A „platooning” (nyers fordításban: „szakaszolás”) olyan új technológia, amely az autópályákon (gyorsforgalmú utakon) szorosan egymást követő járműszerelvények csoportjának digitális összekapcsolását jelenti oly módon, hogy a „szoros követéssel” számottevő tüzelőanyag takarítható meg. A DEKRA járműteszt-központjában már évek óta folyik a várható megtérülés tanulmányozása. Írásunk Joachim Geiger, a DEKRA Solutions magazin 2006. évi 3. számában megjelent írásának fordítása, néhány komment hozzáadásával.
A jövő „nagy dolgai” sokszor egészen apró felismerésekkel kezdődnek. Például egy szalagtekercs. Thilo Nikolaus például négy vékony szigetelőszalag-csíkból négyzet alakú keretet formál a Mercedes Actros 1845 vezetőfülkéjének a szélvédője mögé, amely a 15 méterre előtte haladó jármű hátuljának perspektivikus vetületi képét szimbolizálja. A 42 éves technikus a DEKRA Járművezetési Teszt Központ tesztpilótája a Brandenburg szövetségi tartományi Klettwitz városkában. Michael Hausdorf, Andreas Bönisch és Jörg Müller nevű munkatársaival együtt a DEKRA ovális tesztpályáján különleges feladatokat teljesítenek.
A cikk írásáig már több mint háromszáz tesztvezetést teljesítettek különböző haszongépjárművekkel és nyerges szerelvényekkel, amelyek hol 15, hol 20 és hol 25 méteres távolságokban követték egymást szakaszokba osztva. Tekintettel arra, hogy az ilyen digitális technológiával felszerelt járművek még nincsenek kereskedelmi forgalomban, Thilo Nikolaus azért találta ki a kis szigetelőszalag-keretet, hogy segítsen megtartani a kb. 15 méteres követési távolságot a szakaszon belül konvojban közlekedő járművek között. Úgy szabályozza a mindenkori sebességet, hogy az elöl haladó jármű hátulja a lehető legpontosabb mértékben a kis keretbe illeszkedjék. Ha az elől haladó jármű hátulja pontosan illeszkedik a keretbe, akkor a járművek közötti távolság 15 méter. Ahogy az egymást követő járművek közötti távolság változik, az elöl haladó jármű hátulja vagy „túlnő” a kereten, vagy annál kisebbre „zsugorodik” aszerint, hogy a köztes távolság csökken avagy éppen nő.
A DEKRA tesztpilótái megbeszélik a napi feladatokat (balról-jobbra): Hausdorf, Nikolaus és Bönisch
Nos, a járművek ilyetén történő együtt haladása szimulálja a fejlesztés alatt álló „platooning” technológiát. E digitális technológia segítségével összekapcsolt, egymást szorosan követő járművek, járműszerelvények egy csoportját, egy konvoját jelenti autópályákon, autóutakon és gyorsforgalmú utakon. Az egyes haszongépjármű-gyártók saját kísérletei alapján 6-10 méteres követési távolságot sikerült tartósan elérni, illetve folyamatosan fenntartani. A konvojban történő közlekedésnek eme technológiáját már az 1990-es évek végére kifejlesztették egy több résztvevős EU-s projekt keretében, amely a „Promote Chauffeur” elnevezést kapta. Azóta ez a technológia már nagyon sokat fejlődött részlegesen automatizált rendszerek keretei között. Ennek legszebb, közelmúlt-beli példája a „European Platooning Challenge” 2016. áprilisában. Több haszongépjármű-gyártó indított így konvojokat a Rotterdami Rally-re, bizonyítani akarván az úgynevezett „digitális vonórúd” hatékonyságát.
A „platooning” technológia nem csupán az autópályán való közlekedés biztonságának a fokozását szolgálja. Jelentős mennyiségű tüzelőanyag-megtakarítást is fog eredményezni, amelynek előrejelzett mértéke hét-tíz százalék közötti. Az e prototípusok előfutárai, a fél-önvezető tehergépkocsik már ma is jelen vannak. A teljesen a „platooning” technológiára alapozott önvezető haszonjárművek sorozatgyártása három-öt éven belül kezdődhet meg. Amennyiben a fejlődés mai ütemét vesszük alapul, ez az előrejelzés teljességgel elképzelhető. Továbbra is fennáll azonban a kérdés, a járművek közötti követési távolság változtatásával csökkenthető lenne-e a tüzelőanyag-fogyasztás. Vajon a követési távolság minden egyes méterrel való csökkentésének a hatása ténylegesen megjelenik-e majd a tüzelőanyag-kutak átfolyásmérőin? A DEKRA Járművezetési Teszt Központ által rendszeresen folytatott kísérletek e következtetés helyességének az igazolására próbálnak adatokat szolgáltatni a saját műszaki eszközeik és próbapályáik a felhasználásával. Tekintettel arra, hogy az ilyen „digitális vonórúddal” felszerelt járművek még nem állnak a valóságban rendelkezésre, a szakembereknek egyelőre meg kell elégedniük a szélvédőre ragasztott szigetelőszalag-keret segítségével mért kísérletek eredményeivel.
