Разработка системы энергоэффективного управления подключенными, высокоавтоматизированными автотранспортными средствами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Кудрин Александр Борисович

• Кудрин Александр Борисович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Кудрин Александр Борисович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ РАБОТ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДКЛЮЧЕННЫХ, ВЫСОКОАВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ТРАНСОПРТНЫХ СРЕДСТВ

1.1 Критерии, требования и методы оценки энсргоэффсктивности

1.2 Стендовые испытания на топливную экономичность

1.3 Полигонные испытания на топливную экономичность

1.4 Дорожные испытания на топливную экономичность

1.5 Способы повышения энергоэффективностн подключенных ВАТС

1.5.1 11овышение энергоэффективности автомобиля через технологию У2У

1.5.2 Повышение энергоэффективности автомобиля через технологию У21

1.5.3 Повышение энергоэффективности автомобиля за счет топографии местности

1.5.4 Гибридные подходы к энергоэффективности автономных автомобилей

1.5.5 Развитие 1оТ и У2Х

1.6 Выводы, постановка цели и задач диссертации

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ СКОРОСТЬЮ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ

2.1 Структура системы энергоэффективного управления продольной скоростью движения автомобиля

2.2 Взаимодействие с бортовыми сетями автомобиля

2.3 Локализация автомобиля

2.4 Расчёт Парамонов движения

2.5 Взаимодействие с интеллектуальной транспортной средой

2.5.1 Взаимодсйетвис с картографическими сервисами

2.5.2 Взаимодействие с дорожной инфраструктурой

2.5.3 Взаимодействие с автомобилями

2.6 Регуляторы управления продольным движением автомобиля и оптимизация скорости движения

Выводы по главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ЦИФРОВЫХ ТЕНЕЙ И ПРОВЕДЕНИЕ ВИРУТАЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ

3.1 Разработка цифровой тени дороги

3.2 Разработка цифровой тени автомобиля

3.3 Оценка адекватности комплекса математических моделей

исследуемого процесса

3.4 Виртуальные испытания разработанной системы

3.4.1 Исследование влияния рельефа местности на энергоэффективность

3.4.2 Исследование влияния светофорного реагирования на энергоэффективностъ

3.4.3 Исследование влияния массы автомобиля на энергоэффективность

3.4.4 Исследование влияния плотности транспортного потока на

энер! ©эффективность

3.4.5 Исследование эффективности разработанной системы в смешенных условиях эксплуатации.........................................................................................1X3

3.5 Выводы по главе

ГЛАВА 4. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ НАТУРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

4.1 Программа испытаний

4.1.1 Цели и задачи испытаний

4.1.2 Объекты испытании

4.1.3 Измерительное оборудование

4.1.4 Условия проведения испытаний

4.1.5 Подготовка к испытаниям

4.1.6 Программа испытаний

4.2 Анализ полученных результатов

4.2.1 Экспериментальное исследование влияния массы автомобиля на энергоэффективность

4.2.2 Экспериментальное исследование влияние плотности транспортного потока на энергоэффективность

4.2.3 Экспериментальная опенка энергоэффективности разработанной системы в смешанных условиях эксплуатации

4.3 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЯ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Свидетельство о государственной регистрации программы ЭВМ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС

ПРИЛОЖЕНИЕ В. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка системы энергоэффективного управления подключенными, высокоавтоматизированными автотранспортными средствами»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Современное развитие технологий автономного вождения показываем значительный прогресс, число новых разработчиков и псслсдоват слей в области систем автоматизированного управления расгег также, как и количество разработанных автоматизированных транспорт пых средств, эксплуатируемых на дорогах общею пользования. Под автоматизированными транспортными средствами понимаются транспортные средства 3-5 уровня автоматизации (в соответствии с БАЕ ¡30 16:2018 / ГОСТ Р 58823-2020), оборудованные автоматизированной системой вождения (аппаратные и программные средства, которые в совокупности способны выполнять задачи управления движением в длительном режиме). Под высокоавтоматизированными транспортными средствами понимают автомобили 3-го уровня автоматизации. Вопрос энергоэффективности автомобиля актуален всегда. Автомобиль с низким потреблением топлива будет иметь не только конкурентное преимущество для потребителя, но и будет оказывать меньшее влияние на окружающую среду. В 2015 году в Европе было принято соглашение о сокращении парниковых газов. Одно из направлений такого сдерживание ориентировано на сокращение выбросов от автомобильной отрасли, которые выделяют около 20% выбросов ог общего объёма. Такой же порядок цифр справедлив и для Азии. Переход на электротягу способствует решению данного вопроса, но в данный имеет ряд ограничений. Во-первых, альтернативные источники энергии в данный момент времени и не способны полиостью удовлетворить спрос на энергию. Поэтому, сегодня и в ближайшем будущем часть энергии для зарядки электромобилей будет браться со станций, работающих на ископаемом топливе. С другой стороны, автоматизированные транспортные средства оснащены большим количеством навесного оборудования, для обеспечения функций помощи водителю или автономности. Чем выше уровень автоматизации, тем больше такие навесные комплексы потребляют энергии, а следовательно, снижают запас хода автомобиля. В случае электромобиля это особенно актуально так как одни из сдерживающих факторов широкого

распространения автомобилей с таким типом силовой установки является именно запас хода. Ещё одной особенностью навесного оборудования является ею стоимость. Для уровня автоматизации 3 и выше, суммарная стоимость навесною оборудования может превосходить стоимость самого автомобиля. Чтобы внедрение подобного транспорта с гало рентабельным, необходимо каким-то образом компенсировать эти затраты в процессе эксплуатации. Например, около 30% расходов компаний с автопарком грузовых автомобилей или автобусов составляют расходы на ГСМ. Повышение энергоэффективности одного грузового автомобиля на 20% может выразиться в экономию сотен тысяч рублей в год.

Традиционные подходы к энергоэффективности автотранспортных средств не соответствуют темпам развития технологической базы современных автомобилей и несовместимы с автоматизированным транспортом, так как такие подходы не предполагают, что автоматизированная система, а не человек, будет иметь контроль нал поведенческим и функциональным управлением транспортного средства. Конструктивная доработка силовых установок с целью повышения энергоэффективности практически себя исчерпала и не может дать значительного повышения этого параметра. Управление разрядно-зарядной характеристикой или контроль работы двигателя в оптимальном скоростям диапазоне является лишь частью решения и также не предполагает существен ною повышения энергоэффективности относительно того, что имеется на данный момент.

Актуаэьность исследования подтверждается тем, что с каждым днем в мире, и, в частности, в России растет количество эксплуатируемых на дорогах общего пользования автоматизированных транспортных средств и, для повышения рентабельности и экологической безопасности данных автомобилей, необходимо в полной мере использовать преимущества современных технологий, и вдобавок к традиционным методам, с их помощью повышать энсргоэффсктивность автотранспортных средств.

Исследование направлено на разработку методов оптимизационного синтеза интеллектуальных меха тронных систем управления динамикой движения

электрических транспортных средств в условиях неполной информации об их фазовом состоянии при наличии неконтролируемых возмущений, является актуальным и соответствует указу президента «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года» от 07 мая 2024 года в части достижения техно-логического лидерства но направлению развития транс-нор гной мобильности и автономных транспортных средств, а также соответствует Плану фундаментальных и поисковых научных исследований на 2021 - 2030 годы, утвержденному распоряжениям Правительства РФ от 31.12.2020 N 3684-р (в ред. от 22.07.2024).

Задачи проекта соответствуют содержанию национального проекта технологического лидерства «Промышленное обеспечение транспортной мобильности», проекта «Национальная инновационная модульная платформа» и «Стратегии развития автомобильной промышленности Российской Федерации до 2035 г.».

Степень разработанности темы исследования. На сегодняшний день в мире нет системы энергоэффективного управления, которая охватывала бы весь функционал взаимодействия автоматизированного транспорта с интеллектуальной средой. Разработкой подобных систем занимаются научные институты и разработчики технологий автоматизированного вождения. Большая часть подобных исследований несёт теоретический характер и требует подтверждения их результатов на практике. При этом некоторые производители грузовых автомобилей с уровнем автоматизации 2-3 уже предлагают своим клиентам системы энергоэффектнвного управления с частичным взаимодействием с дорожной инфраструктурой. Однако подобные сис темы работоспособны только на ограниченной территории.

Наибольший вклад в разработку систем зпсргозффективного управления автоматизированных транспортных средств п электромобилей в России внесли такие ученые как C.B. Бахмутов, A.M. Иванов. С.С. Шадрин, К. П. Карпухин, 11азаренко С. В. и другие.

Исследованиями в области топливной экономичности транспортных средств, в том числе оборудованных интеллектуальными системами вождения, в России занимались и/или занимаются такие ученые и исследователи, как: 8. 8ш1Ьакаг, Кагашап, V. Бес, В. ЯЬонЬ, М. ЯК-ак, и др.

Научных фудов, касающихся энергоэффективности автоматизированных систем вождения, в российских научных изданиях в настоящее время не так много.

