On-Board Support Systems Impact Assessment on Duty Cycle of Electric Bus Fleet

The process of electrification of transportation systems has become a global trend over the years, going to influence the concept of sustainable mobility to reduce harmful gas emissions on a large scale. This process is not without issues that need to be addressed, related to the peculiarities of electric traction compared to traditional thermal engine one, especially in the area of vehicle driving range and charging systems. This work is focused on modelling the energy consumption of electric buses adopted by ATM (Azienda Trasporti Milanesi) as environmental temperatures change influenced by seasonality. In particular, the impact of the on-board air conditioning systems on the vehicle's driving range will be analysed, with consequent considerations on the type of service that can be met and the choices that need to be made in terms of installation of specific charging systems. The study is conducted on the basis of ATM statistical data processed with the help of appropriate data collection software to describe the behaviour of the current electric bus fleet. The strategy subsequently proposed is contextualised in the scenario of the analysis of routes undergoing electrification phase, to highlight expected criticalities and planned solutions during this process. In light of the work done, it will become clear how certain choices can be made on the basis of a broader context, that of cost-benefit analysis, depending on the specific needs of public transport companies.

Il processo di elettrificazione dei sistemi di trasporto è diventato negli anni un trend globale, andando ad influenzare il concetto di mobilità sostenibile al fine di ridurre le emissioni di gas nocivi su larga scala. Tale processo non risulta esente da problematiche alle quali è necessario far fronte, relative alle peculiarità della trazione elettrica rispetto a quella tradizionale dei motori termici, soprattutto nell’ambito delle autonomie dei mezzi e dei sistemi di ricarica. Il lavoro di tesi è incentrato sulla modellizzazione dei consumi energetici di uno specifico modello di autobus elettrico in dotazione presso ATM (Azienda Trasporti Milanesi) al variare delle temperature ambientali influenzate dalle stagionalità. In particolare si andrà ad analizzare l’impatto dei sistemi di climatizzazione di bordo sull’autonomia del mezzo, con conseguenti considerazioni sulla tipologia di servizio a cui è possibile far fronte e sulle scelte che è necessario compiere in termini di installazioni di specifici sistemi di ricarica. Lo studio è condotto sulla base di dati statistici ATM elaborati con l’ausilio di opportuni software di raccolta dati, per descrivere il comportamento dell’attuale flotta elettrica in servizio. La strategia successivamente proposta è contestualizzata nell’ambito dell’analisi di percorsi in fase di elettrificazione, al fine di evidenziare criticità attese e soluzioni previste nel corso di tale processo. Alla luce del lavoro svolto risulterà chiaro quanto determinate scelte possano essere compiute sulla base di un contesto più ampio, quello dell’analisi costi e benefici, dipendendo dalle specifiche necessità delle aziende di trasporto pubblico.