολούθηση της θέσης του σε πραγματικό χρόνο. «Γκρι κουτί» το οποίο περιλαμβάνει επεξεργαστή ο οποίος συγχρονίζει τα δεδομένα που λαμβάνονται από το μαύρο κουτί με το ρολόι του GPS. Δεύτερο «μαύρο κουτί» καταγραφής των εισόδων και εξόδων του οχήματος από τη θέση στάθμευσης κοντά στην πλατεία Αριστοτέλους της Θεσσαλονίκης. Τα δεδομένα από το «μαύρο» και το «γκρι κουτί» συλλέγονται μέσω των λεγόμενων «ευφυών καρτών», οι οποίες είναι σε θέση να προσωποποιούνται για τον κάθε οδηγό ξεχωριστά και να συμπεριλαμβάνουν χρήσιμες πληροφορίες όπως χρόνια κτήσης διπλώματος οδήγησης, τύπο διπλώματος κ.ά. Φυσικά όλοι οι οδηγοί εξετάζονται και καταγράφονται ανώνυμα και χωρίς κανένα αντίκτυπο ή αναφορά σε τρίτους των συμπερασμάτων για τον τρόπο οδήγησης, τυχόν παραβάσεων σε όρια ταχύτητας κά. Το «μαύρο κουτί» είναι τοποθετημένο ακριβώς κάτω από το κάθισμα του συνοδηγού, ούτως ώστε να μην προκαλεί σύγχυση ή/και άγχος σε αυτόν, σε περίπτωση που θα ήταν αισθητή η παρουσία του. Στην Εικόνα 1 παρουσιάζεται το «μαύρο κουτί», ενώ η ακόλουθη πληροφόρηση μπορεί να καταγράφεται από τους εγκατεστημένους αισθητήρες και με συχνότητα 1Hz: Εικόνα 1. Μαύρο κουτί στη θέση του συνοδηγού. -4-
Διανυόμενη απόσταση και ταχύτητα του οχήματος. Αριθμός στροφών του θερμικού κινητήρα (rpm). Ενεργοποίηση συστήματος πέδησης. Ρυθμός επιβράδυνσης/επιτάχυνσης. Κατανάλωση καυσίμου. Βασισμένες στις πληροφορίες που συλλέγουν οι αισθητήρες είναι δυνατό να πραγματοποιηθούν οι ακόλουθες μετρήσεις ή συνδυασμοί αυτών: Διανυόμενη απόσταση και χρόνος διαδρομής (συμπεριλαμβανομένης της στάσης σε σηματοδότες κλπ), καθώς επίσης αρχή και τέλος οδομέτρου για κάθε διαδρομή. Συνολικός αριθμός ενεργοποιήσεων του θερμικού κινητήρα (εσωτερικής καύσης) και συνολικός χρόνος λειτουργίας αυτού (σε λεπτά και δευτερόλεπτα) ενόσω το όχημα βρίσκεται σε κίνηση. Αριθμός περιστροφών του κινητήρα. Συνολικός αριθμός ενεργοποιήσεων του θερμικού κινητήρα όταν το όχημα βρίσκεται σε στάση (ρελαντί). Μέγιστη τιμή επιτάχυνσης και επιβράδυνσης. Μέγιστος αριθμός στροφών μηχανής (rpm). Μέγιστη ταχύτητα. Συνολικός αριθμός ενεργοποιήσεων του συστήματος πέδησης και αποστάσεις κατά τις οποίες ήταν ενεργοποιημένο. Χρονική διάρκεια θερμικής λειτουργίας και μη. Περιλαμβάνει τη λειτουργία του θερμικού κινητήρα κατά την κίνηση (συνεπώς υπάρχει κατανάλωση καυσίμου και εκπομπές ρύπων), καθώς και την περίπτωση κίνησης με αμιγή ηλεκτρισμό ή την περίπτωση στάσης και την απουσία λειτουργίας του θερμικού κινητήρα. Κατανάλωση καυσίμου κατά την οδήγηση. Κατανάλωση καυσίμου κατά τη στάση (ρελαντί), αν υπάρχει κάποια για το συγκεκριμένο τύπο αυτοκινήτου. Τα καταγεγραμμένα δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ιστογραμμάτων για τη δημιουργία των λεγόμενων «προφίλ ταξιδιού» ή «προφίλ διαδρομής»: Προφίλ ταχύτητας ταξιδιού: Η απόσταση που καλύπτεται για διαφορετικά εύρη ταχυτήτων. Προφίλ περιστροφών θερμικού κινητήρα: Ο χρόνος ταξιδιού σε δευτερόλεπτα για διαφορετικά εύρη ρυθμών περιστροφής του κινητήρα. Προφίλ πέδησης: Οι ενεργοποιήσεις του συστήματος πέδησης για διαφορετικά εύρη ταχυτήτων. Προφίλ επιτάχυνσης και επιβράδυνσης: Ο χρόνος ταξιδιού σε δευτερόλεπτα για διαφορετικά εύρη τιμών επιτάχυνσης και επιβράδυνσης. Προφίλ πλευρικής επιτάχυνσης: Ο χρόνος ταξιδιού σε δευτερόλεπτα για διαφορετικά εύρη τιμών πλευρικής επιτάχυνσης. Προφίλ κατανάλωσης καυσίμου: Η κατανάλωση καυσίμου για διαφορετικά εύρη ταχυτήτων, καθώς και για διαφορετικά εύρη ρυθμών περιστροφής του θερμικού κινητήρα. Η εύρεση της θέσης του οχήματος ανά πάσα χρονική στιγμή μέσω συστήματος γεωγραφικού προσδιορισμού θέσης, δίνει τη δυνατότητα συσχέτισης δεδομένων κατανάλωσης καυσίμου και εκπομπών σε συγκεκριμένες θέσεις εντός του αστικού ιστού. Η Εικόνα 2 παρουσιάζει την κεραία του GPS εγκατεστημένη στον οπίσθιο ανεμοθώρακα (παρμπρίζ) οχήματος: Εικόνα 2. Η κεραία για το GPS εγκατεστημένη στο όχημα. -5-