Terhelés alatti kísérletek
E próbapályás kísérletek főszereplői rendesen 460 lóerős, hosszított vezetőfülkéjű, nagy távolságokra tervezett Volvo, Scania, Mercedes Benz és MAN nyergesvontatók.
A szélvédőre ragasztott szigetelőszalag-keret segíti az elöl haladó járműszerelvény mögötti követési távolság helyes beállítását.
Valamennyihez azonos típusú és felszereltségű Schmitz Cargobull „ponyva-oldalfalas” félpótkocsit kapcsolnak. A tesztfelszerelés „lelke” a digitális menetadat-rögzítő, amely pontosan rögzíti és tárolja a megtett távolságokat, a vezetési időket, a jármű pillanatnyi sebességét, a gyorsulási-lassulási értékeket és a tüzelőanyag-átfolyást a jármű CAN adatbusz-rendszeréből.
A menetadat-rögzítő minden releváns adatot folyamatosan mér és tárol
A DEKRA napi tesztjei a járműszerelvények alapos, első indulás előtti ellenőrzésével kezdődnek. Ezt néhány körös bemelegítő „futam” követi az ovális tesztpályáján, hogy a vontatók erőforrásai elérjék az ideális üzemi körülményeket. Az utolsó kör végére beállítják a járművek közötti, előre meghatározott követésitávolság-értékeket, és ebben a felállásban érkeznek vissza ismét a kiindulási ponthoz. Valamennyi követési távolság konfigurációval négy-négy kört kell az ovális tesztpályán megtenni. A program három „kísérleti futamot” ír elő minden egyes követési távolság konfigurációra. Az első menetben a vontatmány nélküli nyerges vontatók egy kilométer távolságban követik egymást. Ezt követően a négy jármű két csoportra oszlik és páronként „platooning-módban” követik egymást 15 méteres követési távolságban. Négy kör megtétele után a járművek páronként helyet cserélnek: az elöl haladó lelassít, és 15 méterre maga elé engedi „vezetőnek” az addig hátul haladót. A következő kört ebben a felállásban teljesítik. Az egész eljárást kétszer megismétlik úgy, hogy egyszer a húsz, egyszer a huszonöt méteres követési távolsággal való közlekedés adatait is mérik és rögzítik. A tesztnap utolsó „felvonásában” ismét négyes konvojban közlekednek, kipróbálva valamennyi említett, különböző követési távolságot.
Andreas Bönisch minden munkanapja a gumiabroncsok nyomásának ellenőrzésével kezdődik a tesztpályán való elindulás előtt.
Az adatok részletes elemzésének elsődleges célja az egyes járművek tüzelőanyag-fogyasztásainak az ellenőrzése a különböző pozíciókban. A „szólóban” megtett kör adatai referencia-értékül szolgálnak, amelyet aztán összehasonlítanak az adott jármű különböző pozíciókban mért megfelelő értékeivel, amint azok a „platoon” második, harmadik, illetve negyedik tagjaként közlekedtek. Az adatok elemzése következtetni enged a technológia hatására a tüzelőanyag-fogyasztást illetően. Az eldöntető kérdés, vajon mennyi tüzelőanyagot lehet megtakarítani a „platooning” technológia alkalmazásával az önálló szerelvényként való közlekedéssel szemben. A tesztkörök végig pontosan meghatározott menetrend szerint zajlanak. A stopperóra 4 perc és 24 másodperc időt mér, amint a járművek áthaladnak a déli kanyar kilépési pontján elhelyezett mérési pont előtt. Ennyi idő alatt lehet megtenni az 5,8 kilométeres tesztszakaszt 80 km/h egyenletes haladási sebességgel. Az egyik tesztpilóta, Andreas Bönisch, ekképpen írja le a csapat előtt álló kihívásokat: „A tesztvezetésnek nagyon koordináltnak kell lennie és csak elvétve fordulhat elő, hogy vezetés közben a legcsekélyebb korrekcióra legyen szükség. Ez egyben az összetartozás és az egység próbája is.” Hogy még nagyobb legyen a kihívás, az elöl haladó járművezetőre további összpontosítási feladat is hárul: hajszálpontosan a tesztpálya középső sávjában kell megtartania a járműszerelvényt, amely főként a 800 méter hosszú döntött kanyar „abszolválásakor” fontos. A járművezetőknek a lehető legkevesebb kormánykorrekcióval kell egyenletes sebességgel megtartaniuk a szerelvényeket; a lehető legkisebb kényszerű kormánykorrekció alkalmazása azonnal „lerontja” az egész próbakör „érvényességét”, amint így a mért adatok a megkívánt referencia-értékeken „kívülre” kerülnek.