Цель работы. Целью диссертационной работы является повышение энергоэффективности подключенных, высокоавтоматизированных транспортных средств, эксплуатируемых на дорогах общего пользования, за счет оптимизации движения по маршруту посредством применения новой системы управления скоростью движения автомобиля, учитывающей уклоны дорог, а также взаимодействие с окружающими участниками дорожного движения и элементами дорожной инфраструктуры.

Задачи исследования. Для достижения поставленной пели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать систему повышения энергоэффективности подключенных, высокоавтоматизированных транспортных средств, учитывающую топографию местности, режимы светофорного регулирования и скоростные ограничения:

• Разработать математическую модель оценки расхода топлива/энергии в режиме реального времени, совместимую с ДВС и электродвигателями.

• Разработать систему локализации автомобиля на маршруте, устойчивую к помехам и потере сигнала СКЭБ.

• Разработать расчбтно-аналитический ком!иске Iшраметров движения автомобиля, в том числе управляющих воздействий, учитывающую режимы работы светофоров, и отвечающих за продольное движение автомобиля, с целью повышения энергоэффективности автомобиля.

2. Осущсс! вить виртуальную апробацию разработанной системы

энергоэффективного управления:

• Разработать маршрут испытаний с учётом факторов, в большей степени влияющих на энергоэффективность, и произвести оцифровку разработ анного маршру та с высокой точностью.

• Разработать цифровую тень выбранного маршрута с географической привязкой к местности.

• Провести валидацию математической модели расчёта расхода топлива и выполнить виртуальные испытания разработанной системы энергоэффективного управления.

3. Осуществить натурную апробацию разработанной системы энергоэффективного управления:

• Разработать программу испытаний высокоавтоматизированного транспортного средства на дорогах общего пользования.

Провести испытания высокоавтоматизированного транспортного средства на дорогах общего пользования и оценить расход топлива-энергии в двух сценариях: с разработанной системой энергоэффективного управления и с движением с системой круиз-контроль.

Объектами исследования является автоматизированные транспортные средства категории N11 с двигателем внутреннего сгорания и электрической силовой установкой, соответствующие третьему уровню автоматизации.

Предметом исследования является процесс управления продольным движением автоматизированной системы вождения на дорогах общего пользования с учетом уклонов дорога, перепадов высот, взаимодействия с окружающими участниками дорожного движения и элементами дорожной инфраструктуры.

Методологии и методы диссертационно! о исследовании. Достижение поставленной цели и решение сформулированных задач исследования предполагает применение методов справочно-аналитического, научно-технического и системного анализа, методов структуризации и синтеза справочной-технической информации: для изучения отечественного и зарубежного опыта разработки и внедрения технологий автоматизированного вождения; для

обобщения существующих подходов к энергоэффективному управлению автоматизированными ав го транспортными средствами. Теоретические исследования проводятся на основе фундаментальных положений теории движения автомобиля, теоретической механики, электротехники, теории математическо! о анализа, теории эксперимента, методов компьютерною моделирования, теории автоматизированного управления, методов синтеза систем управления.

Экспериментальные исследования проводятся с использованием методов виртуальных и натурных испытаний с применением измерительного, диагностического оборудования и специализированного программного обеспечения.

Научнаи новизна исследования заключается в новом подходе к повышению энергоэффективности подключенных, высокоавтоматизированных автотранспортных средств, основанном на взаимодействии с МТС. который заключается:

• В разработанном программном обеспечении интеллектуального управления продольным движением автомобиля, обеспечивающее комплексное повышение энергоэффективности за счет одновременного и взаимоувязанною учёта топографической информации, режимов работы светофорного регулирования, скоростных ограничений и взаимодействии с другими участниками дорожного движения.

• В разработанной иерархической структуре системы управления управляющим воздействием на автомобили с ДВС и электрической силовой установкой и оптимизации скорости движения автомобиля с целью достижения топливной экономичности, которая обеспечивает адаптивность и способность работать в режиме реального времени с учетом динамически изменяющихся топографических и инфраструктурных параметров маршрута.

• В исследовании процессов изменения энергоэффективности подключенных, высокоавтоматизированных автомобилей в условиях различной плотности транспортного потока, весовой нагрузки автомобиля, скорости

движения, углов уклона дороги, расстояния между светофорами и различной фазы работы светофоров.

Теоретическая и практическая значимое! ь. Предложенные в исследование подходы к оценке и повышению энсргшффсктивност высокоавтоматизированных транспортных средств моту! быть использованы в составе разрабатываемых и обновляемых нормат ивных документов, применяемых к автоматизированным системам вождения. Предложенная система и подходы могут быть также применимы компаниями, разрабатывающими автоматизированные транспортные средства. для совершенствования применяемых решений автоматизированного вождения. Теоретическая значимость также заключается в предложенном математическом аппарате прогнозирования энергопотребления с учетом топографических и инфраструктурных особенностей маршрута.

I фактическая значимость результатов исследования заключается в универсальности и применимости к транспортным средствам различных категорий и моделей, а также различных уровней автоматизации (3, 4 и 5 уровни по ЯАЕ), эксплуатируемым на дорогах общего пользования России, в разработке профаммного комплекса повышения энер! «эффективности

высокоавтоматизированных транспортных средств, апробированной на в реальных условиях эксплуатации на автомобилях с разными типами силовых установок, формировании способа разработки высокоточных цифровых двойников транспортных средств и дорожной инфраструктуры.

Положения, выносимые на защиту. Па защиту выносится система повышения энергоэффекгивного управления подключенными,

высокоавтоматизированными автотранспортными средствами, в состав которой входит:

1. Система навигации и локализации автомобиля на маршруте и прогнозирования условий движения на следующем сегменте дороги.

2. Математическая модель расчёта управляющего воздействия на

автомобили с ДВС и электрической силовой установкой и оптимизации скорости движения автомобиля с целью достижения топливной экономичности, которая обеспечивает адантивносгь и способность работать в режиме реальною времени с учетом динамически изменяющихся топографических и инфраструктурных параметров маршрута.

3. Результаты исследований процессов изменения жсргоэффекшвносш подключенных, высокоавтоматизированных автомобилей в условиях различной плотности транспортного потока, весовой нагрузки автомобиля, скорости движения, углов уклона дороги, расстояния между светофорами и различной фазы работы светофоров.

4. Результаты экспериментальной апробации разработанной системы, подтверждающие ее практическую эффективность и демонстрирующие количественно измеренное снижение расхода топлива в ходе натурных испытаний подключенных, высокоавтоматизированных автотранспортных средств с ДВС и электрической силовой установкой на дорогах общего пользования.

5. Комплекс программно-алгоритмических решений, обеспечивающий взаимодействие разработанной системы с бортовыми сетями автомобиля и элементами интеллектуальной транспортной среды для получения данных в реальном времени н реализации предиктивного управления скоростью движения автомобиля.

Область исследования. Выполненное научное исследование соответствует паспорту научной специальности «2.5.11. Наземные транспортно-технологические средства и комплексы», а именно: пункт 3. Экспериментальные исследования и испытания транспортно-технологических средств и их комплексов, а также отдельных систем, агрегатов, узлов, деталей и технологического оборудования.

Личный вклад автора. Идея предложенной системы энергоэффективного управления высокоавтоматизированным транспортным средствам полностью

принадлежит автору. Кроме того, личный вклад автора в исследование заключается

• личном участии в процессе разработке цифровых двойников дороги и автомобилей;

• Личном участии в проведении виртуальных и натурных испытаний высокоавтоматизированных транспортных средств третьего уровня автоматизации;

• Разработке программы испытаний высокоавтоматизированного транспортного средства на дорогах общего пользования:

• 11роведении испытаний высокоавтоматизированного транспортного средст ва на дорогах общего пользования и осуществлении сбора и анализа данных экспериментальных заездов.

• Проведении исследований изменения энергоэффективности подключенных, высокоавтоматизированных автомобилей в условиях различной плотности транспортного потока, весовой нагрузки автомобиля, скорости движения, углов уклона дороги, расстояния между светофорами и различной фазы работы светофоров.

• Разработке программно-алгоритмических решений, обеспечивающих взаимодействие разработанной системы с бортовыми сетями автомобиля и элементами интеллектуальной транспортной среды для получения данных в реальном времени и реализации предиктивного управления скоростью движения автомобиля.

• Разработке математической модели расчёта управляющею воздействия на автомобилях с ДВС и электрической силовой установкой и оптимизации скорости движения автомобиля с целью достижения топливной экономичности, которая обеспечивает адаптивность и способность работать в режиме реального времени с учетом динамически изменяющихся топ01рафических и инфраструктурных параметров маршрута.

Степень достоверности разработанной методики обусловлена

результатами практического применения системы на высокоавтоматизированных транспортных средствах с двигателем внутреннею сгорания и электрической силовой установкой на дорогах общего пользования.

