z. 118 Transport 2017
Rafał Burdzik, Paweł Słowiński, Bogusław Łazarz
Politechnika Śląska, Wydział Transportu
ANALIZA WZROSTU ŚWIADOMOŚCI ECO-
DRIVINGU U KIEROWCÓW ZAWODOWYCH
I JEGO WPŁYWU NA ZUŻYCIE PALIWA
Rękopis dostarczono: maj 2017Streszczenie: Znaczenie eco-drivingu jako istotnego źródła redukcji kosztów firm transportowych stale
wzrasta. Coraz częściej stanowi istotny cel strategiczny w zakresie zarządzania flotą pojazdów. Niniejszy artykuł przedstawia wynika analiz, których celem była jakościowa ocena efektywności szkoleń wśród zawodowych kierowców w zakresie eco-drivingu. Przyjęto założenie, że wzrost świadomości i stosowanie się do zasad eco-drivingu, jako efekt krótko i długo terminowy powoduje zmniejszenie zużycia paliwa przez pojazdy kierowane przez kierowców po odpowiednich szkoleniach. W artykule przedstawiono główne zasady eco-drivingu, które prezentowane są podczas szkoleń oraz jakie możliwości uzyskują firmy transportowe zakupując pojazd razem ze szkoleniem z eco-drivingu. Przeanalizowano także pakiety usług posprzedażowych dostarczanych wraz z pojazdem z zakresu wsparcia kierowcy, jak również podstawowe systemy wsparcia kierowcy w zakresie monitorowania pracy pojazdu. Dodatkowo przedstawiono wyniki analizy okresowej na podstawie danych z systemu raportowania kierowców i ich stylu jazdy.
Słowa kluczowe: eco-driving, ocena stylu jazdy, zużycie paliwa
1. WSTĘP
Z uwagi na rosnącą konkurencję wśród producentów samochodów ciężarowych znaczenia nabierają aspekty związane z posprzedażową obsługą klienta. Do tych usług należą między innymi takie jak: serwis pojazdów, rękojmia producenta ale również nowe oblicze wsparcia technicznego takie jak okresowe szkolenia kierowców w zakresie eco- drivingu, obsługi pojazdów czy też analizy stylu jazdy, zbierania oraz przetwarzania danych o pojeździe, a w końcu outsourcing związany ze zdalnym zarządzaniem flotą pojazdów w zakresie eksploatacji przez producentów pojazdów ciężarowych.
W artykule skupiono uwagę na wsparciu technicznych, jako innowacyjnej obsługi klienta w zakresie zdalnego wsparcia kierowcy, oraz firmy transportowej przez producenta pojazdów ciężarowych. W celu jednoznacznej interpretacji danych, niezależnie od źródła odczytu (z szyny CAN, z oprogramowania nieautoryzowanego itp.) badania przeprowadzono na grupie pojazdów jednego producenta samochodów ciężarowych. Dane
agregowano w postaci wygenerowanych raportów przesyłanych przez producenta dla firmy transportowej.
2. WZROST ŚWIADOMOŚCI U KIEROWCÓW
ZAWODOWYCH W ZAKRESIE ECO- DRIVINGU
2.1. Czynnik ludzki w aspekcie eco-drivingu
Artykuły naukowe zajmujące się zagadnieniem związanym z czynnikiem ludzkim, a aspektami związanymi z eco- drivingiem skupiają się przede wszystkim na zagadnieniu związanym z rozpraszaniem kierowcy przez zewnętrzne bodźce. Do najczęściej wymienianych czynników mających wpływ na kierowcę należą: obsługa odtwarzacza radiowego (np. zmiana płyty CD), ustawienia nawigacji, podłączanie urządzeń zewnętrznych z systemami pokładowymi czy rozmowa przez telefon. Powoduje to rozproszenie uwagi kierowcy. Dla zawodowych kierowców, którzy spędzają wiele dni za kierownicą, skupienie uwagi jest bardzo trudne i może prowadzić do sytuacji, w której zmniejszona uwaga doprowadzić może, nie tylko do nie przestrzegania zasad eco- drivingu, ale również do niebezpiecznych sytuacji na drodze. W publikacjach naukowych podkreśla się również, iż czytanie krótkich komunikatów przez kierowcę podczas jazdy, może potencjalnie prowadzić do utraty ważnego zdarzenia na drodze, co jest istotnie podczas wykonywania manewrów krytycznych. Pomimo zwiększenia udziału urządzeń podłączonych do sieci internetowej w pojazdach ciężarowych, nadal nie rozwiązany jest aspekt wpływu bezpieczeństwa dostarczania przez firmę transportową informacji on-line do kierowcy, w czasie kiedy on porusza się pojazdem. W niniejszym artykule nie analizowano danych bezpośrednio dotyczących wpływu czynnika ludzkiego na aspekt eco- drivingu, co zostawia przyszłe możliwości dokonywania takich badań.
