El algoritmo de la UPM encuentra la velocidad óptima en cada carretera. Imagen: brokenarts. Fuente: StockXchng.
¿A qué velocidad tenemos que circular en un determinado tramo de carretera para que el consumo de energía del vehículo sea óptimo? Es una pregunta que todo conductor se hace y a la que trata de responder una investigación del Instituto de Investigación del Automóvil (INSIA) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).
Los expertos de la UPM han diseñado un algoritmo de optimización que obtiene el perfil óptimo de velocidad que debe seguir un vehículo para minimizar el consumo de combustible durante un recorrido conocido.
La estrategia es utilizar las variaciones de pendiente de la carretera para encontrar los valores óptimos de velocidad y marcha que permitan disminuir la energía utilizada por un vehículo. El sistema tiene en cuenta los mapas de eficiencia de las partes que integran el sistema de tracción del vehículo, la posición GPS, el mapa electrónico de la carretera y el tiempo de recorrido fijado por el conductor.
El método utilizado para encontrar la secuencia de marchas y la velocidad óptima es el de Programación Dinámica. Esta técnica considera las posibles transiciones entre estados inmediatos de un sistema y encuentra la secuencia óptima cuando se requiere que el sistema cambie entre dos estados no consecutivos. Con este método el consumo de combustible puede llegar a reducirse hasta en un 5,2%.
Los expertos de la UPM han diseñado un algoritmo de optimización que obtiene el perfil óptimo de velocidad que debe seguir un vehículo para minimizar el consumo de combustible durante un recorrido conocido.
La estrategia es utilizar las variaciones de pendiente de la carretera para encontrar los valores óptimos de velocidad y marcha que permitan disminuir la energía utilizada por un vehículo. El sistema tiene en cuenta los mapas de eficiencia de las partes que integran el sistema de tracción del vehículo, la posición GPS, el mapa electrónico de la carretera y el tiempo de recorrido fijado por el conductor.
El método utilizado para encontrar la secuencia de marchas y la velocidad óptima es el de Programación Dinámica. Esta técnica considera las posibles transiciones entre estados inmediatos de un sistema y encuentra la secuencia óptima cuando se requiere que el sistema cambie entre dos estados no consecutivos. Con este método el consumo de combustible puede llegar a reducirse hasta en un 5,2%.
Buscan su aplicación en híbridos
El ingeniero industrial Felipe Jiménez, investigador del INSIA y autor principal del trabajo, explica así en la nota de prensa de la UPM, recogida por el Instituto de la Ingeniería de España, el funcionamiento del sistema: “Si deseamos que un vehículo convencional cubra un recorrido utilizando el menor consumo de combustible posible para un tiempo determinado, el algoritmo de Programación Dinámica prueba distintas etapas de transición de velocidad y cambios de marcha hasta que encuentra la secuencia óptima que consume la menor cantidad de combustible y cumple con el tiempo establecido. Para ello, se basa en las características del vehículo, por lo que la solución encontrada puede cambiar de un vehículo a otro”.
El trabajo, publicado por la revista Dyna Ingeniería e Industria, es uno de los primeros de este tipo que tiene en cuenta la orografía de la carretera, las limitaciones de velocidad de la misma y el tiempo establecido de viaje.
Este aspecto es especialmente útil para las empresas de transporte de pasajeros y de mensajería. Además, al reducirse el consumo se minimizan las emisiones de gases contaminantes haciendo que los vehículos sean más respetuosos con el medio ambiente.
El objetivo de los investigadores es que este proyecto, desarrollado por el Instituto Universitario de Investigación del Automóvil (INSIA) de la Universidad Politécnica de Madrid y cofinanciado por el antiguo Ministerio de Educación y Ciencia, siga dando frutos en el futuro.
“En este momento, estamos trabajando en la versión del algoritmo para vehículos híbridos y en la introducción de la información de tráfico como una nueva variable a considerar dentro del algoritmo de optimización”, explica.
El ingeniero industrial Felipe Jiménez, investigador del INSIA y autor principal del trabajo, explica así en la nota de prensa de la UPM, recogida por el Instituto de la Ingeniería de España, el funcionamiento del sistema: “Si deseamos que un vehículo convencional cubra un recorrido utilizando el menor consumo de combustible posible para un tiempo determinado, el algoritmo de Programación Dinámica prueba distintas etapas de transición de velocidad y cambios de marcha hasta que encuentra la secuencia óptima que consume la menor cantidad de combustible y cumple con el tiempo establecido. Para ello, se basa en las características del vehículo, por lo que la solución encontrada puede cambiar de un vehículo a otro”.
El trabajo, publicado por la revista Dyna Ingeniería e Industria, es uno de los primeros de este tipo que tiene en cuenta la orografía de la carretera, las limitaciones de velocidad de la misma y el tiempo establecido de viaje.
Este aspecto es especialmente útil para las empresas de transporte de pasajeros y de mensajería. Además, al reducirse el consumo se minimizan las emisiones de gases contaminantes haciendo que los vehículos sean más respetuosos con el medio ambiente.
El objetivo de los investigadores es que este proyecto, desarrollado por el Instituto Universitario de Investigación del Automóvil (INSIA) de la Universidad Politécnica de Madrid y cofinanciado por el antiguo Ministerio de Educación y Ciencia, siga dando frutos en el futuro.
“En este momento, estamos trabajando en la versión del algoritmo para vehículos híbridos y en la introducción de la información de tráfico como una nueva variable a considerar dentro del algoritmo de optimización”, explica.