Στην Εικόνα 3 παρουσιάζεται ένας μικροεπεξεργαστής που στόχο έχει το συγχρονισμό των δεδομένων που λαμβάνει το «μαύρο κουτί», και του συστήματος προσδιορισμού θέσης του οχήματος, ούτως ώστε να δημιουργηθεί μία πλήρης εικόνα της οδικής συμπεριφοράς του καθαρού οχήματος. Το σύστημα είναι και αυτό εγκατεστημένο κάτω από το κάθισμα του συνοδηγού, κατά τρόπο ώστε να μη γίνεται αντιληπτό από το οδηγό. Εικόνα 3. Το «γκρι κουτί» εγκατεστημένο κάτω από τη θέση του συνοδηγού. Στην κεντρική κονσόλα του οχήματος έχουν συνδεθεί ένας μετρητής κατανάλωσης καυσίμου (με ακρίβεια χιλιοστών του λίτρου) και δύο «καρταναγνώστες», ένας για την είσοδο με «ευφυή κάρτα» στη θέση στάθμευσης και ένας για την έξοδο από αυτήν. Στην Εικόνα 4 παρουσιάζονται ο μεν μετρητής με κόκκινο χρώμα, οι δε δύο «καρταναγνώστες» με πράσινο. Εικόνα 4. Ο μετρητής καυσίμου (κόκκινος κύκλος) και οι δύο «καρτανγνώστες» (πράσινοι κύκλοι). Επικουρικά στον παραπάνω εξοπλισμό έχει προστεθεί ένας φορητός αναλυτής καυσαερίων, ο οποίος συνδέεται απευθείας σε φορητό υπολογιστή, παρέχοντας σημαντικότατες πληροφορίες για τις εκπομπές σε πραγματικό χρόνο (Εικόνα 5). Εικόνα 5. Ο φορητός αναλυτής καυσαερίων. -6-
4. ΔΟΚΙΜΕΣ ΚΑΙ ΤΥΠΟΙ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ 4.1 Διενέργεια πιλοτικών δοκιμών Οι πιλοτικές δοκιμές με τη χρήση οχημάτων νέας τεχνολογίας σε πραγματικές συνθήκες σε αστικά περιβάλλοντα είναι απαραίτητες για την ορθή αξιολόγηση τους, τόσο σε βραχυπρόθεσμο όσο και σε μακροπρόθεσμο χρονικό ορίζοντα. Οι δοκιμές αυτές θα πρέπει να περιλαμβάνουν τη συνεχή λειτουργία των οχημάτων για διάστημα τουλάχιστον ενός έτους ώστε να εξασφαλιστεί η εγκυρότητα των αποτελεσμάτων. Εν προκειμένω το υβριδικό όχημα, αλλά και τα ηλεκτροκίνητα δίκυκλα δοκιμάστηκαν για περίοδο δύο και πλέον ετών, σε συνθήκες αντίστοιχες με αυτές των συμβατικών οχημάτων, ώστε να είναι δυνατή η συγκριτική αξιολόγησή τους. Ανάλογες παρατηρήσεις λήφθηκαν υπόψη και για την περίπτωση οχημάτων και δικύκλων νέας τεχνολογίας, όπου δοκιμάστηκε η χρήση τους από εκπαιδευμένους και μη οδηγούς. Ειδικότερα δε για το υβριδικό όχημα υλοποιήθηκε ένα σχήμα ενοικίασης αυτού μέσω της AVIS Rent a Car, και καταγράφηκαν οι απόψεις μεγάλου αριθμού χρηστών σε κατάλληλα διαμορφωμένα ερωτηματολόγια. Ο παραπάνω εξοπλισμός αποτελεί ένα πανίσχυρο εργαλείο όχι μόνο για τις ανάγκες του εν λόγω ερευνητικού, αλλά για τη μελέτη της δυναμικής συμπεριφοράς του οδηγού γενικότερα, παράμετρο που ούτως ή άλλως αποτελεί την αιχμή στην έρευνα που διεξάγεται στο Ι.ΜΕΤ. στον Τομέα «Οδηγός & Όχημα». Αμέσως παρακάτω αναφέρεται επιγραμματικά ένα τυπικό παράδειγμα συνδυασμού κίνησης σε αστικό και περιαστικό δίκτυο, ώστε γίνει κατανοητός ο τρόπος διεξαγωγής των ερευνών. Ο οδηγός ήταν ελεύθερος να οδηγήσει με όποιο τρόπο ήθελε το όχημα, παραμένοντας βέβαια στα όρια της νομιμότητας που επιβάλλει ο Κώδικας Οδικής Κυκλοφορίας (ΚΟΚ). Το παράδειγμα αφορά τη μετακίνηση από τις εγκαταστάσεις του Ι.ΜΕΤ. στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ), όπως παρουσιάζεται στο Σχήμα 2: Σχήμα 2. Μία τυπική διαδρομή για τη διενέργεια της πιλοτικής έρευνας. 4.2 Μελέτη της δυναμικής συμπεριφοράς του οδηγού Η περίοδος διεξαγωγής της μέτρησης ήταν μεταξύ 14:30 και 15:30 μίας τυπικής καθημερινής, συνεπώς σε ώρα μεσημεριανής αιχμής. Η συνολική απόσταση που καλύφτηκε ήταν 19,92 χιλιόμετρα. Η ταχύτητα και ο ρυθμός περιστροφής του θερμικού κινητήρα παρουσιάζονται στα Σχήματα 3 και 4. Η μέγιστη ταχύτητα που καταγράφηκε ήταν 117,66 χλμ./ώρα στην εσωτερική περιφερειακή της Θεσσαλονίκης, ενώ ο αντίστοιχος μέγιστος αριθμός στροφών ήταν 3740,50 στροφές ανά λεπτό (rpm). Περαιτέρω ανάλυση της επιτάχυνσης και επιβράδυνσης (Σχήμα 5) καταδεικνύει ότι πρόκειται για ένα μέσο και αρκετά ήρεμο γενικά οδηγό, αφού η μέγιστη τιμή επιτάχυνσης ήταν μόλις 0.35g, ενώ της επιβράδυνσης 0.27g. Ο αισθητήρας ο υπεύθυνος για την πέδηση, κατέγραψε 81 ενεργοποιήσεις του συστήματος. Οι περισσότερες έλαβαν χώρα σε χαμηλές ταχύτητες, γεγονός που αποδεικνύει το χαμηλό επίπεδο στάθμης εξυπηρέτησης της οδού, με άλλα λόγια κυκλοφοριακή αιχμή (Σχήμα 6). -7-
