Simulação numérica, Planos de Mobilidade Urbana, Veículos Flex, Veículos Híbridos e Elétricos, Emissões de CO2

O presente trabalho propõe um modelo de simulação para determinar o consumo de combustível (ou energia) e as emissões de CO2, com baixa demanda de processamento computacional, baseado em dados numéricos e experimentais, a ser utilizado em estudos de planejamento de transporte.

Para o desenvolvimento metodológico do trabalho, foram planejadas etapas que incluíram, primeiramente, a caracterização de rotas de transporte veicular em Brasília. Os consumos de combustível, energia, e as emissões de CO2 foram medidos segundo a segundo nessas rotas usando um veículo com motor à combustão interna (CI), um veículo elétrico híbrido (HEV) e um veículo elétrico a bateria (BEV). Os ciclos de condução em condições reais foram comparados ao FTP-75 para verificar as diferenças entre o ciclo FTP-75 e os ciclos em condições reais, determinando a influência dos ciclos nos cálculos de inventário de consumo de combustível (ou energia) e emissões de CO2. Além disso, foram levantados o volume de tráfego em pontos específicos, nas rotas, e a média de passageiros por veículo nessas mesmas rotas. A ocupação dos veículos serviu para calibrar a relação entre o número de viagens na hora pico, publicado nos estudos do PDTU, e o número de veículos também na hora pico. As viagens dos veículos CI, HEV e BEV nas rotas foram simuladas numericamente com o MATLAB/Simulink realizando os ciclos de condução em condições reais das rotas. Essas simulações foram realizadas visando o desenvolvimento do algoritmo proposto para calcular as emissões de CO2 e o consumo de combustível (ou energia) a ser usado em estudos de planejamento de transporte tendo como inputs as demandas de viagens.

O modelo numérico desenvolvido utilizou as curvas de correlações dos consumos e emissões de CO2, em função das velocidades instantâneas, juntamente com o uso dos histogramas das velocidades, tendo as seguintes variáveis de entrada: Número de viagens (Matriz Origem / destino), distância da Rota (Km), Ocupação média dos veículos, % de veículos à Etanol na frota, % de veículos Híbridos na frota e % de veículos elétricos.

Os resultados preliminares do modelo foram testados na rota Sul. Assim, com dados da matriz Origem / Destino entrou-se com o número de viagens da região (Gama, Entorno Sul e Santa Maria) utilizando as linhas de desejo de viagem presentes no PDTU-DF. Para essa análise foi adotado o indicador 1,3 para a ocupação média no horário de pico. A porcentagem de etanol foi definida em 10%, de acordo com os dados da ANP, da média de uso do etanol no DF. Nessas condições, os resultados indicaram uma emissão de 45 toneladas de CO2 para a hora pico.