2.2. Systemy wsparcia kierowcy
Aktualnie obserwuje się dynamiczny wzrost liczby i rodzajów metod i technik wspierających dzisiejszego kierowcę zawodowego. Minęły czasy, w których pojazdy ciężarowe były zaopatrzone tylko w tachografy analogowe, a techniki eksploatacji i prowadzenia pojazdu opierały się wyłącznie na doświadczeniu kierowcy. Aktualnie użytkownicy dróg, a przede wszystkim kierowcy zawodowi, mają do dyspozycji szereg nowoczesnych urządzeń wspierających proces kierowania pojazdem np. dostęp do danych o pojeździe dzięki komputerowi pokładowemu, dostęp do serwera firmowego dzięki komunikacji internetowej, możliwość śledzenia swojej pozycji i bieżącej analizy trasy dzięki zintegrowanemu systemowi wspierającego łączność GPS/GSM.
Kolejnym krokiem do stworzenia nowego poziomu w zakresie wspomagania kierowcy są oferowane przez firmy programy zdalnego wsparcia kierowcy np. poprzez porady dotyczące technik i stylu jazdy. Technika ta wywodzi się z poprzedniej dekady, kiedy to firmy oferowały możliwość konsultowania się z działem technicznym producenta pojazdu w celu zdiagnozowania problemu, bądź oferowaniu pomocy w trasie. Następnie szukano innego rozwiązania związanego ze szkoleniem kierowcy, aby ten radził sobie w trudnych warunkach panujących na drodze. Wynikało to również z faktu, że pojazdy ciężarowe stawały się coraz bardziej zaawansowane technologicznie i konieczne było kształcenie kierowcy w celu zaznajomienia go z pojazdem i jego możliwościami. Jednym z takich przykładów jest rosnąca popularność szkoleń kierowców w zakresie eco- drivingu i obsługi kierowcy i właściciela firmy w pakiecie z zakupionym pojazdem. Rozwiązanie takie polegać może na serii jazd próbnych ze szkoleniowcem, oraz szkoleniu teoretycznemu lub oferowaniu przez firmę pojazdu demonstracyjnego, w którym kierowca wraz z instruktorem udają się na regularną trasę z ładunkiem i w środowisku rzeczywistym odbywa się proces szkolenia. Dodatkiem do tego typu szkoleń są tzw. „szkolenia na odległość” polegające na zdalnym analizowaniu stylu jazdy kierowcy, poprzez uwzględnienie różnych parametrów, następnie przyrównania ich do kierowcy modelowego, oraz zestawienia z innymi kierowcami na podobnych trasach.
2.3. Programy szkoleń kierowców oferowane przez producentów
ciągników siodłowych
W celu sprecyzowania konkretnych różnic w systemach szkoleń porównano dwa typy szkoleń czołowych producentów pojazdów ciężarowych. Różnice te przedstawiono w tablicy 1. Należy zastrzec, iż są to dane aktualne na rok 2016 i stanowią one subiektywne porównanie doświadczeń autorów w zakresie niniejszych szkoleń.