Σχήμα 3. Προφίλ της ταχύτητας του οδηγού. Απόσταση που καλύφθηκε για διαφορετικά εύρη ταχυτήτων. Σχήμα 4. Χρόνος διαδρομής εκπεφρασμένος σε δευτερόλεπτα για διαφορετικά εύρη ταχυτήτων. Σχήμα 5. Χρόνος διαδρομής εκπεφρασμένος σε δευτερόλεπτα για διαφορετικά εύρη τιμών επιτάχυνσης επιβράδυνσης. -8-
Σχήμα 6. Αριθμός ενεργοποιήσεων του συστήματος πέδησης για διαφορετικά εύρη ταχυτήτων. 4.3 Ηλεκτροκίνηση - Απενεργοποίηση του θερμικού κινητήρα Τα καταγεγραμμένα δεδομένα αφορούν χρόνο διαδρομής 52 λεπτών, κατά την οποία ο θερμικός κινητήρας παρέμεινε εκτός λειτουργίας για 29 λεπτά της ώρας, με άλλα λόγια για το 55,8% της διαδρομής, ενώ τέθηκε σε λειτουργία για μόνο 20 λεπτά. Κατά τις στάσεις σε σηματοδότες και ουρές αναμονής ήταν ενεργοποιημένος κατά 3 λεπτά της ώρας μόνον, ενώ όταν ήταν απενεργοποιημένος, το όχημα, είτε κινείτο με αμιγώς ηλεκτρική ενέργεια, είτε βρισκόταν στη διαδικασία της επαναφόρτισης (μέσω της πέδησης). Στο Σχήμα 7 παρουσιάζεται το προφίλ της χρήσης θερμικού ή μη κινητήρα για την εν λόγω διαδρομή. Αποτελέσματα αυτού του τύπου καταδεικνύουν τη σημαντικότητα και το πλεονέκτημα της υβριδικής τεχνολογίας, όχι μόνο για τον περιορισμό των εκπομπών ρύπων, αλλά και για τη μείωση του θορύβου που δημιουργεί η κυκλοφορία. Σχήμα 7. Προφίλ χρήσης του θερμικού κινητήρα: Οι γαλάζιες στήλες αντιπροσωπεύουν την ενεργοποίησή του και οι κόκκινες την παύση του, άρα την κίνηση με ηλεκτροκινητήρα. Η χρονική κλίμακα μέτρησης ανέχεται στο ένα δέκατο του δευτερολέπτου. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός πως ποσοστό 17,4% της συνολικής διανυθείσας απόστασης (3,46 χλμ από τα 19,92 χλμ) πραγματοποιήθηκε με τη χρήση αμιγούς ηλεκτροκίνησης με μηδενικές εκπομπές και θόρυβο. Επίσης το άθροισμα της απόστασης κατά το οποίο ήταν ενεργοποιημένη η πέδηση (1,48 χλμ) αντιπροσωπεύει το 7,4% του συνολικού χρόνου της διαδρομής και προφανώς αποτελεί το τμήμα εκείνο κατά το οποίο το σύστημα φορτίζει τους συσσωρευτές με θετικότατα οφέλη για το περιβάλλον και τον άνθρωπο. 4.4 Κατανάλωση καύσιμου Σχετικά με την κατανάλωση καυσίμου σε ένα σύνολο μόλις 1,38 λίτρων που καταναλώθηκαν, τα 0,03 λίτρα χρειάστηκαν σε στάση (ρελαντί). Αυτό συνεπάγεται πως για την κάλυψη απόστασης 19,92 χιλιομέτρων καταναλώθηκαν μόλις 0,0692 λίτρα/χλμ (ή 6,9 λίτρα/100 χλμ.). Αυτό σημαίνει πρακτικά περίπου 25-30% λιγότερη κατανάλωση σε σχέση με ένα αντίστοιχο συμβατικό όχημα. Το λογισμικό είναι σε θέση να παράξει ιστογράμματα κατανάλωσης καυσίμου σε σχέση με διαφορετικά εύρη στροφών ανά λεπτό και διαφορετικές ταχύτητες (Σχήματα 8 & 9). Αυτά τα ιστογράμματα σε συνεργασία με τα αντίστοιχα εξαγόμενα διαγράμματα από τη μελέτη συμπεριφοράς του οδηγού, έδειξαν ότι η συμπεριφορά οδήγησης είναι αποφασιστικής σημασίας για το πόσο θα αξιοποιηθούν ή όχι οι δυνατότητες ενός καθαρού οχήματος. Είναι αυτά που οδήγησαν την ερευνητική ομάδα στο να εισάγει σε ένα από το επόμενα έργα της, το «ΑΔΗΡΙΤΟ», την έννοια της οικολογικής οδήγησης (eco-driving) ακόμα και στις περιπτώσεις καθαρών οχημάτων. Ακόμα και όταν η ενεργοποίηση του θερμικού κινητήρα είναι αυτόματη (περίπτωση του υβριδικού) οι οδηγοί πρέπει να εκπαιδευτούν στο πως θα επιτυγχάνουν ακόμη μεγαλύτερη οικονομία καυσίμου, και στον τρόπο με τον οποίο θα εκμεταλλεύονται τις κλίσεις της οδού για την επαναφόρτιση των συσσωρευτών και για την όσο το δυνατό ολιγότερη εμπλοκή του θερμικού κινητήρα. -9-