Реализация результатов рабо i ы. Основные результаты работы реализованы и подтверждены соответствующими актами внедрения в:

• ООО «Инновационный центр КАМАЗ» в части анализа способов повышения энергоэффективности электробусов и автоматизированных магистральных грузовиков на дорогах общего пользования, а также разработки методических рекомендаций по оптимизации энергопотребления;

• ФГБОУ ВО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)» для использования в учебном процессе;

• ФГАОУ ВО «Московский политехнический университет» для использования в учебном процессе;

• ООО «Эвокарго» в части внедрения методических рекомендаций и алгоритмов для повышения энергоэффективности. оценки расхода топлива и взаимодействии ВАТС с интеллектуальной транспортной средой.

• ООО «Траско» в части анализа способов повышения энергоэффективности седельных тягачей на дорогах общего пользования и внедрения методических рекомендаций для повышения энергоэффскгивности, оценки расхода топлива.

Апробация результатов работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на 81-й, 82-й, 83-й международных научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ в 2023, 2024 и 2025 гг.; на конференции молодых ученых МАДИ в 2023 г.; на II и 111 международных научно-практических конференциях АВТОНЕТ «Перспективные транспортные технолог ии» в 2023 и 2024 гг., на научных конференциях МАНФ в 2023, 2024 и 2025 гг.; на 115-й конференции Ассоциации автомобильных инженеров «Экологическая безопасность АТС», 2023 г.; на Конгрессе молодых ученых, направление «Технологии и цифровые решения», 2023 г.; на международных научных конференциях «Sustainability And Emerging Technologies

for Smart Manufacturing 2024 (SETSM-2024)» (Вьетнам, г. Ханой); International Conference «Future Smart Cities 7th Edition», 2024 (Египет); International Conference «Mechanical and automobile engineering conference», 2024, (Торонто, Канада).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных статей, из которых 2 статьи в рецензируемых изданиях перечня ВАК Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, 2 статьи в изданиях, индексируемых в международной базе данных Scopus и 2 статьи в других изданиях. Получено 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и содержание работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем составляет 247 страницы машинописного текста, включающих 206 страницы основного текста, 100 рисуноков и 19 таблиц. Список литературы содержит 182 наименования, в том числе 145 источников на иностранном языке.

ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ РАБОТ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДКЛЮЧЕННЫХ, ВЫСОКОАВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ТРАНСОПРТНЫХ СРЕДСТВ 1.1 Критерии, требования и методы оценки энер! о эффективное! и

В последние десятилетия проблема энергоэффективности становится всё более актуальной в связи с глобальными задачами, связанными с изменением климата, истощением природных ресурсов и ухудшением экологической ситуации. Автомобильный транспорт, являясь одним из основных источников выбросов парниковых газов и загрязняющих веществ, требует особого внимания к вопросам повышения энергоэффектнвносгн.

Современные автомобили оснащены системами, которые позволяют контролировать и оптимизировать расход топлива. Однако для достижения максимальной эффективности необходимо не только использовать эти системы, но и понимать, как они взаимодействуют друг с другом в различных условиях эксплуатации. Математические модели динамики движения автомобиля предоставляют возможность анализа и предсказания поведения транспортного средства в различных сценариях, что позволяет выявить оптимальные режимы эксплуатации [1].

Одной из ключевых задач в данной области является создание моделей, учитывающих множество аспектов движения автомобиля: от аэродинамических характеристик и массы автомобиля до особенностей дорожного покрытия и условий внешней среды. Включение метрик энергоэффеетивности в эти модели позволяет не только оценить текущее состояние транспортного средства, но и предсказать его поведение в будущем. Подобный подход особенно важен в условиях растущего интереса к электромобилям и гибридным технологиям, где эффективность использования энергии играет решающую роль.

Кроме тою, математические модели динамики движения автомобиля могут быть использованы для разработки систем управления, которые позволят оптимизировать расход топлива в реальном времени. Такие системы могут

учитывать множество факторов, включая стиль вождения, загруженность дороги и погодные условия. Интеграция метрик энергоэффективности в эт и модели поможет создать более точные алгоритмы управления, что приведет к снижению потребления энергии и уменьшению выбросов.

Также существует необходимость соотвега вовап» современным стандартам и нормативам в области экологии и безопасности. Множество стран вводят строгие правила по снижению выбросов С02 и других загрязняющих веществ от автомобилей. Снижение выбросов С02 от тяжелых грузовых автомобилей в рамках климатической политики НС подчеркивает важность достижения климатических целей, включая обязательства по сокращению парниковых газов. Инструмент VECTO (Vehicle Energy Consumption Calculation Tool) позволяет оценивать потребление энергии и выбросы С02< что способствует стандартизации данных и оптимизации конструкций автомобиле)! [2]. Это помогает производителям улучшать энергоэффективность, а регуляторам разрабатывать более строгие нормы. Снижение выбросов приводит к экономии на топливе для перевозчиков и улучшению экологической среды. Внедрение таких техноло! ий является ключевым шагом в борьбе с изменением климата и способствует устойчивому развитию транспортного сектора [3]. Разработка математических моделей автомобилей и его компонентов, которые учитывают эти требования, станет важным шагом к созданию более чистых и энергоэффективных транспортных средств. В этом контексте исследование математических моделей динамики движения автомобиля со встроенными метриками энсргоэффсктивности может стать основой для создания новых технологий и решений, способствующих устойчивому развитию автомобильного транспорта |4].

С развитием технологий автономного вождения становится возможным интегрировать сложные математические модели в системы управления автомобилями, что позволит не только повысить безопасность на дорогах, но и значительно улучшить энергоэффективность за счет оптимизации маршрутов и стиля вождения [5J. Использование данных о реальном времени о состоянии дороги

и трафике может стать важным дополнением к математическим моделям, что позволит добиться ещё большего снижения расхода энергии.

Исследование математических моделей динамики движения автомобиля со встроенными метриками жерго эффективности является крайне актуальным направлением науки и техники. Оно охватывает широкий спектр вопросов, связанных с экологией, экономикой и инновациями в области транспортных технологий.

В последние десятилетия вопрос энергоэффективности в автомобильном транспорте стал одним из ключевых аспектов устойчивого развития. С учетом растущих экологических проблем и необходимости снижения выбросов парниковых газов, исследование метрик энергоэффективности приобретает особую значимость [6]. Метрики энергоэффективности представляют собой количественные показатели, которые позволяют оценить эффективность использования энергии транспортными средствами 17J.

Одной из наиболее распространенных метрик является расход топлива, измеряемый в литрах на 100 километров (л/100 км). Данная метрика позволяет оценить эффективность работы двигателей внутреннего сгорания и является критерием для сравнения различных моделей автомобилей. Однако, как отмечают авторы [3], простое измерение расхода топлива не всегда отражает реальную энергоэффективность, особенно в условиях городского движения, где влияние факторов, таких как пробки и частые остановки, значительно увеличивает расход энергии.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кудрин Александр Борисович, 2025 год

Список литературы

1. Talukdar S., et. al. (2012). "Mathematical Models of Vehicle Dynamics." Conference: SAC Technical Papers. Available at: DOI: 10.4271 /2012-01 -0056.

2. [Электронный ресурс]. Road transport: Reducing C'Ch emissions from vehicles, URL: IUtps://climate.ecxuiropa.eu/eu-action/transport.;road-transport-redueing-co2-emissions-vehicles/reducing-co2-emissions-heavy-duty-vehicles_en#veliicle-energy-consumption-calculation-tool-vecto.

3. Mulholland E., (2017). Tech no-economic and socio-economic modelling of energy in road transport to inform climate policy. PhD Thesis. University College Cork. URL: https://cora.ucc.ie/server/api/core/bitstreams/fB 124bb5-4b4e-4118-847d-2 3ede7a4 b907/contcnt.

4. Miri 1.. et. al., (2020). Electric vehicle energy consumption modelling and estimation A ease study. International Journal of Energy Research. July 2020 45(1). Available at: D01:l0.l002/er.5700.

5. Boulanger, A., Renaud, J. (2017)." Integrated Dynamics Control and Energy Efficiency Optimization for Overactuated Electric Vehicles: Integrated Dynamics Control and Energy Efficiency Optimisation" Asian Journal of Control 20(12). Available at: DOI:10.1002/asjc. 1686.

6. European Commission. (2021). Reducing C02 Emissions from Cars: A Comprehensive Approach. European Commission Report.

7. International Energy Agency (IF.A). (2022). Global EV Outlook 2022. IEA Publications.

8. Faris W., ct. al.. (20II)." Vehicle fuel consumption and emission modelling: An in-depth literature review " International Journal of Vehicle Systems Modelling and Testing 6(3/4):318 - 395. Available at: D01:10.I504/1JVSMT.2011.1)44232.

9. IEA - International Energy Agency - IEA [Электронный ресурс]. IEA. URL: https://www.iea.org/cncrgy-system/iransport.

10. Transport themes [Электронный ресурс]. Mobility and Transport. URL: https://transport.ec.europa.eutransport-thcmes en.

