Analisi dello stile di guida veicolare e delle emissioni di CO2

In the automotive industry, the necessity to control emissions of pollutants is an aspect of increasing importance. To fully understand this issue, the implication of the driving style in the CO2 emissions should be taken in account. Numerical simulation systems make possible the estimation of the parameters that most influence the emissions, and, consequently, can suggest the ideal driving style for a given track. However, the estimation of the differences between the real driver and the ideal driving style is quite hard. The analysis of this last point is very interesting because it let the reader understand the possible improvement in emission reduction. This improvement can be obtained providing techniques to reduce emissions to the driver. Another important fact is to understand if following a particular driving style, which could be different from the driver's one, leads to an increase of the mental workload. This phenomenon could make the driver not follow the suggestions and he could even bring to oversights while driving. This thesis, starting from the description of the main virtual simulation techniques, wants to analyze the vehicular driving style as a function of CO2 emissions. First, an ideal driving style was evaluated by means of a numerical simulator. Then, the data related to this driving style are statistically compared with two different samples of drivers who drove on the same track. During the performance, information about eco driving have been provided to one of the two samples. Besides the data related to the vehicle performance, which were used to study the reduction of the emissions, some physiological parameters were acquired in order to determine the cognitive impact of the retention of a different driving style compared to the personal one. This research demonstrates that there is a deep influence of driving style on CO2 emissions because of the inner variance in the drivers sample who drove according to their driving style. Furthermore, the suggestion of an eco - driving style leads to a fuel consumption reduction. However, this fact leads to a sensible workload increase. Finally, despite the suggestion of eco driving, the drivers generated an emission level higher than the ideal driving style. This because the speed profile and the engine RPM were different from the ideal case.

Nel settore automobilistico assume sempre più importanza la necessità di controllare le emissioni di inquinanti. Per comprendere pienamente questo problema, è necessario tenere presente che lo stile di guida influenza notevolmente le emissioni. I sistemi di simulazione numerica permettono di fare una stima dei parametri che impattano maggiormente sulle emissioni e, conseguentemente, possono suggerire per un dato percorso lo stile di guida ideale. Tuttavia, è difficile stimare quanto un guidatore si discosti nella guida reale da questo stile. Analizzare quest'ultimo aspetto è molto interessante perché permette di capire qual è il margine di miglioramento nella riduzione delle emissioni. Questo miglioramento può essere ottenuto indicando al conducente alcune tecniche per ridurre le emissioni. Risulta però importante capire quanto seguire uno stile di guida, diverso da quello personale, porti ad un aumento del carico cognitivo, cioè a un impegno mentale più elevato. Questo fenomeno potrebbe indurre il guidatore a non seguire i consigli proposti e potrebbe addirittura portare a disattenzioni durante la guida. Questo lavoro di tesi, partendo dalla descrizione delle principali tecniche di simulazione virtuale, ha avuto come obiettivo l'analisi dello stile di guida veicolare in funzione delle emissioni di CO2. Inizialmente è stato calcolato uno stile di guida ideale tramite un simulatore numerico. Successivamente i dati relativi a questo stile di guida sono stati confrontati statisticamente con due diversi campioni di soggetti che hanno guidato sullo stesso percorso. Durante la guida solo ad uno dei due campioni sono stati indicati alcuni accorgimenti su come ridurre consumi ed emissioni. Oltre ai dati legati alle prestazioni del veicolo, utilizzati per quantificare la riduzione delle emissioni, sono stati acquisiti alcuni parametri fisiologici al fine di determinare l'impatto cognitivo legato al mantenimento di uno stile di guida diverso da quello personale. Da questo lavoro si è capito che c'è una profonda influenza dello stile di guida sulle emissioni di CO2, dimostrato dalla varianza interna al campione che ha guidato secondo il proprio stile. Inoltre, il suggerimento di uno stile di guida per ridurre le emissioni porta a una riduzione dei consumi. Questo fatto è accompagnato però da un sensibile aumento del carico cognitivo. Infine, è stato possibile quantificare il discostamento dei guidatori rispetto al caso ideale. In particolare, si è osservato che la differenza è principalmente legata al profilo di velocità del veicolo e al regime di rotazione del motore.