Σχήμα 8. Κατανομή κατανάλωσης καυσίμου για διαφορετικά εύρη ρυθμών περιστροφής του θερμικού κινητήρα. Σχήμα 9. Κατανομή κατανάλωσης καυσίμου για διαφορετικά εύρη ταχυτήτων. 4.5 Εκπομπές ρύπων Ο φορητός αναλυτής καυσαερίων είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί για να αναπαράγει τα προφίλ των εκπομπών ρύπων του οχήματος, όπως παρουσιάζονται στα Σχήματα 10 (για το CO 2 ) και 11 (για το CO). Το πλεονέκτημα της εν λόγω παρουσίασης έγκειται στο γεγονός ότι γίνεται σε πραγματικό χρόνο, και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμα και για την εκπαίδευση και κατάρτιση των οδηγών, οι οποίοι εύκολα μπορούν να εξάγουν και από μόνοι τους τα σχετικά συμπεράσματα, μετά από λίγη εξάσκηση. Στην εν λόγω περίπτωση είναι ξεκάθαρο πως οι εκπομπές κατέρχονται σε μηδενικά επίπεδα όταν το όχημα κινείται με ηλεκτρική ενέργεια. Είναι ακριβώς η περίπτωση της κίνησης σε αστικό περιβάλλον, με χαμηλές έως μηδενικές ταχύτητες κίνησης και υπό ρυθμούς «σταμάτα-ξεκίνα», (stop and go). -10-
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 14:28:29 14:32:15 14:35:05 14:37:55 14:40:45 14:43:35 14:46:26 14:49:15 14:52:06 14:54:55 14:58:51 15:01:40 15:04:31 15:07:20 15:10:11 15:13:00 15:15:51 15:18:40 15:21:30 Εκπομπές % CO2 Χρόνος Σχήμα 10. Ποσοστό συγκέντρωσης CO 2 (% κατ όγκο) στις εκπομπές του υβριδικού οχήματος. Εκπομπές NOx (ppm) 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 14:28:29 14:32:25 14:35:26 14:38:26 14:41:25 14:44:25 14:47:26 14:50:25 14:53:25 14:56:26 15:00:31 Χρόνος Σχήμα 11. Συγκέντρωση εκπομπών NOx (ppm) 15:03:31 15:06:30 15:09:30 15:12:31 15:15:30 15:18:30 15:21:30 4.6 Αξιοπιστία υβριδικού συστήματος Πιθανά προβλήματα Το υβριδικό όχημα χρησιμοποιήθηκε επίσης από τους ερευνητές το Ι.ΜΕΤ. ως ερευνητική πλατφόρμα διαπίστωσης της αξιοπιστίας της υβριδικής τεχνολογίας. Ήδη το όχημα έχει ξεπεράσει τις 60.000 χιλιόμετρα, τα οποία σε γενικές γραμμές διανύθηκαν απροβλημάτιστα και σε καμία περίπτωση δεν υπήρξε πρόβλημα από το υβριδικό σύστημα. Ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται στην περίπτωση που το όχημα τεθεί σε ακινησία για ορισμένο χρονικό διάστημα, με πιθανό κίνδυνο να αποφορτιστεί ο κύριος συσσωρευτής (η κοινή μπαταρία, όχι αυτή του υβριδικού συστήματος). Σε αυτή την περίπτωση το όχημα είναι αδύνατο να κινηθεί. Τέλος αξίζει να σημειωθεί εάν σε οπίσθια σύγκρουση προξενηθεί βλάβη στους συσσωρευτές του υβριδικού συστήματος, σε καμία περίπτωση δε θα πρέπει ο οδηγός (ή οι διερχόμενοι) να αγγίξουν σημεία όπου υπάρχει τυχόν διαρροή του περιεχομένου του, αφού υπάρχει σοβαρός κίνδυνος εγκαυμάτων. Αυτό είναι ένα ακόμα θέμα που πρέπει να ενταχθεί στην εκπαίδευση και κατάρτιση στη χρήση υβριδικών οχημάτων. 4.7 Δεδομένα από τη δωρεάν θέση στάθμευσης Στο όχημα έχει προστεθεί ένα ακόμα «μαύρο κουτί». Αυτή τη φορά κάτω από το κάθισμα του οδηγού. Είναι αυτό που ευθύνεται για την καταγραφή των εισόδων και εξόδων από τη θέση στάθμευσης που παραχώρησε ο Δήμος Θεσσαλονίκης για τη μελέτη της συμπεριφοράς των χρηστών κάτω υπό τη θετική επήρεια του συγκεκριμένου κινήτρου για την προώθηση της χρήσης των καθαρών οχημάτων (Εικόνες 6,7,8 και 9). Στο σημείο αυτό αξίζει να σημειωθεί πως το συγκεκριμένο κίνητρο έλαβε ευρείας αποδοχής από τους χρήστες και σε συνδυασμό με τα λοιπά κίνητρα προώθησης είναι βέβαιο πως θα συνδράμει στην αποτελεσματικότερη διείσδυση των καθαρών οχημάτων σε αστικά περιβάλλοντα. -11-