11. U. S. Department of Energy [Электронный ресурс]. URL: https://www .energy, gov/eere/vehicles/aiticles/energy-efficiency-vehicles.

12. World Resources Institute [Электронный ресурс]. World Resources Institute. URL: httpsi//www.wri.org'research/transport-energy-cfficiency^

13. ICCT. From Laboratory to Road: A 2017 Update of Official and "Real-World" Fuel Consumption and CO2 Values for Passenger Cars in Europe. 2017. https://theicct.org/publications/laboratory-road-20l7-update

14. Кудрин. Д. Б. Анализ текущих научных решений в области энергоэффективности подключенных высокоавтоматизированных автотранспортных средств ' А. Ь. Кудрин, С. С. Шадрин И Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАЛИ). - 2023. -ДЬ 2(73). -С. 15-22.

15. European Commission. JRC Report: Real-world CO2 Emissions of Passenger Cars Measured versus Type Approval Values. 2020. https://publications.jrc.ec.eiiropa.eu.' repository/handle/JRC 115036.

16. Tutuianu. M. et al. Development of the WLTP - Measurement Results of the European Round-Robin Test Programme. SAE Technical Paper 2015-01-2826. https://d0i.0rg/l 0.4271 /2015-01 -2826.

17. SAF J1263. Road Load Measurement and Dynamometer Simulation Using Coastdown Techniques. SAE International, 2020. https://www.sae.0rg/standards/c0ntent/j 1263 202012i.

18. Wu, X.; Zhang. L. Real-world Fuel Consumption of Plug-in Hybrid Electric Vehicles: Influencing Factors and Prediction Model. Energy, vol. 236. 2022. https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.121486.

19. SAE International. Road Vehicle Measurement of Fuel Consumption of ICE Vehicles on Test Tracks (SAE J1526). 2021.

20. ГОСТ 33670-2015. Двигатели автомобильные. Методы определения расхода топлива при дорожных испытаниях. М.: Стандартинформ. 2016.

21. United Nations. Global Technical Regulation No. 15 (WLTP). UNECE,

2020.

22. ISO 23274-2:2013. Fuel Efficiency Evaluation Procedure for Electromotive Systems of HEV-Track Test Method. Geneva: ISO. 2013.

23. Соловьев А. А. Дмитровский авгоиолиюн - возможности стендовой и грековой оценки экономичности. Двигатель, 2020, № 2, с. 34-38.

24. Davies Т. et al. Development of a Representative Track-Based Drive Cycle for Light-Duty Vehicles. TRL Report PPR766. Crowthome, 2018.

25. Bcrgmann M., Hausberger S. Portable Emission Measurement Systems for Fuel Consumption Testing: Accuracy and Limitations. SAE Technical Paper 2019-01-1190.

26. Sun X., Moura S. Energy-Optimal Cooperative Adaptive Cruise Control with V2V7V2I Communications. IEEE Trans. Control Systems Technology, 2019,27( 1), pp. 14-26.

27. Fagnant D., Kockelman K. Dynamic Ride-Sharing and Fleet Sizing for a System of Shared Autonomous Vehicles. Transportation Research C. 2018, 81. pp. 1-15.

28. UNECE. Real Driving Emissions (RDE) Regulation (EU) 2017/1151. Bruxelles. 2020.

29. ISO 23274-1:2021. Fuel Efficiency Evaluation Procedure for HEV - General Rules. Geneva: ISO.

30. US EPA. Guidance on Real-World Vehicle Fuel Economy and Emission Testing. Washington, 2021.

31. Giechaskiel B. et al. Handbook on Real-Driving Energy Consumption Measurement. JRC Report EUR 30509 EN, 2021.

32. ISO 23274-1:2021. Fuel Efficiency Evaluation Procedure for HEV - General Rules. Geneva: ISO.

33. Zhou Y. et al. Micro-Trip Selection for Naturalistic Fuel Economy Studies. SAE Paper 2020-01-0403.

34. McCarthy D. Comparative Cost Analysis of Laboratory, Track and On-Road Fuel Economy Tests. NREL Report NREL/TP-5400-72056, 2019

35. GuoG., WangQ. Fucl-Efficientcn route speed planning and tracking control of truck platoons. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. 20 (8) : 3091-3103.2018.

36. J. Ploeg, B. T. N1. Scheepers, E. van Nunen, N. van de Wouvv and II. Nijmeijer, "Design and experimental evaluation of cooperative adaptive cruise control," 2011 14th international IF.EF. Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), Washington, DC, USA. 2011. pp. 260-265, doi: 10.1109/1TSC.2011.6082981.

37. Davila A., Nombela M. Platooning - Safe and Eco-Friendly mobility. SAE Technical Papers on CD-ROM/SAE Technical Paper Series. 2012.

38. Aoki S. Towards cooperative and Energy-Efficient connected and automated vehicles. ResearchCJate. 2020.

39. Van Arein B., Van Dricl C.J.G., Visser R. The impact of cooperative Adaptive Cruise Control on Traffic-Flow characteristics. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. 7 (4): 429 436. 2006.

40. Fernandes P.. Nunes U. Platooning with IVC-Enabled Autonomous vehicles: Strategies to mitigate communication delays, improve safety and traffic flow. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. 13 (I): 91-106. 2012.

41. Lay R„ Gordon T., Misener J., Shladover S.E. Vehicle-infrastructure cooperation: The deployment conundrum. ResearchGate. 2009.

42. Guanetti J., Kim Y., Borrelli F. Control of connected and automated vehicles: State of the art and future challenges. Annual Reviews in Control. 45 : 18 40. 2018.

43. Jia D.. Ngoduy D. Platoon based cooperative driving model with consideration of realistic inter-vehicle communication. Transportation Research Part C Emerging Technologies. 68 : 245 264. 2016.

44. Zhao B.. Lin Y., Hao H., Yao Z. Fuel Consumption and Traffic Emissions Evaluation of Mixed Traffic Flow with Conncctcd Automated Vehicles at Multiple Traffic Scenarios. Journal of Advanced Transportation. 2022 : 1-14. 2022.

45. Baby T.V.. Bhattacharvya V., Shahri P.K., Ghasemi A.II., HomChaudhuri B. A suggestion-based fuel efficient control framework for connected and automated

vehicles in heterogeneous urban traffic. Transportation Research Part C Emerging Technologies. 134: 103476.2021.

46. Barth M., Boriboonsoinsin K. Energy and emissions impacts of a freeway-based dynamic eco-driving system. Transportation Research Part D Transport and Environment. 14 (6): 400-410.2009.

47. Stevanovic A., Stcvanovic J., Kcrgayc C. Green Light Optimized Speed Advisory Systems. Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board. 2390 (I): 53 59. 2013.

48. HomChaudhun B., Vahidi A.. Pisu P. Fast Model Predictive Control-Based fuel Efficient control strategy for a group of connected vehicles in urban road conditions. 1EEL Transactions on Control Systems Technology. 25 (2): 760-767.2016.

49. He X., Liu H.X., Liu X. Optimal vehicle speed trajectory on a signalized arterial with consideration of queue. Transportation Research Part C Emerging Technologies. 61 : 106 120.2015.

50. H. Rakha and R. K. Kamalanathsharma. "Eco-driving at signalized intersections using V2I communication." 2011 14th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), Washington, DC, USA, 2011, pp. 341-346. doi: 10.1109TTSC.2011.6083084.

51. Y. Zhao, Y. Cai and Q. Song, "Energy Control of Plug-In Hybrid Electric Vehicles Using Model Predictive Control With Route Preview," in IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica, vol. 8, no. 12, pp. 1948-4854, December 2021, doi:

10.1109. JAS.2017.7510889.

52. Chen J., Qian L., Xuan L., Chen C. Hierarchical eco-driving control strategy for hybrid electric vehicle platoon at signalized intersections under partially connected and automated vehicle environment. IET Intelligent Transport Systems. 17 (7) : 1312 -1330. 2022.

53. M. P. Fanti, A. M. Mangini, A. Favcnza and (}. Difilippo, "An Eco-Routc planner for heavy duty vehicles." in IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. vol. 8, no. I, pp. 37-51. January 2021, doi: 10.1109/JAS.2020.1003456.

54. Constaniinescu Z., Marinoiu C, Vladoiu M. Driving style analysis using data mining techniques. International Journal of Computers Communications & Control. 5 (5): 654. 2010.

55. Barth VI.. Boriboonsomsin K. Real-World carbon dioxide impacts of traffic congestion. Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board. 2058(1): 163-171.2008.

56. Hellstrom E., Ivarsson M., Aslund J., Nielsen L. Look-ahead control for heavy trucks to minimize trip time and fuel consumption. Control Engineering Practice. 17 (2): 245-254. 2008.

57. Kamal M.A.S., Mukai M., Murata J., Kawabe T. Ecological driving based on preceding vehicle prediction using MPC. II-AC Proceedings Volumes. 44 (1): 3843-3848. 2011.

