最新研发的汽车导航系统，可以帮助的能源消耗量最多降低51%

美国加利福尼亚大学河滨分校伯恩斯工程学院的科研人员近日展示了一款最新研发的汽车导航系统,可以帮助的能源消耗量最多降低51%。
从实时交通工况信息、道路类型和道路坡度三个方面,研发人员在河滨市选取了三条不同路线,对这套环境友好行导航系统进行测试。通过道路测试和计算机模拟两种手段,他们研究了导航系统的三种工作模式,即最短路径、最短时间和最少能量消耗；最终发现如果采取导航系统推荐的最短时间线路,能够节省25%到51%的能量,而相应的行车距离将增加3%到19%。采取最短路径线路可以节省5%到25%的能量,而相应的时间增加比例从8%到96%不等。在不限制行车时间的条件下,有些情况选取的最少能量消耗线路是非常不合理的,因为这样的线路会导致行车时间最大增多186%,同时行车距离增加大约16%。利用2013款日产Leaf车型,在2013年3月到7月之间,研究人员开展了超过100次道路测试。他们选取了三对出发/目标位置,以提供不同的行车道路状况,让路测更贴近实时交通状况,更好地确定道路坡度和类型对能耗的影响；另外路线的长度从30公里到37.3公里不等。把道路测试的数据添加到环境友好型导航系统算法中,研发人员然后利用数值模拟的方法,对每一个目标位置开展了4000多次计算机仿真,测试节能效果。早先的研究之前的研究结果显示,如果传统的化石燃料驱动汽车装配环境友好型导航系统,燃油消耗和温室气体排放量可以减少5%到15%。而搭载环境友好型导航系统的电动汽车,在节能减排方面的优势更大,不仅如此该技术还能降低用户的“里程焦虑”程度。所谓的里程焦虑是指,电动汽车驾驶者总是担心在电池组电量用尽之前,无法顺利到达目的地。
最近十年来,基于全球卫星定位系统的导航系统逐渐发展壮大,用于辅助驾驶员选择合适的行车路线,其中的绝大部分算法都是为了获得最短路径。然而最短路径并不意味着最少能量消耗和最低尾气排放量,因为严重交通拥堵等因素对节能减排有着很大影响。新一代导航系统把速度限制以及实时交通状况信息考虑在内,能够为驾驶者提供最短耗时线路,这种线路可能具有相对略长的行车距离,但是严重的车辆拥堵不会出现。相比于短距离低速行驶,车辆长距离高速运行会消耗更多的能量,排放更多的尾气,这是因为高速会产生更大的空气动力阻力；另外较大的道路坡度会引发较大的重力阻力。像福特福克斯和本田飞度电动版本装备的导航系统都应用了环境友好型路径选择模块,但是其中涉及的路径选择算法都是享有专利认证的,至今还没有被公开。而且从目前的技术发展程度来看,把完整的实时交通信息、道路类型和道路坡度数据添加到环境友好型导航系统中,还有一定的难度。
相比于传统导航系统,环境友好型导航系统在节能减排方面的优势是不言而喻的,这种系统未来经过调整和改进,将拥有潜力巨大的商业价值。