Разработка системы оценки качества вождения электробусов на основе алгоритмов машинного обучения

ВВЕДЕНИЕ 4
1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 7
1.1 Экономичное вождение 7
1.2 Безопасность дорожного движения 9
1.3 Общие положения машинного обучения 10
1.4 Анализ состояния исследований методов оценки качества вождения на основе алгоритмов машинного обучения 17
1.5 Вывод по первой главе 22
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ВОЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОБУСОВ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ 23
2.1 Метод оценки безопасного движения 24
2.2 Метод оценки экономичности 25
3. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТАННЫХ МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ВОЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОБУСОВ 27
3.1 Функциональное моделирование предметной области с использованием методологии IDEF 27
3.2 Моделирование разрабатываемой системы с использованием методологии UML 30
3.3 Архитектура информационной системы по оценке качества вождения электробусов 31
3.4 Выбор и обоснование программных средств для разработки приложения по оценке качестве вождения электробусов. 34
3.5 Описание разрабатываемой информационной системы 36
3.6 Порядок работы с приложением. 37
4. Информационная безопасность 41
4.1 Понятие информационной безопасности 41
5. Расчет себестоимости проекта 45
Список использованной литературы 52

Весь текст будет доступен после покупки

Реализация Транспортной стратегии развития Российской Федерации на период до 2030 г., одной из целей которой является снижение вредного воздействия на окружающую среду путем увеличения доли альтернативных видов топлива в общем топливопотреблении до 35%, обуславливает повышение экологичности автотранспортного комплекса. В результате в парке городского пассажирского общественного транспорта наблюдается рост электробусов. В Российской Федерации на 1 апреля 2023 г., в частности в Москве данное значение составило более 1000 ед., из них более 800 ед. – КАМАЗ 6282.
В ближайшие два года в Москве удвоится число электробусов, за 2023 и 2024 годы власти намерены закупить еще 1000 машин.
Электробус обладает рядом несомненных преимуществ по сравнению с автобусом, оборудованным двигателем внутреннего сгорания, работающим на бензине, дизельном топливе или газе. Он практически бесшумен, прост в управлении, надежен и долговечен. Эксплуатация электробуса обходится гораздо дешевле, чем эксплуатация обычного автобуса с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) [1].
Несмотря на несколько описанных выше преимуществ, использование электробусов по-прежнему имеет некоторые ограничения, в том числе:
• Ограниченное расстояние поездки: в настоящее время расстояние, которое можно преодолеть на электробусах, ограничено.
• Отсутствие точек подзарядки: для электромобилей требуются зарядные станции, но ощущается существенная нехватка инфраструктуры. Хотя эта проблема смягчается в городских условиях, она становится критической при поездках на дальние расстояния, поскольку для них требуется стратегически расположенная сеть зарядных станций.
• Перезарядка каждые ~50-70 км в течение дня.

Весь текст будет доступен после покупки

Разница между электрическими автобусами и традиционными дизельными автобусами заключается в системе питания автомобиля. Электрический автобус, приводимый в движение электроэнергией, заменяет традиционный дизельный двигатель приводным двигателем, который питается от аккумуляторной батареи.
В результате анализа научной литературы установлены основные факторы, которые влияют на интенсивность разряда бортового источника энергии (тяговых аккумуляторных батарей или молекулярных накопителей) при эксплуатации в условиях города [2, 3, 4-6, 7, 8, 9]:
– транспортные условия и режим движения (скорость движения, количество перевозимых пассажиров, интенсивность движения и плотность транспортного потока (разгоны/торможения), количество остановочных пунктов и время нахождения на них);
– природно-климатические условия (температура окружающего воздуха, скорость и направление ветра);
– дорожные условия (наличие регулируемых и нерегулируемых перекрестков, пешеходные переходы, качество дорожного полотна, уклон дороги, наличие на дорожном полотне осадков);
– технические характеристики электробуса (продолжительность эксплуатации транспортного средства, характеристики бортовых источников энергии, тяговых аккумуляторных батарей, накопителей энергии, схема работы дополнительного оборудования и др.);
– психофизиологические особенности водителя и др.
Исследования показывают, что 30% стимулирования экономии топлива транспортных средств связано с поведением водителя. [2].
Поведение за рулем можно облегчить, предоставив водителям рекомендации по поведению за рулем [10,11]. В настоящее время оценка поведения скорости вождения в Китае обычно осуществляется с помощью ряда единиц вычитания поведения вождения, таких как единица вычитания резкого ускорения, единица вычитания резкого замедления, единица вычитания резкого поворота и т. д. Оценка основана на быстром ускорении. и замедление, количество крутых поворотов и т. д., данные для расчета оценки поведения при вождении [12].

Весь текст будет доступен после покупки

1. СЕРВИС ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ. Макарова И.В., Габсалихова Л.М., Мухаметдинов Э.М. Социально-экономические и технические системы: исследование, проектирование, оптимизация. 2018. № 3 (79). С. 3-10.
2. Hnatov, A. Energy Saving Technologies for Urban Bus Transport / A. Hnatov, S. Arhun, S. Ponikarovska // International Journal of Automotive and Mechanical Engineering. 2017. Vol. 14, Nо 4. P. 4649–4664. https://doi.org/10.15282/ijame.14.4.2017.5.0366.
3. Comparative Analysis of Cost, Emissions and Fuel Consumption of Diesel, Natural Gas, Electric and Hydrogen Urban Buses / P. Munoz [et al.] // Energy Conversion and Management. 2022. Vol. 2571. P. 115412. https://doi.org/ 10.1016/j.enconman.2022.115412.
4. Chikishev, E. Impact of Natural and Climatic Conditions on Electric Energy Consumption by an Electric City Bus / E. Chikishev // Transportation Research Procedia. 2021. Vol. 57. P. 113–121. https://doi.org/10.1016/j.trpro. 2021.09.032.
5. Gorbunova, A. Studying the Formation of the Charging Session Number at Public Charging Stations for Electric Vehicles / A. Gorbunova, I. Anisimov, E. Magaril // Sustainability (Switzerland). 2020. Vol. 12, Nо 14. P. 5571. https://doi.org/10.3390/su12145571.
6. Bezruchonak, A. Geographic Features of Zero-Emissions Urban Mobility: the Case of Electric Buses in Europe and Belarus / A. Bezruchonak // European Spatial Research and Policy. 2019. Vol. 26, Nо 1. P. 81–99. https://doi.org/ 10.18778/1231-1952.26.1.05.

Весь текст будет доступен после покупки