58. Gray A.. Gao N.Y., Lin T., Hedrick J.K.. Tseng H.E., Borrclli F. Predictive control for agile semi-autonomous ground vehicles using motion primitives. 2022 American Control Conference (ACC). 4239-4244. 2012.

59. Singh J.. Gautam N.. Singh G.. Obaid A.J. Energy-efficient route-planning path selection for Electric vehicles. ResearchGate. 2022.

60. Zhao X. -c., Guo G. Survey on energy management strategies for hybrid electric vehicles. ResearchGate. 2016.

61. Ghobadpour A., Monsalve G., Cardenas A., Mousazadeh H. Off-Road electric vehicles and autonomous robots in agricultural sector: Trends, challenges, and opportunities. Vehicles. 4 (3): 843-864. 2022.

62. Manzie C.. Watson IL, I lalgamuge S. Fuel economy improvements for urban driving: Hybrid vs. intelligent vehicles. Transportation Research Part C Emerging Technologies. 15(1): 1 16.2006.

63. De Nunzio G., De Wit C.C., Moulin P., Di Domenico D. Eco-driving in urban traffic networks using traffic signals information. International Journal of Robust and Nonlinear Control. 26 (6): 1307-1324. 2015.

64. Elbery, A.. Rakha, II., Clnainay. M„ Drira. W., & Filali, F. (2015). Eco-Routing Using V2I Communication: System Evaluation. IEEE ITSC 2015, 71-76. https://doi.org/10.1109/itsc.2015.20

65. Xu 13., Ban X.J., Bian Y., Li W., Wang J., Li S.E., Li K. Cooperative method of tralTic signal optimization and speed control of connected vehicles at isolated intersections. IF.F.F. Transactions on Intelligent Transportation Systems. 20 (4): 1390-1403.2018.

66. H. Yang. H. Rakha and M. V. Ala, "Eco-Cooperative Adaptive Cruise Control at Signalized Intersections Considering Queue Effects," in IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, vol. 18, no. 6, pp. 1575-1585, June 2017, doi: 10.1109/TITS.2016.2613740.

67. l urri V., Besselink B., Johansson K.H. Cooperative Look-Ahead control for Fuel-Efficient and Safe Heavy-Duty Vehicle platooning. IEEE Transactions on Control Systems Technology'. 25 (I): 12 28. 2016.

68. Hauenstein J.. Mertens J.C.. Diermeyer F.. Zimmermann A. Cooperative-and Eco-Driving: Impact on fuel consumption for heavy trucks on hills. Electronics. 10 (19): 2373. 2021.

69. MAN Truck & Bus, A.G. MAN EfficientCruise®—GPS-Gestcuerter TcmpomatMAN Lkw. Available online: https:/;www. truck, man.eu/de/de/man-welt,,technc)logie-und-k()mpeten7AMTizicn7-systeme;gps-gestuct7ter-tenip()inat/(iPS-gestuetzter-Tempomat.html ( 23 August 2022).

70. Daimler. A.G. Predictive Powertrain Control—Schlauer Tempomat Spart Sprit. Available online: http://media.daimler.com.'marsMediaSite/de/instance/ko/Predictive-Powertrain-Control-—Schlaucr-Tcmpomat-spart-Sprit.xhtml?oid=9917205 (29 March 2022).

71. Nordström. P.-E. Spectacular Fuel Savings Scania Opticruise with Performance Modes. Available online: https://wvw.scania.com/group/cn/spcctacular-fticl-savings-scania-opticruisc-with-pcrfomiancc-modcs/ (accessed on 30 March 2022).

72. Pudcnz, K. Bei Steigung und Gefalle: I-Sce von Volvo Trucks Hilft Beim KraftstofTsparen. Available online: https://www.springerprofessional.de/automobiI—

motoren/fahrerassistcnz/bei-steigung-und-gefaelle-i-sce-von-volvo-trucks-hilft-beim-kra «76578176?searchResuli I .bei%20steigung%20gef%C3%A41le%20i%20see%20von %20volvo%20trucks%20hilfl&searchBackButton true (accessed on 29 March 2022).

73. Renault Trucks. Optivision. Available online: http://www.renault-trucks.de/aktuelles.optivision-k4z.himl (accessed on 30 March 2022).

74. DAF Trucks, N.V. Predictive Cruise Control. Available online: hnp:/Av\vw.daftrucks.dc/dc-de/trucks/comfort-and-safety-systeins-curo-6/predictive-cruise-control (accessed on 30 March 2022).

75. Iveco Magirus. A.G. Der neue STRALIS: TC02 Champion. Available online: https:/Avww.iveco.com/austria/neufahrzeuge/pages./tco2-champion-stralis-truck-aspx.aspx (accessed on 3 March 2022).

76. Samaras, Z., Ntziachristos, 1-, Toffolo, S., Magra, Cî., Garcia-Castro, A., Valdes, C.. Vock. C.. & Maier, W. (2016). Quantification of the EtTect of ITS on C02 Emissions from Road Transportation. Transportation Research Procedía. 14.3139 3148. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2016.05.254

77. Shen D.. Karbowski D., Rousseau A. A minimum Principle-Based Algorithm for Energy-Efficient Eco-Driving of electric vehicles in various traffic and road conditions. IEEE Transactions on Intelligent Vehicles. 5 (4) : 725-737. 2020.

78. Okada Y., Nishii S., Takeshita A.. Harada K., Yamasaki Y. Torque control strategy with V2X information for HEVs to minimize fuel consumption Control Theory and Technology. 20 (2) : 197 209. 2022.

79. Zou Y., Sun F.C., Zhang C.N., Ei J.Q. Optimal energy management strategy for hybrid electric tracked vehicles. International Journal of Vehicle Design. 58 (2/3/4) : 307.2012.

80. R. Weber, J. Misener and V. Park, "C-V2X - A Communication Technology for Cooperative, Connected and Automated Mobility." Mobile Communication -Technologies and Applications: 24. ITG-Symposium, Osnabrucck, Germany, 2019, pp. 1-6.

81. Molina-Masegosa R., Gozalvez J., Sepulcre M. Comparison of IEEE 802.1 IP and LTE-V2X: An evaluation with periodic and aperiodic messages of constant and variable size. IEEE Access. 8 : 121526-121548. 2020.

82. Naik G., Choudhury В., Park J.-M. IEEE 802.1 Ibd & 5G NR V2X: Evolution of Radio Access Technologies for V2X Communications. IEEE Access. 7 : 70169-70184. 2019.

83. F.TSI. Intelligent Transport Systems (ITS); Decentralized Congestion Control Mechanisms for Intelligent Transport Systems operating in the 5 GHz range; Access layer part. EI SI TS 102 687. 2018.

84. Eckhoff, L)., Sofira, N., & German, R. (2013). A performance study of cooperative awareness in ETS1 ITS G5 and IEEE WAVE. Wireless On-demand Network Systems and Services (WONS), 2013 10th Annual Conference On, 196-200. https://doi.org/10.1109/wons.2013.6578347

85. Molina-Masegosa R.. Gozalvez J. LTE-V for Sidelink 5G V2X Vehicular communications: a new 5G technology for Short-Range Vehicle-to-Everything communications. IEEE Vehicular Technology Magazine. 12 (4): 30-39. 2017.

86. Dey K.C.. Rayamajhi A., Chowdhury M., Bhavsar P.. Martin J. Vehicle-to-vehicle (V2V) and vehicle-to-infrastructure (V2I) communication in a heterogeneous wireless network Performance evaluation. Transportation Research Part С Emerging Technologies. 68 : 168 184.2016.

87. Ganesan K... Lcihr J., Mallick P.B., Kuchibhotla R. NR Sidelink Design Overview for Advanced V2X service. ResearchGate. 2020.

88. Qualcomm. [Электронный ресурс] / https://rn.wikipedia.org/wiki/Qualconmi (дата обращения: 22.10.2022).

89. The Inside Story on Qualcomm Technologies // SAE International.: Automotive Engineering. September 2021. P. 4.

90. Data Drives Drivcrlcss Truck Launch // SAE International.: Autonomous Vehicle Engineering. September 2021. P. 7.

91. Stcllantis. [Электронный ресурс] / https://ru.wikipcdia.org/wiki/Stellantis (дата обращения: 27.10.2022).

92. Autonomy's Computing Edge // SAE International.: Autonomous Vehicle Engineering. November 2021. P. 19.

93. Precision Tech the 'Backbone' to CNII's Digital Strategy// SAE International.: Autonomous Vehicle Engineering. April 2022. P. 18.

94. Data boom dri\ cs Bosch to hire 10,000 software engineers in 2022 // SAE International.: Automotive Engineering. August 2022. P. 9.

95. Paden В., Cap M., Yong S.Z.. Yershov D., Frazzoli E. A survey of Motion Planning and Control Techniques for Self-Driving Urban Vehicles. IEEE Transactions on Intelligent Vehicles. 1(1): 33-55. 2016.