Εικόνες 6,7,8,9. Η θέση στάθμευσης για το υβριδικό όχημα στο κέντρο της Θεσσαλονίκης. Σχήμα 12. Τα δεδομένα από το πρόγραμμα ελέγχου εισόδων και εξόδων στη θέση στάθμευσης. 4.8 Συγκριτική δοκιμή δύο υβριδικών μοντέλων πρώτης και δεύτερης γενιάς προερχόμενα από την ίδια εταιρεία. Οι ερευνητές του Ι.ΜΕΤ. προσάρμοσαν όργανα μέτρησης και στο Toytota Prius της δεύτερης γενιάς. Το όχημα διαφέρει σε αρκετά σημεία από αυτό της προηγούμενης, ειδικά στην τάση λειτουργίας του υβριδικού συστήματος, αλλά και στην ισχύ. Μεταξύ άλλων διαφέρει και στο μέγεθος, το βάρος, το σχήμα και τον εξοπλισμό. Θεωρητικά είναι λιγότερο ενεργοβόρο, όμως το αρκετά αυξημένο βάρος του δεν επιτρέπει στον οδηγό να εκμεταλλευτεί το πλεονέκτημα της μεγαλύτερης ισχύος και της οικονομικότερης λειτουργίας, συνεπώς είναι απόλυτα δικαιολογημένες οι παραπλήσιες τιμές κατανάλωσης που επιτεύχθηκαν. Πραγματοποιήθηκε συγκριτική δοκιμή σε περιαστικό περιβάλλον, σε ώρες αιχμής και με τις ίδιες ακριβώς συνθήκες κίνησης. Υπήρχαν περιπτώσεις μάλιστα όπου υπερίσχυε το πρότερο μοντέλο οχήματος, αν και σε γενικές γραμμές η εξέλιξη της τεχνολογίας συνετέλεσε στο γεγονός το βαρύτερο και μεγαλύτερο υβριδικό όχημα να παρουσιάζει μικρότερη κατανάλωση, αν και με ελάχιστη διαφοροποίηση από αυτό της πρώτης γενιάς. -12-
5. ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΣΥΜΒΑΤΙΚΟΥ ΚΑΙ ΥΒΡΙΔΙΚΟΥ ΟΧΗΜΑΤΟΣ Μία από τις πολλές δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν ήταν και αυτή της συγκριτικής διαδρομής στο ιστορικό κέντρο της Θεσσαλονίκης σε συνθήκες αιχμής ενός συμβατικού οχήματος παρόμοιου κυβισμού και του υβριδικού οχήματος του Ι.ΜΕΤ. Η διαδρομή που ακολουθήθηκε φαίνεται στο Σχήμα 13 και αριθμήθηκε με τέτοιο τρόπου ώστε να υπάρχει η δυνατότητα ελέγχου ανά πάσα στιγμή της κατανάλωσης (αρίθμηση από το 1 μέχρι το 16). Παρόμοιες μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν επίσης τόσο σε περιαστικό, όσο και σε υπεραστικό περιβάλλον. Τα αποτελέσματα υπέρ της χρήσης της υβριδικής τεχνολογίας είναι προφανή και ενθαρρυντικά σε κάθε περίπτωση. Ειδικά στο αστικό περιβάλλον και σε συνθήκες έντονης αιχμής, τα οφέλη από την εξοικονόμηση καυσίμου υπέρ του υβριδικού, έφτασαν αθροιστικά μέχρι και το 50% (Σχήμα 14). Οι αντίστοιχες τιμές για το περιαστικό και το υπεραστικό περιβάλλον ανέρχονται αθροιστικά περίπου σε 35% και 25% αντίστοιχα και πάλι υπέρ του υβριδικού οχήματος. Ο γενικός κανόνας είναι ότι όσο απομακρυνόμαστε από το αστικό περιβάλλον, τόσο τείνει να αμβλυνθεί η διαφορά στην κατανάλωση υβριδικού και συμβατικού, αλλά σε κάθε περίπτωση ο μέσος όρος βρίσκεται πάνω από το 20% υπέρ του υβριδικού οχήματος. Σχήμα 13. Συγκριτική διαδρομή στο ιστορικό κέντρο της Θεσσαλονίκης & σημεία ελέγχου της κατανάλωσης. 1,1 1 Κατανάλωση (lit.) 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Κατανάλωση συμβατικού (lit.): 0 0,033 0,18 0,2 0,25 0,276 0,323 0,46 0,47 0,59 0,739 0,788 0,801 0,912 0,978 1,024 Κατανάλωση υβρδικού (lit.): 0 0,012 0,062 0,087 0,107 0,12 0,153 0,18 0,189 0,28 0,38 0,408 0,41 0,479 0,487 0,488 Σημεία Ελέγχου Σχήμα 14. Αθροιστικό διάγραμμα κατανάλωσης στο ιστορικό κέντρο της Θεσσαλονίκης. -13-
18 16 14 Συγκέντρωση, % 12 10 8 6 4 2 0 10:19:12 10:23:31 10:27:50 10:32:10 10:36:29 10:40:48 10:45:07 10:49:26 10:53:46 10:58:05 11:02:24 11:06:43 Χρόνος CO2 υβριδικό CO2 συμβατικό Σχήμα 15. Εκπομπές CO 2 μεταξύ των δύο οχημάτων στο ιστορικό κέντρο της Θεσσαλονίκης Η διαφορά υπέρ του υβριδικού στις εκπομπές ρύπων είναι επίσης συντριπτική (Σχήμα 15). Αυτό ισχύει κυρίως για τον κατεξοχήν παράγοντα δημιουργίας του φαινομένου του θερμοκηπίου, το διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ). Δε συμβαίνει όμως το ίδιο για το μονοξείδιο του άνθρακα (CO) και τα οξείδια του αζώτου (ΝΟ Χ ), τα οποία κατά μέση τιμή εμφανίζονται ελαφρώς αυξημένα στο υβριδικό όχημα. Αυτό πιθανόν να οφείλεται στην αδυναμία ελέγχου της θερμοκρασίας του καταλύτη, ο οποίος ως γνωστόν χρειάζεται μία συγκεκριμένη θερμοκρασία ομαλής λειτουργίας, η οποία ίσως να μην επιτυγχάνεται με τις διαδοχικές ενεργοποιήσεις και παύσεις του θερμικού κινητήρα [5]. Αξιοσημείωτη τέλος είναι η παρατήρηση πως στα ανηφορικά τμήματα η διαφορά στην κατανάλωση είναι μικρή και σε μία περίπτωση μάλιστα το υβριδικό παρουσίασε μεγαλύτερη κατανάλωση (τμήμα 3-4, άνοδος επί της Ελ. Βενιζέλου), όμως στα κατηφορικά τμήματα η διαφορά υπέρ του είναι συντριπτική (Σχήμα 16). 