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節能駕駛行為訓練系統簡介

根據經濟部能源署統計調查顯示,燃油成本約占運輸車隊營運成本 3 成,是政府推動節能減碳的重點項目。而在各項車輛節能的研究中,駕駛行為是影響車輛耗能重要的因素之一。

由 CIECA 研究成果指出,影響車輛油耗效率的駕駛行為包含:起步加速、剎車減速、檔位變換、巡航之速度與穩定性、怠速時間、車輛空調溫度設定等, 且不同的行車型態的駕駛行為其油耗表現也會有所不同[1]。各種不同車隊類型常見駕駛行為如表1。

表1 不同車隊類型常見駕駛行為
車隊類型 港區貨櫃運輸 長途貨櫃運輸 市區客運 遊覽車旅遊
常見駕駛行為問題
  • 怠速時間較久
  • 急加減速
  • 起步時重踩油門,低車速高轉速現象
  • 車速過高
  • 市區停等多,起步常重踩油門
  • 常以低檔位行駛,未確實變換檔位
  • 油門及煞車踩踏頻繁
  • 車速過高

有鑒於此,本研究運用車載診斷系統(On-Board Diagnostic, OBD)資訊,以即時駕駛行為演算為核心,發展節能駕駛訓練系統,此系統包括『駕駛行為判別即時警示』及『瞬時油耗估算模組』兩個核心技術,主要是使用OBD系統所蒐集車輛行駛之資訊(圖1),經演算法, 提供『駕駛行為判別即時警示』,可即時判斷駕駛行為是否出現異常;『瞬時油耗估算模組』透過OBD取得引擎相關參數,建立一種即時油耗量測方法,在不修改車輛結構及線路的前提下,可適用於大部分車輛,其特性具有實用性高、使用方便及誤差小的優勢,可實際應用於駕駛訓練需求。且成本低廉,並能提供精度較高的即時油耗數據應用。

圖1 車輛OBD介面

在經過整合「駕駛行為判別即時警示」及「瞬時油耗估算模組」之後,發展出能與駕駛者互動的節能駕駛訓練系統(圖 4),透過換檔轉速、行駛檔位、怠速、車速及加減速等駕駛警示燈號,提供即時駕駛行為資訊,除可即時在旁注意行為外,亦可透過即時數據來分析行駛過程不當駕駛習慣,進而導正不良駕駛行為,並於訓練後可產製報表作為評量依據。

圖4 節能駕駛訓練分析系統

透過多人次實車道路訓練,再將駕駛行為數據資料進行相關性統計檢定分析結果(表1),主要影響油耗因素為『檔位過低』及『轉速過高』等兩項駕駛行為指標,皮爾森相關分別-0.809 及-0.866 具有顯著性。顯示如能將車輛控制於經濟轉速下行駛,掌握換檔時機,減少急加減速、檔位過低、轉速過高比例時,油耗值就能明顯改善,經實車驗證平均可達5%以上節能減碳效益,對行車安全與車輛維修成本等亦有幫助。

表2 統計檢定分析駕駛行為分析項目與油耗相關係
平均速度 超速 急加減速 檔位過低 轉速過高 怠速時間 怠速次數 油門開度 油耗
平均速度 皮爾森(Pearson)相關 1 .524 .594 -.187 -.346 a -.535 .527 .653
顯著性(雙尾) .148 .091 .629 .361 .138 .145 .057
N 9 9 9 9 9 9 9 9 9
超速 皮爾森(Pearson)相關 .524 1 .779 .269 .040 a .055 .253 .005
顯著性(雙尾) .148 .013 .484 .919 .887 .511 .990
N 9 9 9 9 9 9 9 9 9
急加速度 皮爾森(Pearson)相關 .594 .779 1 .208 -.133 a .238 .299 .112
顯著性(雙尾) .091 .013 .591 .732 .537 .434 .774
N 9 9 9 9 9 9 9 9 9
檔位過低 皮爾森(Pearson)相關 -.187 .269 .208 1 .805** a .109 .394 -.809**
顯著性(雙尾) .629 .484 .591 .009 .780 .294 .008
N 9 9 9 9 9 9 9 9 9
轉速過高 皮爾森(Pearson)相關 -.346 .040 -.133 .805** 1 a .057 .145 -.866**
顯著性(雙尾) .361 .919 .732 .009 .885 .709 .003
N 9 9 9 9 9 9 9 9 9
怠速時間 皮爾森(Pearson)相關 a a a a a a a a a
顯著性(雙尾)
N 9 9 9 9 9 9 9 9 9
怠速次數 皮爾森(Pearson)相關 -.535 .055 .238 .109 .057 a 1 -.545 -.398
顯著性(雙尾) .138 .887 .537 .780 .885 .129 .289
N 9 9 9 9 9 9 9 9 9
油門開度 皮爾森(Pearson)相關 .527 .253 .299 .394 .145 a -.545 1 .099
顯著性(雙尾) .145 .511 .434 .294 .709 .129 .800
N 9 9 9 9 9 9 9 9 9
油耗 皮爾森(Pearson)相關 .653 .005 .112 -.809** -.866** a -.398 .099 1
顯著性(雙尾) .057 .990 .774 .008 .003 .289 .800
N 9 9 9 9 9 9 9 9 9
*. 相關性在 0.05 層上顯著(雙尾)。
**. 相關性在 0.01 層上顯著(雙尾)。
a. 無法計算,因為至少其中一個變數為常數。