96. Масленников, U.K. Системы повышения энергоэффектнвности движения электротранспортных средств / И.К. Масленников, К.Е. Карпухин // Безопасность колёсных транспортных средств в условиях эксплуатации : материалы 106-й Международной научно-технической конференции. Иркутск, 23 26 апреля 2019 года. Иркутск: Иркутский национальный исследовательский технический университет. 2019. - С. 308-316. - EDN CZJCZA.

97. ГОСТ Р 52051 -2003. Механические транспортные средства и прицепы. Классификация и определения. М.: Стандартннформ. 2006. 15 с.

98. Основы конструкции автомобиля / A.M. Иванов [и др.]. М.: ООО «Книжное издательство «За рулём», 2005. 316 с.

99. SAE STANDARD J1939-71. SURFACE VEHICLE RECOMMENDED PRACTICE. VEHICLE APPLICATION LAYER. U.S.A.: SAE, 06/2006. 686 p.

100. FMS-Standard Working Group. FMS-Standard. Interface description. Vers. 02.00, I I.I 1.2010.

101. SAE STANDARD J1850. CLASS В DATA COMMUNICATION NETWORK INTERFACE. U.S.A.: SAE, 2/15/94. 65 p.

102. ISO 15765-4. Road vehicles Diagnostic on Controller Area Networks (CAN). Part 4: Requirements for emissions-related systems. Switzerland: ISO, 2005. 21 P-

103. SAE STANDARD JI939-21. SURFACE VEHICLE RECOMMENDED PRACTICE. DATA LINK LAYER. U.S.A.: SAE, 04/2001. 47 p.

104. SAE STANDARD J1939-81. SURFACE VEHICLE RECOMMENDED PRACTICE. NETWORK MANAGEMENT. U.S.A.: SAE, 05/2003. 39 p.

105. Проект стандарта ГОСТ P ИСО 11898-1. Транспорт дорожный. Мссгная контроллерная ccib (CAN). Часгь 1. Канальный уровень и передача Chi налов. 63 с.

106. Penelova М., (2021), 'Access Control Models', Cybernetics and Information Technologies 21 (4):77-i04. Available at D01:10.2478/cait-2021-0044.

107. Tomas, R., R. Sandkhu. Task-Based Authorization Control (TBAC): A family of models for Geometric and focused on enterprise authorization management. -Safety Databases XL 1998. published b\ Chapman & Hall.

108. Masoumzadeh. A., P. Narendran, P. Iyer. Towards a Theory for Semantics and Expressiveness Analysis of Rule-Based Access Control Models. - In: Proc. of 26th ACM Symposium on Access Control Models and Technologies (SACM AT '21). June 2021. Available at https://doi.org/10.! 145/3450569.346356

109. Шадрин C.C.. Иванов A.M. Возможности использования бортовых сетей передачи данных автотранспортных средств в задачах интеллектуальных транспортных систем // Автотранспортное предприятие. 2014. № 5. С. 43-46.

ПО. Frcy, Н.С., Zhang, К.. Rouphail, N.M., 2008. Fuel use and emissions comparisons for alternative routes, time of day. road grade, and vehicles based onin-usemeasurements. Environ. Sei. Technol. 42 (7), 2483 2489.

111. U.S. Environmental Protection Agency. https://www.fueleconomy.gov/feg/atv.shtml

112. Ben, C.M., Shmerling, E., Kuperman, A., 2013. Analytic modeling of vehicle fuel consumption. Energies 6 (I), 117 127.

113. Zhou. X.. Huang, J., Lv, W., Li. D., 2013. Fuel consumption estimates based on driving pattern recognition. In: Green Computing and Communications (GrccnCom), 2013 IEEE and Internet of Things (iThings/CPSCom), IEEE International Conference on and IEEE Cyber, Physical and Social Computing. IEEE,pp. 496-503

114. Park, S., Rakha. II.. Farzanch. M., Zietsman. J., Lee, D.W., 2010. Development of fuel and emission models for high speed heavy duty trucks, light duty

trucks, and light duty vchiclcs. In: 2010 13th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC). IEEE. pp. 25-32.1.

115. Taniguchi. M. Eco-driving and fuel economy of passenger cars. In: Proc. of Annual Meeting of IEE Japan 2008; pp. S21 (5-8)

116. Van Mierlo, J., Maggetto, GM Van de Burgwal, E., Gense, R., 2004. Driving style and traffic measures-influence on vehicle emissions and fuel consumption.Proc. Inst. Mech. Eng. Part D: J. Automob. Eng. 218(1), 43-50

117. Robert Bosch GmbH. Bosch Automotive Handbook, 10th Edition. 2018,

1280 p

118. Bosch Automotive Handbook 9th Ed., 2014. 1544 p.

119. Адаптация измерения расхода топлива автомобиля Renault Fluence, учитывающая давление в шинах / А. 1>. Кудрин, II. А. Никифорова, Л- А. Садовский, С. С. Шадрин // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. 2021. Л» 1(27). EDN HKAMFM.

120. Krivoshapov S. Method consumption accounting of fuel consumption for ambulance cars / Krivoshapov S., Gorbik Y.. Kashkanov V. // Journal of Mechanical Engineering and Transport - 17( 1 ):71 -77 - DOI: 10.31649/2413-4503-2023-17-1-71 -77.

121. Caxiio. В. П. Уточненная математическая модель для определения показателей топливной экономичности автомобиля с двигателями различной мощности при исполнении городского ездового цикла / В. II. Сахно, А. А. Корпач // BicHiiK СевН ГУ. 2013. - № 142.1. С. 48-51. EDN TVVRXRV.

122. Vehicle dynamics and control [Электронный ресурс]. SpringerLink. URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-1 -4614-1433-9.

123. Ye F., Wu G., Boriboonsomsin K., Barth M. 2016 A hybrid approach to estimating electric vehicle energy consumption for ecodriving applications 2016 IEEE 19th International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC) 719 724

124. Qi X. Wu G, Boriboonsomsin К and Barth M 2018 Data-driven decomposition analysis and estimation of link-level clcctric vchiclc energy consumption under real-world traffic conditions Transport. Res. Part D: Transport Environ. 64 36-52.1.

125. I Ioai-Лп Trinh cl. al., Optimization-based energy management strategies for hybrid construction machinery. Energy Reports Volume 8, November 2022. Pages 6035-6057, Available at https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.L04.050

126. М.Я. Блудян, А.В. Перевозчиков. *Энергоэффекгивность и жологичность гибридных п электрических фанснортных средств.11, - Москва: Издательство МАДИ, 2018.

127. Генсон. H. М. Повышение 'эффективности перевозки гвердых коммунальных отходов путем улучшения топливной экономичности специальных автомобилей в технологическом режиме эксплуатации : специальность 05.22.10 "Эксплуатация автомобильного транспорта" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Генсон Евгений Михайлович, 2017. - 128 с. -EDN QKXPQN.

128. Демин. Ь.С. Методы вычислений уровня и плотности топлива наземных транспортных средств при ассиметричных измерениях / Демин Е.С. // Вестник Иркутского Государственного технического университета. - 2016. - № 2 (109). - С. 107-115.

129. Вершинин, О .С. Система измерения расхода топлива на транспортных средствах в условиях эксплуатации и ее аппаратурная реализация : автореф. лис.... канд. техн. наук : 05.11.13. - Казань, 2009. 16 с.

130. [ISO 4006:2022 «Measurement of liquid flow in closed conduits Velocity-area methods using Pitot tubes»

131. Шмелев, С.А. Анализ технического уровня расходомеров дизельного топлива / С.А. Шмелев, Д.С. Буклагин // ВЕСТНИК ВИЭСХ. - М., 2012. - т. 2. - Jfe 7. - с. 64-65.

132. Шмелев, С.А. Анализ технического уровня расходомеров дизельного топлива / С.А. Шмелев. Д.С. Буклагин // ВЕСТНИК ВИЭСХ. М., 2012. - т. 2. - № 7.-е. 64-65.

133. OIML RI 17-1:2019 «Dynamic measuring systems for liquids other than water». Annex A (positive-displacement meters).

134. Желтышев, Д.В. Измерение расхода топлива автомобилей с электронным управлением системы питания / Л.В. Желтышев, 11.11. Желтышева, А.К. Назиров// Механики XXI Века. - Братск, 2015. -№14- с. 213-216.

135. Вершинин, О.С. Система измерения расхода топлива на транспортных средствах в условиях жегшуатации и се аппаратурная реализация : автореф. дне.... канд. техн. наук : 05.11.13.- Казань, 2009. - 16 с.

136. UNECF, Regulation No. 101 (Rev. 3, 2019) «СО2 emissions / fuel consumption of Ml N1 vehicles». UNECE Regulation No. 132 (05 series, 2021) «Uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to their emissions (PEMS requirements

137. Молев, Ю.И. Методика определения расхода топлива автомобиля с использованием данных диагностического протокола OBD II / Ю.И. Mojicb, П.С. Мошков, Д.А. Соколов, А.Н. Тихомиров, В.В. Щербаков // Фундаментальные исследования. 2015 - № 8-1. - С. 74-78..