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 Κατανάλωση (l) 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 Κατανάλωση συμβατικού Κατανάλωση υβριδικού 0,04 0,03 0,02 0,01 0 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 Κατανάλωση συμβ. 0,033 0,147 0,02 0,05 0,026 0,047 0,137 0,01 0,12 0,149 0,049 0,013 0,111 0,066 0,046 Κατανάλωση υβρδικού 0,012 0,05 0,025 0,02 0,013 0,033 0,027 0,009 0,091 0,1 0,028 0,002 0,069 0,008 0,001 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 Σχήμα 16. Σημειακή κατανάλωση καυσίμου στο ιστορικό κέντρο της Θεσσαλονίκης Αυτός είναι και ένας από τους λόγους που η εκπαίδευση για την οδήγηση ενός τέτοιου οχήματος είναι επιβεβλημένη, αφού ο τρόπος οδήγησης των καθαρών οχημάτων και δη των υβριδικών, των περισσότερο διαδεδομένων από τα υπόλοιπα καθαρά (σε απόλυτες τιμές είναι ελάχιστα διαδεδομένα) μπορεί και/ή πρέπει να διαφέρει από τον αντίστοιχο ενός συμβατικού οχήματος, προκειμένου να εκμεταλλευτεί ο οδηγός τις δυνατότητες του πρώτου στο έπακρο, και τελικά να επιτύχει το ευκταίο: χαμηλότερες έως ελάχιστες καταναλώσεις και εκπομπές ρύπων. -14-
6. ΠΙΛΟΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΟΔΗΓΩΝ ΔΙΚΤΥΟ ΑΔΗΡΙΤΟ Για να επιτευχθεί η ανάπτυξη κυκλοφοριακής περιβαλλοντικής συνείδησης, συνεπώς μείωση των τροχαίων ατυχημάτων, και ταυτόχρονα περιβαλλοντική αφύπνιση των οδηγών αποτελεί αδήριτη αναγκαιότητα η εφαρμογή σύγχρονων μεθόδων εκπαίδευσης για νέους, ήδη υπάρχοντες οδηγούς, αλλά και ειδικές κατηγορίες οδηγών, όπως Άτομα με Ειδικές Ανάγκες (ΑμΕΑ) και ηλικιωμένοι, μεθόδων οι οποίες έχουν αναπτυχθεί και εξελιχθεί μέσα από διευρωπαϊκά ερευνητικά προγράμματα. Παράλληλα με τη διεξαγωγή των ερευνών του «IMMACULATE», διενεργήθηκε η πιλοτική εκπαίδευση οδηγών και εκπαιδευτών αυτών στα καθαρά οχήματα και τις τεχνολογίες μέσω του Δικτύου «ΑΔΗΡΙΤΟ». Τούτο επιτεύχθηκε με τη διαμόρφωση ενός κατάλληλου θεωρητικού και πρακτικού κύκλου εκπαιδεύσεως στη χρήση των νέων οχημάτων που πρόκειται να χρησιμοποιηθούν. Χρησιμοποιήθηκαν νέες τεχνολογίες εκπαίδευσης, όπως πολυμέσα (multimedia) και προσομοιωτές οδήγησης (simulators). Οι συγκριτικές δοκιμές με οδηγούς που δεν έχουν εκπαιδευτεί στα καθαρά οχήματα, έδωσε πολύτιμα συμπεράσματα για τα αποτελέσματα της εκπαίδευσης των οδηγών, όσον αφορά τις επιδόσεις των οχημάτων και τα προσδοκώμενα περιβαλλοντικά οφέλη. Συνολικά διεξήχθησαν περί τις 700 ώρες θεωρητικής και πρακτικής κατάρτισης από 25 και πλέον καταξιωμένους ερευνητές, καθηγητές, συγκοινωνιολόγους, γιατρούς, εκπαιδευτές σε σχολές οδηγών και κέντρα ασφαλούς οδήγησης, δημοσιογράφους και οδηγούς αγώνων, ενώ ο αριθμός των καταρτιζόμενων εκπαιδευτών οδηγών και μηχανικών (κυρίως νέων συγκοινωνιολόγων), καθώς και του προσωπικού των συμμετεχόντων εταιρειών ξεπέρασε τους 100. Οι συμμετέχοντες φορείς στο Δίκτυο ήταν: 1. Εθνικό Κέντρο Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης / Ελληνικό Ινστιτούτο Μεταφορών (ΕΚΕΤΑ/ΙΜΕΤ), 2. Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Πολιτικών Μηχανικών - Τομέας Μεταφορών, Συγκοινωνιακής Υποδομής, Διαχείρισης Έργων & Ανάπτυξης, 3. Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, Πολιτικών Μηχανικών - Τομέας Συγκοινωνιών, 4. ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ Α.Ε. - Σχολή Οδηγών, 5. 4Τ-SAFETRACK Α.