Tablica 1
Przyrównanie systemu szkoleń z eco- drivingu oferowanych przez dwóch producentów pojazdów ciężarowych na terenie Polski
Zakres szkolenia PRODUCENT A PRODUCENT B Wliczone w cenę pojazdu TAK TAK
W siedzibie klienta TAK TAK
W siedzibie firmy NIE TAK
Szkolenie teoretyczne TAK TAK
Szkolenie praktyczne TAK TAK
Czas trwania szkolenia 1-3 DNI DO 2 TYGODNI
Zdalne szkolenie kierowcy NIE TAK
Na czyim pojeździe prowadzone jest szkolenie
KLIENTA DEMONSTRACYJNYM LUB
NA ŻYCZENIE KLIENTA
Doszkalanie kierowcy po okresie…
KILKUMIESIĘCZNYM NA ŻYCZENIE KLIENTA Z TRENEREM LUB NA
BIEŻĄCO DROGĄ ELEKTRONICZNĄ
Zakres szkolenia PRODUCENT A PRODUCENT B Wybór trasy referencyjnej W OKOLICY SIEDZIBY
KLIENTA
BRAK- SZKOLENIE POPRZEZ WYJAZD RZECZYWISTY Z
TOWAREM
Tablica 1 przedstawia porównanie tylko dwóch systemów szkoleń różnych producentów pojazdu. Jednakże można zauważyć pewne podobieństwa jak również różnice w tych szkoleniach. Zasadniczym podobieństwem, który praktycznie będzie istniał we wszystkich szkoleniach z zakresu eco-drivingu jest część poświęcona szkoleniom teoretycznym. Świadomość kierowcy w zakresie stosowania eco-drivingu, oraz możliwości jego wykorzystania w praktyce jest znaczącym aspektem uświadamiania podczas szkoleń. W przypadku szkoleń praktycznych mogą wystąpić pewne równice. Należy pamiętać, że ilość i jakość informacji jakie kierowca otrzyma podczas szkolenia uzależnione są od trenera i jego doświadczeń w tym zakresie. Coraz częściej oferuje się indywidualne wsparcie i przypisanie trenera bezpośrednio do konkretnego kierowcy. Rolą trenera jest bieżące indywidualne wsparcie kierowcy w zakresie obsługi pojazdu zgodnie z zasadami eco-driving. Różnica istnieje również w przypadku czasu trwania takich szkoleń. Przykładowo trenerzy z firmy A postawili na szkolenie zazwyczaj jednodniowe w siedzibie firmy klienta, powtarzane co pewien czas, a producent B skupiła się na aspekcie praktycznym wysyłając swojego trenera razem z kierowcą klienta na rzeczywistą trasę która musi trwać krócej niż 2 tygodnie, gdzie przez ten czas wyłapuje się błędy i na bieżąco koryguje. Ostatnim aspektem wartym uwagi jest możliwość kontrolowania przez producenta stylu jazdy kierowców i tzw. zdalne szkolenia kierowcy.
2.4. Analiza okresowa na podstawie danych zaczerpniętych z systemu
raportowania kierowców
W celu oceny efektywności szkoleń z zakresu eco-drivingu przez kierowcę zawodowego dokonano analizy danych z tygodniowych raportów firmy B, dostarczanych do klienta drogą elektroniczną. Są to informacje bezpośrednio pobierane przez serwer z pojazdu autoryzowanego producenta. Do zestawienie wybrano jeden z bardziej popularnych modeli samochodów ciężarowych, czyli model z silnikiem 330 kW (450 KM) zgodny z normą emisji EURO 6. W artykule przedstawiono wybrane wyniki za okres od grudnia 2016r. do maja 2017r. Przyjęcie okresu analizy wynika z założenia oceny jakie wyniki zużycia paliwa i stylu jazdy osiągano w wyniku rosnącego doświadczenia kierowcy bezpośrednio po szkoleniu eco-drivingu. Poza tym okres analizy obejmuje sezon zimowy i letni, co razem z procentowym sezonowym udziałem dodatkowych urządzeń (jak klimatyzacja) wpływa niezależnie od stylu jazdy kierowcy na zużycie paliwa. W artykule przedstawiono wyniki wpływu wybranych parametrów, takich jak użycie biegu jałowego czy przekroczenia prędkości na zużycie paliwa. Zestawiono także wyniki oceny stylu jazdy kierowcy autoryzowanej przez jedną z firm jako „SDS”. System SDS działa jako system wsparcia dla kierowcy w aspekcie eco-drivingu. Na podstawie zdefiniowanego zbioru sygnałów z różnych czujników podłączonych do magistrali CAN pojazdu SDS informuje kierowcę o efektywności jego jazdy w danej sytuacji, zaś po zakończeniu jazdy generuje
podsumowanie z oceną stylu jazdy. System zaprojektowano w celu utrwalania umiejętności nabywanych podczas szkoleń kierowców.
Istota metody oceny SDS bazuje na czterech determinantach eco-drivingu. Poza podstawowymi danymi dotyczącymi stylu jazdy, jak: jazda z użyciem biegu jałowego, hamowanie silnikiem, użycie hamulca i przekroczenie prędkości, w metodzie SDS przyjęto procentowe miary oceny jazdy pod górę, przewidywania, użycia hamulców oraz wyboru przełożenia. Wynikowa wartość SDS jest miarą wartości średniej tych czterech parametrów, wyznaczaną zgodnie z równaniem 1:
ܵܦܵ ൌ
ೠାାೠାீೠସ (1)
gdzie:
Du – wynik oceny jazdy pod górę,
P – wynik oceny przewidywania sytuacji przez kierowcę,
Bu – wynik oceny użycia hamulca,
Gu – wynik oceny poprawności wyboru przełożenia.