138. Блохии, А.И. Сравнительный анализ определения расхода топлива автомобиля с использованием расходомера DFL3X-5BAR и расчётным методом с помощью данных диагностического протокола OBD II / А.И. Блохин. Ю.И. Молев, П.С. Мошков. А.Н. Тихомиров//Современные проблемы науки и образования. -2015-№ I.-С. 21-30.

139. Желтышев, А.В. Измерение расхода топлива автомобилей с электронным управлением системы питания / А.В. Желтышев, Н.Н. Желтышева, А.К. Назиров // Механики XXI Века. - Братск, 2015. -№ 14- с. 213-216.,

140. Bosch R. Automotive Handbook, 10 ed. (2021), разд. A-4 «Fuel metering».

141. Методика определения расхода топлива автомобиля с использованием данных диагностического протокола OBD II / Ю. И. Молев. П. С. Мошков. Д. А. Соколов |и др.] // Фундаментальные исследования. 2015. № 8-1. - С. 74-78. EDN UGZHFL.

142. Евтин, П.В. Опенка погрешности измерения расхода топлива методом «доливки бака до полного / П.В. Евтин, Л.Г. Резник // Приспособленность

автомобилей, строительных и дорожных машин к суровым условиям эксплуатации : Межвуз. сб. науч. гр. - Тюмень, 1999. - С. 45-47.

143. Евтин, П. В. Сбережение соплива при эксплуагации автомобилей в температурных условиях Севера и Сибири : специальность 05.22.10 "Эксплуатация автомобильного ipaHcnopia" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Евтин Павел Владимирович. - Тюмень, 2000. - 125 с. - F.DN QDHFJT.

144. Лобас J1.Г. Качественные и аналитические методы в динамике колесных машин. АН УССР. Ин-т механики. Киев: Наук, думка, 1990. 232 с.

145. Kiencke U., Nielsen L. Automotive Control Systems for Engine, Drivehne, and Vehicle (Second Edition). Berlin: Springer-Verlag Heidelberg, 2005. 512 p.

146. Guiggiani M. Dinamica del veicolo. Italy: Citt^StudiEdizioni. 2007. ISBN 978-88-251-7300-0. 384 p.

147. Vehicle dynamics modeling for real-time simulation. / VANDI G. |et al.J. // SAE Technical Papers. 2013. 2013-24-0144. Published 09/08/2013. DOI: 10.4271/2013-24-0144. II p.

148. L.i Zhanqi, Li Fei. Liu Quanzhou Calibration of Equivalent Tire Cornering Stiffness for Vehicle Reference Model in ESP Based on Fminsearch Method // 2nd International Conference on Electronic & Mechanical Engineering and Information Technology (ЕМКГГ-2012). Paris. 2012. P. 184-188.

149. Горелов В.А. Прогнозирование характеристик криволинейного движения полноприводного автомобиля с формулой рулевого управления 1-0-3 при различных законах управления колесами задней оси: дне. ... канд. техн. наук. 05.05.03. М. 2008. 195 с.

150. United States Code. 2008 Edition. Supplement 5. Title 49 TRANSPORTATION. Sec. 30102 Definitions, pp: 56.

151. ISO 11270:2014. Intelligent transport systems Lane keeping assistance systems (LKAS) Performance requirements and test procedures. Published in Switzerland, 2014. 19 p.

152. ISO 22179:2009. Intelligent transport systems Full speed range adaptive cruise control (FSRA) systems Performance requirements and test procedures. Published in Switzerland. 2009. 34 p.

153. ISO 15622:2010. Intelligent transport systems Adaptive Cruise Control systems Performance requirements and lest procedures. Published in Switzerland, 2010. 25 p.

154. Яндекс. Карты документация no API сервисов Яндекс. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://yandex.ru/maps-apl/docs (дата обращения: 27.05.2025).

155. 21 ИС — документация по API маршрутизации. — [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://docs.2gis.coni/ruyapi/navigation/routing/start (дата обращения: 27.05.2025).

156. Geoapifv способы получения данных OpenStreetMap. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.geoapiiy.com/ways-to-get-openstreetmap-data/ (дата обращения: 28.05.2025).

157. Dedicated Short Range Communications Technical Committee et al. Dedicated short range communications (DSRC) message set dictionary. Standards Document J. 2735:15096-0001, 2016.

158. Бахмутов C.B., Келлер А.В. Концепция цифрового проектирования наземных транспортных средств И Актуальные вопросы машиноведения. 2019. № 8. С. 9-13.

159. ГОСТ Р 57143-2016. Системы помощи водителю. Требования к функциональности и надежности.

160. Испытания колёсных трапепортных средств: учебное пособие / A.M. Иванов, С.Р. Кристальный, И.В. Попов, Л.Р. Спинов. М.: МАДИ, 2018. 124 е.

161. Шадрин, С. С. Гсонпформационное обеспечение автономного движения наземного транспорта / С. С. Шадрин//Труды ИГТУ им. Р.Е. Алексеева. - 2018. -№ 3(122). -С. 172-177.- DOI 10.46960/1816-210X 2018_3_ 172. - F.DN KXDZUI.

162. Технические характеристики измерительного оборудования URL: https://emlid.com/reach/7ysclid llzeqysm89780605720 (дата обращения:

08.02.2023)

163. Кудрин. А.Б. Способ разработки виртуальной копии испытательною маршру та, пригодною для проведения виртуальных псньпаний/ А.Б. Кудрин, С.С. Шадрин, П Р. Стручсв // Труды НАМИ. - 2024. - № 1(296). - С. 56-65. - DOI 10.51187/0135-3152-2024-1 -56-65.

164. Инструкция по установки оборудования Emlid М2 URL: https://docs.emlid.com/reach,'before-you-start/antenna-placement (дата обращения: 10.02.2023)

165. Методы оценки качества совмещения спутниковых снимков и цифровых карт местности с использованием системы искусственного интеллекта / М. В. Акннин, В. Л. Балакин, А. В. Братулин. В. В. Кузнецов И Актуальные проблемы современной науки. 2018. № 1(98). С. 262-263. EDN WITXHH.

166. Комиссарова Т.С. Картография: учеб. / Т.С. Комиссарова. Д.В. Петров (раздел С). - 2-е изд., доп., и перераб. - СПб.: ЛГУ им. А.С. Пушкина, 2010. - 212

167. Маслов, А. А. Современные методы построения трёхмерных карт местности / А. А. Маслов Н Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. ("ерия: Естественные и технические науки. 2019. _Ne 6. С. 117-121. EDN LHKCAK.

168. Crolla. David. David Foster, et al. Encyclopedia of Automotive Engineering. Volume 4, Part 5 (Chassis Systems) and Part 6 (Electrical and Electronic Systems). Chichester, West Sussex. United Kingdom: John Wiley & Sons Ltd. 2015.

169. Gillespie. Thomas. Fundamentals of Vehicle Dynamics. Warrendale, PA: Society of Automotive Engineers, 1992

170. Vchicle Dynamics Standards Committee. Vchicic Dynamics Terminology. SAE J670. Warrendale. PA: Socicty of Automotive Engineers, 2008.

171. Pfeffer, Р. С., М. Marren and D. N. Johnston. "Interaction of Vehicle and Steering System Regarding On-Centre Handling." Vehicle System Dynamics 46, no. 5 (May 2008): 413-28. https://doi.org/10.1080/00423110701416519.

172. Reimpell, Jömsen. Helmut Stull, and Jörgen W. Betzler. The Automotive Chassis: Engineering Principles Chassis and Vehicle Overall, Wheel Suspensions and Types of Drive, Axle Kinematics and Elastokinematics, Steering, Springing. Tyres, Construction and Calculations Advice. 2nd ed. Oxford: Butterwoith 1 leinemann, 2001.

173. Koudrin, A. SOME aspects concerning management of road transport of development of an energy-efficient control system for connected, highly automated vehicles / A. Koudrin, S. Shadrin // Mobility and Vehicle Mechanics. 2024. Vol. 50. No. 4. - P. 37-51. - DOI 10.24874/'mvm.2024.50.04.03.

174. A. Koudrin and S. Shadrin. Development and verification of an energy-efficient control system for connected, highly automated vehicles in varying traffic densities. Testing, Psychomctrics, Methodology in Applied Psychology - 2025. - T. 32. no. S4(2025): Posted 17 July. pp. 2060-2070, Jul. 2025.

175. Koudrin. A. Development and Verification of a Mathematical Model of Fuel Consumption Estimation Suitable for Research of Algorithms of Energy-Efficient Control on Digital Roads / A. Koudrin, S. Shadrin 4 Proceedings of the 1st International Conference on Sustainability and Emerging Technologies for Smart Manufacturing, Hanoi. Vietnam. 27-28 апреля 2024 года. - Singapore: SPRINGER. 2025. - P. 235-244.