Ε. - Κέντρα Ασφαλούς Οδήγησης. Τα δύο από τα έξι συνολικά σεμινάρια του ΑΔΗΡΙΤΟ σχετίζονταν άμεσα με τα καθαρά οχήματα και είχαν τους κάτωθι τίτλους: Εκπαίδευση μεταπτυχιακών φοιτητών σε χρήση και υποστήριξη οχημάτων αντιρρυπαντικής τεχνολογίας. Εκπαίδευση εκπαιδευτών οδήγησης σε θέματα οικολογικής οδήγησης. Ειδικότερα, τα εν λόγω δύο σεμινάρια του Δικτύου, στόχευσαν την ανάπτυξη οικολογικής συνείδησης και νέων τρόπων οδήγησης, τρόπων που θα έχουν στόχο την οικονομία καυσίμου και συνεπώς χαμηλότερες εκπομπές ρύπων, καθαρότερη ατμόσφαιρα και καλύτερη ποιότητα ζωής σε αστικά περιβάλλοντα. Οι θεματικές ενότητες οι οποίες αναπτύχθηκαν κατά τη θεωρητική εκπαίδευση (Εικόνες 10,11,12) ήταν: 1. Οδική ασφάλεια και περιβάλλον. 2. Οικολογική οδήγηση. 3. Ηλεκτρικά αυτοκίνητα. 4. Επίδραση Σύγχρονων Συστημάτων Υποστήριξης του Οδηγού (ΣΣΥΟ) σε περιβάλλον και κυκλοφοριακό φόρτο. 5. Το πρόγραμμα IMMACULATE του ΙΜΕΤ. 6. Υβριδικά & Ηλεκτρικά Οχήματα - Ποιοτική προσέγγιση στην οικολογική οδήγηση. 7. Πλαίσιο κινήτρων ανάπτυξης για βιοκαύσιμα και υδρογόνο. 8. Οχήματα με κυψέλες καυσίμου. Ο στολίσκος των καθαρών οχημάτων του Ι.ΜΕΤ., αποτέλεσε την απαρχή για τη διεξαγωγή τέτοιου είδους σεμιναρίων σε Πανελλαδικό επίπεδο. Η διάθεση του αυτοκινητοδρομίου των Μεγάρων, του οποίου την αποκλειστική χρήση έχει η Safetrack Α.Ε. και της πίστας εκμάθησης οδήγησης της Θεσσαλονίκης Α.Ε. ήταν εκ των ουκ άνευ για την πρακτική υλοποίηση του σεμιναρίου (Εικόνες 13,14,15). Είναι γεγονός πως κατά τη μεγάλη πλειοψηφία τους οι συμμετέχοντες εκπαιδευόμενοι αγνοούσαν παντελώς όχι μόνο τον τρόπο με τον οποίο ένα υβριδικό όχημα γίνεται ακόμα πιο οικονομικό, αλλά ακόμα και αυτήν την ύπαρξη των υβριδικών οχημάτων. Αξιοσημείωτη είναι η παρατήρηση ενός εκπαιδευτή οδηγών κατά τη διάρκεια του σεμιναρίου πως «Θα ήταν ευχής έργον στο μέλλον δύο νέοι καθημερινοί οδηγοί να διαγωνιστούν, όχι για το ποιος θα φτάσει πρώτος στο επόμενο φανάρι, αλλά για το ποιος θα κάψει λιγότερο καύσιμο». Κάθε σχόλιο περιττεύει. -15-
Εικόνες 10,11,12. Θεωρητική κατάρτιση των εκπαιδευτών οδηγών σε καθαρά οχήματα σε Αθήνα, Θεσσαλονίκη και Βόλο. Εικόνες 13,14,15. Πρακτική εκπαίδευση των εκπαιδευτών οδηγών σε ειδικά διαμορφωμένους χώρους. Στο πλαίσιο της ανάπτυξης του Δικτύου εντάχθηκε η ενημέρωση και κατάρτιση στις διεθνείς επιστημονικές και τεχνολογικές εξελίξεις, καθώς και η συμμετοχή σε σεμινάρια, και πρακτικές ασκήσεις. Η πιλοτική εκπαίδευση της περιόδου 2003-2005, θα επιτρέψει τη σταδιακή ενσωμάτωση των νέων τεχνολογιών στην εκπαιδευτική διαδικασία. Το Δίκτυο θα συνεχίσει τη δραστηριότητά του και τα επόμενα χρόνια, επιδιώκοντας τη μετάβαση από την πιλοτική στην ευρεία εφαρμογή και χρήση τέτοιων συστημάτων. Το Ι.ΜΕΤ. βρίσκεται στο στάδιο της οριστικοποίησης συνεργασιών με εκπαιδευτές οδηγών για τη συνέχιση του Δικτύου και τη συνεχή ενημέρωση του κλάδου στις νέες εξελίξεις στον τομέα της εκπαίδευσης υποψηφίων οδηγών. 7. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η συσσωρευμένη εμπειρία από τις πιλοτικές δοκιμές θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ενός συνόλου οδηγιών εφαρμογής για την κατάλληλη χρήση, παρακολούθηση και αξιολόγηση τεχνολογιών των καθαρών οχημάτων. Ο συνολικός στόχος ενός πιλοτικού σχήματος χρήσης οχημάτων νέας τεχνολογίας, αποτελεί τη σκιαγράφηση των κατάλληλων παρεμβάσεων για την ευρεία εισαγωγή και χρήση των τεχνολογιών αυτών. Τούτο θα επιτευχθεί με το συγκερασμό των αποτελεσμάτων των πιλοτικών δοκιμών και της αξιολόγησης αυτών, τη θεώρηση των νομικών και οργανωτικών θεμάτων και των αποτελεσμάτων των εξειδικευμένων οικονομικών αναλύσεων. Από τις επιδεικτικές δοκιμές, τις οικονομικές και μη αναλύσεις, καθώς και τις σχετικές έρευνες ερωτηματολογίων οι οποίες αφορούσαν πάνω από 250 άτομα κατά το χρόνο διεξαγωγής και των δύο έργων, προκύπτει ένα