A „szakaszolva” (platoonban) közlekedő járművek vezetői nem sokat látnak egymásból a tesztkörök megtétele során. A mögöttes járművek az egyenes szakaszokon nem látszódnak a külső visszapillantó tükrökben, a vezetőfülkék is a félpótkocsi takarásában maradnak. Csak akkor pillanthatják meg rövid időre a hátul haladó társuk járműszerelvényét, amikor behajtanak a megdöntött kanyarokba. Ugyanakkor a keletkező légörvénynek érdekes hatásai is vannak. Az elöl haladó járműszerelvény aerodinamikai hatása csak kis mértékben befolyásolja a mögöttes járművek teljesítményét. Ugyanakkor a szakasz belsejében haladó járműszerelvények menetellenállása hatással van az adott jármű tüzelőanyag-fogyasztására. Az eltérő vezetőfülke-kialakítások egyik vagy másik irányba kisebb kilengéseket okozhatnak.
Tökéletes tesztfeltételek
Órajelnek megfelelő pontossággal halad be a „négyesfogat” a déli kanyarba. A mérőpont mellett elhaladva a járművezetők „nyugtázzák” a legutóbbi kör megtételét és megkezdődik a következő „kanyar” adatainak mérése és rögzítése. A tizenkét literes, hathengeres motorok nyugodt, egyenletes dübörgéssel lendítik tovább a szerelvényeket. Az északi kanyarhoz közeledve ismét egy jellegzetes tereptárgy kerül a látótérbe: a szomszédos „Lausitzring” rallypálya lelátója mögött „surrogó” szélmalmok rotorlapátjai. Kissé tovább haladva, a tesztpálya kis erdős területen vezet tovább. Ugyanakkor az országutakkal ellentétben, a tesztpilótáknak itt nem kell számítaniuk sem őzekre, sem vaddisznókra – a DEKRA ovális tesztpályáját tökéletes biztonságot nyújtó kerítés veszi körbe, azon kívül vadászok is folyamatosan járőröznek a területen, úgyhogy vadveszélyre itt nem kell számítani.
Visszatérve a „dolog üzleti oldalára”, a két-két párból álló „platoonok” tüzelőanyag-fogyasztási adatai azt mutatják, hogy a 15 méteres követési távolság „hozza” a legjobb eredményeket, amely a mögöttes járművek fogyasztásának nyolc-tizenkét százalék közötti csökkenésében nyilvánul meg. Ugyanakkor az elöl haladó járműveknek is „megvan a hasznuk” ebből az „együttműködésből”: ezeknél is 0,5 és 2,5 százalék közötti tüzelőanyag-fogyasztás csökkenés volt rendre mérhető, amely a „platoonban” közlekedő járműszerelvény-kombináció geometriájából adódóan az elöl haladó félpótkocsi hátuljára gyakorolt légellenállás-csökkentő hatást.
Amennyiben a járműszerelvények tüzelőanyagfogyasztás-adatait hosszabb időszakaszokban elemezzük, az eredmények még ígéretesebbek. Bizonyosnak látszik, hogy nincs szükség a járműszerelvények egymás mögötti „túl szoros” követésére. A 20 méteres távolságban való követés fogyasztáscsökkentési értékei is 8,2 és 11,8 százalék közötti értékeket mutatnak, míg a 25 méteres követési távolságra vonatkozó megtakarítási adatok is még 8,0 és 11,4 százalék közöttiek. A követési távolság ily léptékű növelésének így nincs számottevően kedvezőtlen hatása a gazdaságossági mutatókra. Ugyanakkor a követési távolság növelése jelentős mértékben növeli a közlekedésbiztonságot.
„A digitálisan összekapcsolt járműszerelvények közötti követési távolságnak is igen lényeges szerepe van”, magyarázta Uwe Burckhardt, a DEKRA Ovális Tesztpálya igazgatója, egyben a „platooning projekt” felelős vezetője. Ugyanakkor a DEKRA szakembereinek még pontos választ kell találniuk arra, hogyan viselkednek a digitálisan összekapcsolt járműszerelvények akkor, ha menet közben vészfékezésre lenne szükség. Ennek egyik lehetséges esete például az, ha az elöl haladó járműszerelvény száraz aszfaltburkolaton fékez, röviddel azután hogy alagútba érkezik. A mögöttes járműszerelvények ugyanakkor még nedves útfelületen haladnak. Még ha a járművek mozgását elektronikus rendszer vezérli is, a kis követési távolság ilyen esetekben nagyon gyorsan „felemésztődik”. A járműszerelvények fékezési körülményeit a DEKRA a kísérletsorozat egy másik fázisában vizsgálja. A kísérletsorozat forgatókönyve 160 fékezési folyamat tesztelését írja elő az ABS aktiválódása mellett különböző állapotú útfelületeken. Nagyon sok, különböző szcenáriókat vizsgálnak meg mind rakott, mind üres járműszerelvényekkel, száraz és nedves útfelületen, újabb és kevésbé új gumiabroncs-futófelületekkel. Ez egy újabb olyan feladat a tesztpilóták részére, amelynek során ismét csak szükség van a profizmusukra. Andreas Bönisch gépjármű-szakoktató érdeklődéssel várja a további újszerű kihívásokat.
(Hima Tamás István)
DEKRA Akademie Kft.