176. Car specs database, auto-data.net. https://www.auto-data.net/en/chevrolet-orlando-i-1.8-16v-141 hp-16939

177. Zavalko. A. Applying energy approach in the evaluation of cco-driving skill and cco-driving training of truck drivers. Transp. Rcs.Part D Transp. Environ. 2018,62, 672-684

178. Sciarretta. A.; Vahidi. A. Energy-Efficient Driving of Road Vehicles; Springer International Publishing: Cham. Switzerland, 2020;ISBN 978-3-030-24126-1

179. Бори А Д. Диагностика технического состояния автомобиля / А.Д. Борц, Я К. Закин, Ю.В. Иванов. - VI.: Транспорт. 1979. 160 с.

180. Грачев, Ю.П. Математические методы планирования эксперимента / Ю.П. Грачев. - М : Пищевая промышленность, 1979. - 195 с.

181. Джонсон, М. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке / М. Джонсон, Ф.М. Лион. - М.: Мир, 1981. - 610 с.

182. Монтгомери, Д.К. Планирование эксперимента и анали* данных / Д.К. Монтгомери ; нер. с англ. - Л.: Судостроение, 1980. - 384 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Свидетельство о государственной регистрации

про! рачмы ЭВМ

]Р®ШЛЖАЯ ФВДВДЩШХ

СВИДЕТЕЛЬСТВО

о государственной регистрации иро|риммм ;ыя ЭВМ

>2 2024691944

Про! рамма жср| о >ффскт инжм о управления скоростью движения беспилотного автомобиля в городской среде

Мриюо&.шигсль: федеральное государственное автономное оораншительное учреждение высшего обриюаания «Московский политехнический университет» (Я1))

Авторы Шадрин Сергей Сергеевич Кудрин Александр Борисович (Яи)

Ъаььл .V' 2024691551

Длга скхпушюш« И декабря 2024 I.

Дт» госудцрстй11>й ^мк ^иши

* Рссстрс |Х1чч хлп эвм 25 декабря 2024 г.

Руколооитсгь Федеральной сп-жбм по интг.исюташмм (хнктеенности

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС

московский политех

МИКО^НАУХИ РОССИИ фе/*ральиэ« пзсудвгхтиечж* амо-смюр

• М»;ко*г «ий уиимдоиге«»

Б Сс**»с«к»«у;»..лЭ1> Мк«ы, 10ГО25 ипл7 221 Я 21. Флис 47Э 71* 24 «т** тирс**«»« 'V I С-т1Й тачюМгсЬфтэдаункМ« ОКП0013К*07.0ГРН 1167746117*14 ИМЬ.'КГП 7719<55*5У771»1001

_М#_

на от_

УТВЕРЖДАЮ:

акт внедрения

результатов диссертационной роботы Кудрина Александра Борисовича на »ему: «Разработки системы жергоэффекгивного уировленмя подключенными, высокоавтоматизированным и автотранспортными срсдстшмн». выполненной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 2.5.П. Наземные транспортно-техиолопгаескне срслсгаа

и комплексы

Комиссия в составе председателя - д.т.н., профессора, зансдуюсцсги кафедрой «Наземные транспортные средства» Келлера Андрея Владимировича и членов комиссии -к.т.и., доцента, профессора кафедры «Наземные транспортные средства» Есеновскою-Лаптева Михаила Юрьевича и Г)г.-1п8., доцента Передовой инженерной школы Ф>рлетова Юрия Михайловича составили настоящий акт о том. что полученные в диссертационной работе А.Б. Кудрина рс*ультаты теоретических и экспериментальных исследований. а именно: система эиерюэффсктивносо управления подключенными, высокоавтоматизированными двтотринспортнмми средствами с ДВС" н гтектричесюой силовой установкой, а также с£ испытания в дорожных условях. внедрены в научную деятельность Московскою политехнического университета при выполнении поисковых научно-нссдсдовятслкских работ, а также в учебный процесс Передовой инженерной школы и кафедры ««Наземные транспортные средства» при проведении занятий по дисциплинам «Теория автомобиля и трактора». «Автоматически* системы автомобиля и трактора», «'Конструкция автомобиля и трактора». «Испытания автомобиля и трактора». «Математическое моделирование 1ехничееких систем» по обратователмсим программам «Автомобильная мехагроника», «Компьютерный инжиниринг п автомобилестроении». «Перспективные транспортные средства»».

Председатель комиссии: д.т, профессор А.В. Келлер

Члены комиссии:

к.т.и.. доцент -- М.Ю. Есеисвский-Лашков

Ът.Апъ. / " Ю.М. Фурлегов

министерство науки и вышито образования российской федерации

фсдерап ыюе государс-госичос бюджет* обраюва тельное учрсвдошс аысшего обр*эо*ания

«московский лвтомобильно-дорожкый государственный технический университет (мадн>»

Гесоя. Мшм 1рк> .61

тед »«нии им»** итр*г кц^ыш 1-<ш

УТВЕРЖДАЮ оректор - проректор льной деятельности I_Артемьев И.А.

2025 г.

внедрения и учебный процесс результатов диссертационной работы Кулрина Александра Борисовича

Результаты диссертационного исследования Кудрина А. Б. на тему «Разработка системы энергоэффективного управления подключенными, высокоавтоматизированными автотранспортными средствами» внедрены в учебный процесс МАДИ и используются при подготовке специалистов по направлению 23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства» (профиль «Автомобильная техника в транспортных технологиях») и магистров по направлению 23.04.02 «Наземные транспортно-технологические комплексы» (профиль «Исследования и испытания наземных транспортно-тсхнологических машин»).

Материалы, разработанные Кудриным А. Б., включены в курсы лекций лабораторно-практические работы по учебным дисциплинам «Методы испытаний автотранспортных средств», «Исследования и испытания наземных транспортно-тсхнологических машин» и «Компьютерные технологии при оценке показателей свойств и рабочих процессов наземных транспортно-тсхнологических машин».

Результаты диссертационного исследования Кудрина А. Б. также используются при проведении с обучающимися научно-исследовательских работ, связанных с молепированием, разработкой, виртуальными испытаниями и тестированием интеллектуальных систем управления и автоматизированных транспортных средств.

Зав. кафедрой «Автомобили»

Иванов А.М.

ПРИЛОЖЕНИЕ В. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ

ПРОЦЕСС

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ИННОВАЦИОННЫЙ ЦЕНТР «КАМАЗ»

«Утверждаю»

Исполнительный директор ООО «Инновационный центр КАМАЗ»

г

_ А.В. Горбатовский

¿¿У 2025 г.

АКТ

внедрения результатов диссертационной работы Кудрина Александра Борисовича

«Разработка системы энергоэффективного управления подключенными, высокоавтоматизированными автотранспортными средствами» ФГБОУ ВО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический

университет (МЛДИ)»

Настоящий акт подтверждает, что результаты диссертационного исследования соискателя ученой степени кандидата технических наук Кудрина Александра Борисовича на тему «Разработка системы энергоэффективного управления подключенными,

высокоавтоматизированными автотранспортными средствами» были использованы предприятием ООО «Инновационный центр КАМАЗ» для анализа способов повышения энерго эффективности электробусов и автоматизированных магистральных грузовиков на дорогах общего пользования, а также разработки методических рекомендаций по оптимизации эн сргопотрсблснил.

Руководитель службы Руководитель службы

инженерных расчетов и электрифицированных

моделирования, д.т.н автомобилей, к.т.н.

« / » ¿У 2025 г.

« ^ » 2025 г.

ЕХ/шса^со

ООО ОПОКАМ О-

МН1 К! III ГТ|4Д5^»цг 7?| ?01001

спи нитопияы Ркчгныйокг

Ь«к НЛОС'ШЧЛНК Ы<К ШКУ.К ок» .ЧИОМКШмтиаДО

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

рс*улыа Iон лисссрIаннонной рабоI ы

Настоящим актом подтверждается, что выполненная аспирантом Кудриным Александром Борисовичем исследования: «Разработка системы энергоэффективного управления подключенными высокоавтоматизированными автотранспортными средствами», использована в (Х)() «ОвоКврго» при внедрении методических рекомендаций и алгоритмов. разработанных соискателем для повышения энергозффективности, оценки расхода энергии и взаимодействия ВЛТС с интеллектуальной транспортной средой.

X

Директор по качеству

Кульков ДВ.

Д.Т.Н., Главный иа\ чный софудиик

Шухмап С.Б.

АКТ

внедрения результатов диссертационной работы Кудрина Александра Борисович» «Разработка системы энергоэффектнвного управления подключенными, высокоавтоматизированными автотранспортными средствами» ФГБОУ ВО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический

университет (МАДИ)»

Настоящий акт подтверждает, что результаты диссертационного исследования соискателя ученой степени кандидата технических наук Кудрина Александра Борисовича на тему «Разработка системы энергоэффектнвного управления подключенными,

высокоавтоматизированными автотранспортными средст вами» были использованы предприятием ООО «Траско» для анализа способов повышения энергоэффективности седельных тягачей на дорогах общего пользования, а также разработки методических рекомендаций по оптимизации энергопотребления.

Руководитель экспедиции центрального офиса

Роговский С.А.