Dodatkowo w celu zwiększenia powtarzalności wyników przyjęto tylko te wyniki które dotyczą wyłącznie tygodni kiedy pojazd przejechał więcej niż 1000 km. Do celów analizy przyjęto następujące oznaczenia:
x Licznik przebiegu: odczyt licznika przebiegu w km, x Przebieg: łączna liczba km,
x SDS: średni wynik w % dla wszystkich kategorii, x Bieg jałowy: % czasu pracy silnika,
x Przekroczenie dozwolonej prędkości: % czasu pracy silnika,
x Zużycie paliwa: średnie zużycie w dm3/100 km (do celów odniesienie do testów
eksploatacyjnych podawane jako l/100 km).
Na wstępie zestawiono porównanie oceny efektywności wykorzystania (stosowania się do) wskazówek SDS do rzeczywistego zużycia paliwa. Uzyskane wyniki przedstawiono na rys. 1.
Rys. 1. Porównanie oceny efektywności zgodnie z systemem SDS ze średnim tygodniowym zużyciem paliwa 50 60 70 80 90 100 15 20 25 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 U ży cie SDS [% ] Ś red n ie zu życ ie p a li wa [ l/ 100km] Analizowane tygodnie
Analizując linie trendu dotyczącą zużycia paliwa i oceny efektywności jazdy zgodne z modelem SDS wnioskować można, iż w początkowych tygodniach po szkoleniu zasadniczym kierowca korzystał z porad SDS powyżej 90%. Znaczący spadek stosowania się kierowcy do porad dotyczących stylu jazdy nastąpił po 15 tygodniu. W tygodniach 12 i 13 najprawdopodobniej znacząco zwiększył się stosunek „pustych kilometrów”, kiedy wzrósł udział tras bez ładunku. Jednocześnie na podstawie powyższego wykresu (tygodnie 15-21) można jednoznacznie wykazać, że niestosowanie tzw. „instruktora” czyli SDS ma bezpośredni wpływ na zużycie paliwa. Powyższe wyniki potwierdzają efektywność jazdy bezpośrednio po szkoleniu, w tygodniach 1-10, kiedy to udział dostosowania się do wskazówek SDS, który można traktować jako wyznacznik eco-drivingu, wynosi powyżej 95% co wpływa bezpośrednio na zużycie paliwa (około 26 l/100 km). Dla porównania w kolejnych tygodniach (15-21), w których efektywność SDS znacząco spadła (poniżej 70%) średnie zużycie paliwa wzrosło powyżej 28 l/100km.
Następnie analizie poddano wpływ przekroczenia prędkości na średnie zużycie paliwa (rys. 2). Dla pojazdu ciężarowego przekroczenia w analizowanych tygodniach stanowią wartości od 0 do ponad 4% całej przebytej odległości. Są to niewielkie wartości jednak zdecydowano się przedstawić te wyniki w ujęciu analizy wzrostu świadomości u kierowców zawodowych w zakresie eco- drivingu, gdyż jednoznacznie widać korelację z poprzednimi wynikami i wzrost wartości w tygodniach 15-21 po szkoleniu. Wartość maksymalna zarejestrowana w 12 tygodniu wynika najprawdopodobniej z wniosku poprzedniego (udziału „pustych kilometrów”). Zaprezentowane wyniki potwierdzają zwiększone zużycie prze wzroście udziału dużych prędkości, poza tym potwierdzają tendencję „spadku świadomości” eco-drivingu po 3 miesiącach od szkolenia.
Rys. 2. Zestawienie przekroczenia prędkości przez kierowcę i średniego zużycia paliwa
Dodatkowo przeprowadzono analizę użycia biegu jałowego przez kierowcę pojazdu ciężarowego. Jest to jeden z bardziej istotnych parametrów, poruszanych podczas szkoleń z eco-drivingu. Na rysunku 3 przedstawiono zestawienie procentowego udziału użycia biegu jałowego i średniego zużycia paliwa. Również w tym przypadku można zauważyć bardzo zbliżone tendencje, które zostały wykazane na podstawie poprzednich analiz. Analizując
0 1 2 3 4 5 15 17 19 21 23 25 27 29 31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Prze krocze n ia prędkości [%] Ś redni e zuży ci e pal iwa [l /10km]
Przekroczona prędkość Zużycie paliwa
uzyskane wyniki można stwierdzić, że kierowca zwiększył intensywność korzystania z biegu jałowego począwszy od 15 tygodnia, w tym okresie wzrosło także zużycia paliwa. Zważywszy na poziom wzrostu i linię trendu dotyczącą użycia biegu jałowego, zauważa się odejście od zasad wdrażanych przez trenera firmy, który uczy kierowcę zasad ograniczających użytkowanie pojazdu w ten sposób.