και μοναδικό - ιδιαίτερα θετικό - συμπέρασμα. Το ευρύ κοινό στην πλειοψηφία του (56,3%) είναι πρόθυμο να δεχτεί τη νέα τεχνολογία καθαρών οχημάτων - ιδιαίτερα την υβριδική, αρκεί να δημιουργηθεί το πλαίσιο εκείνο που θα του επέτρεπε να την αγοράζει στην ίδια τιμή με τη συμβατική τεχνολογία, ενώ ακόμα και σήμερα ένα 23,7% είναι πρόθυμο να αγοράσει την υβριδική τεχνολογία σύμφωνα με τα υπάρχοντα οικονομικά δεδομένα. Από την άλλη, η έλλειψη τεχνικών γνώσεων και η λεγόμενη «τεχνοφοβία» ιδιαίτερα από χρήστες μεγαλύτερης ηλικίας είναι αυτή που αποτελεί ουσιαστικά τροχοπέδη στην ευρεία ανάπτυξη των υβριδικών οχημάτων στη χώρα μας. Παράλληλα όμως θα πρέπει να ενταθεί και η περιβαλλοντική αφύπνιση των πολιτών μέσω ενημερωτικών και εκπαιδευτικών δράσεων, η οποία και θα συνδράμει στην απεμπλοκή από την προαναφερθείσα κατάσταση. Ο συνδυασμός των ιδιαιτέρως ενθαρρυντικών αποτελεσμάτων του ερευνητικού έργου «IMMACULATE» προς όφελος των καθαρών οχημάτων, η διάδοση αυτών μέσα από συγκεκριμένες ενημερωτικές δράσεις σε έντυπα και ηλεκτρονικά -16-
ΜΜΕ και σε συνέδρια, και ταυτόχρονα η πιλοτική εκπαίδευση του έργου «ΑΔΗΡΙΤΟ» που ακολούθησε, αποτέλεσαν πανελληνίως το έναυσμα και την αφετηρία για την ευρύτερη διάδοση και κυκλοφορία καθαρών οχημάτων στη χώρα μας. Η επίτευξη τυχόν στόχου για μεγάλη διείσδυση στην αγορά των καθαρών οχημάτων, θα πρέπει να συνοδευτεί πρωτίστως από τη μετεξέλιξη του υπάρχοντος νομοθετικού και οργανωτικού πλαισίου. Έμφαση θα πρέπει να δοθεί σε προτεινόμενες συνεργασίες του Δημόσιου με τον Ιδιωτικό τομέα για την προώθηση της χρήσης οχημάτων νέας τεχνολογίας μέσω ενός βιώσιμου σχήματος παροχής υπηρεσιών προς διάφορες κατηγορίες χρηστών. Η θέσπιση επιπλέον κινήτρων από την πλευρά της πολιτείας αλλά και των κατασκευαστών, και η περαιτέρω ενημέρωση οδηγών και εκπαιδευτών υποψηφίων οδηγών, με στόχο τη δημιουργία μίας περιβαλλοντικής συνείδησης στους πολίτες είναι απόλυτα επιβεβλημένες. Θα πρέπει όμως να συνοδεύονται από την αντίστοιχη κυκλοφοριακή αγωγή προς όφελος του περιβάλλοντος και της ποιότητας ζωής των πολιτών. Κάθε ενέργεια διάδοσης των καθαρών οχημάτων είναι ζωτική, ειδικά σε μία εποχή με συσσωρευμένα περιβαλλοντικά προβλήματα, σε μία εποχή που οι τεχνολογίες καθαρών οχημάτων εξελίσσονται διαρκώς. 8. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Ιδιαίτερη μνεία πρέπει να γίνει στο Ευρωπαϊκό πρόγραμμα «EU-LIFE», και στο πρόγραμμα «ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΙΚΟΤΗΤΑ» του Υπουργείου Ανάπτυξης για τη χρηματοδότηση των έργων «IMMACULATE» και «ΑΔΗΡΙΤΟ» αντιστοίχως, δίχως τη συνδρομή των οποίων θα ήταν αδύνατη η υλοποίηση τόσο της ερευνητικής, όσο και της εκπαιδευτικής προσπάθειας προσέγγισης των καθαρών οχημάτων. 9. ΑΝΑΦΟΡΕΣ 1. White Paper European Transport policy for 2010: Time to Decide, Brief Presentation, European Union Directorate General for Energy and Transport, September 2001. 2. High Level Group for Hydrogen and Fuel Cells (2003): Hydrogen Energy and Fuel Cells: A Vision For Our Future, http://europa.eu.int/comm/research/energy/pdf/hlg_summary_vision_report_en.pdf 3. Ketchum J., Air Pollution in California and the Zero-Emission Vehicle Mandate, Proceedings of the EVS-20, Long Beach, CA, USA, Nov. 15-19, 2003. 4. F. Stergiopoulos, E. Bekiaris, S. Voutetakis, A. Tsioutras, Pilot application of clean vehicles in the city of Thessaloniki: the Immaculate project, Proceedings of the 2 nd International Conference on Transportation Research in Greece, Athens, 26-27 February 2004, 271-278. 5. Απ. Μαυράκης, «Ανάλυση μετρήσεων και προσδιορισμός περιβαλλοντικών οφελών από τη χρήση υβριδικού οχήματος με ΜΕΚ 72 HP & ηλεκτροκινητήρα 33 KW», Κοζάνη 2004, Μηχανικών Διαχείρισης Ενεργειακών Πόρων, Παν. Δυτικής Μακεδονίας. -17-