Rys. 3. Wpływ użycia biegu jałowego do średniego zużycia paliwa w ciągu następnych analizowanych tygodni
3. PODSUMOWANIE
Przyjęcie jako modelu systemu oceny parametrów SDS w ujęciu eco-drivingu umożliwiło odniesienie uzyskanych wyników zużycia paliwa do stylu jazdy zawodowego kierowcy, co może być podstawą do oceny świadomości i stosowania się do zasad eco-drivingu. Założenie to potwierdzono zestawieniem monitorowanych parametrów, jak udział biegu jałowego i przekroczenie prędkości. Dodatkowo autorzy, w poprzednich publikacjach potwierdzili przydatność innych parametrów eco-drivingu. Zgodnie z założonym celem badań zarejestrowane wyniki analizowano w aspekcie zmian stylu jazdy w kolejnych tygodniach po szkoleniu z eco-drivingu. Na podstawie uzyskanych wyników można sformułować kilka ciekawych spostrzeżeń. Stosowanie się do zasad eco-drivingu, estymowane jako procentowa efektywność dostosowania się do zaleceń SDS, wpływa na rzeczywiste zmniejszenie zużycia paliwa. Najlepsze efekty szkolenia widoczne są bezpośrednio po jego zakończeniu. Pozytywny efekt zarejestrowano w pierwszych 10 tygodniach. Następnie od 15 tygodnia następuje stopniowe zmniejszenie stosowania się do zasad eco-drivingu. Wynikać to może ze znużenia stylem jazdy kierowcy (efekt monotonii) lub naturalnym spadkiem zdolności pamięciowej. Jednak postawienie drugiego wniosku wydaje się mniej zasadne, ponieważ badania prowadzono na grupie kierowców zawodowych, w stosunku do których należy stosować zasadę nauczania przez doświadczenie.
15 17 19 21 23 25 27 29 31 0 2 4 6 8 10 12 14 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 sredni e zuży ci e pal iwa [l /10km] Użyci e bi egu jałowego [%]
Na podstawie uzyskanych wyników, można zasugerować okresowe doszkalanie kierowców, których głównymi celami mogą być ewaluacja i utrwalenie. Sugerowany okres tego typu szkoleń powinien wynosić 3 miesiące. Zakres szkolenia można dobierać bardzo elastycznie, zaś w celu minimalizacji kosztów „postojów w pracy” można opracować formę on-line, przy okazji trasy roboczej.
Bibliografia
1. Mensing.F., Bideaux E.: Eco- driving: An economic or ecologic driving style. 2013. 2. Rakha H.: Eco-driving at signalized intersections using v2i communication. 2011.
3. Rouzikhah H.: Examining the effects of an eco-driving message on driver distraction. Accident Analysis & Prevention, Volume 50, 2013, s. 975-983.
4. Słowiński P., Burdzik R.: Analysis of the parameters of driving style with regard to fuel consumption as the main component of the cost of freight transport logistics. Transport problems 2016, VIII International scientific conference, Katowice, 29.06-01.07.2016, V International symposium of young researchers, Katowice 27-28 June 2016.
5. Słowiński P., Burdzik R., Domin J.: Szyna CAN jako centrum informacji diagnostycznej w pojazdach samochodowych. XLIII Ogólnopolskie Sympozjum, Diagnostyka Maszyn, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2016, s. 60.
6. Sojka K., Burdzik R., Łazarz B., Domin J.: Research on economy of transport using fleet management systems. Pr. Nauk. PWarsz., Transp., 2016, vol. 111, s. 511-519.
ANALYZES OF INCREASING ECO-DRIVING AWARENESS IN PROFESSIONAL DRIVERS AND ITS IMPACT ON FUEL CONSUMPTION
Summary: This article is a summary of the collected data from December 2016. by mid May 2017. The
information that has been obtained from the vehicles of the leading truck manufacturer in the world. These figures apply to the model year 2016 and the 450 hp. This data comes from the official source from the vehicle manufacturer and is authorized by this manufacturer. This article focus on the rules how professional drivers are trained and what the transport companies obtain from the manufacturer. The after-sales service packages provided with the driver assistance vehicle are analyzed as well as the basic driver support systems for vehicle monitoring are analyzed. The most important part of this article is devoted to periodic analysis based on the data derived from the driver data reporting system and their driving style. This topic is extremely important because of the growing logistic industry in Poland and the search for savings in transport companies.
