Het in een treintje rijden van vrachtwagens heeft voordeel voor het brandstofgebruik, de wegbezetting en de chauffeurs die volgen. Hoe zo'n treintje in de praktijk tot stand moet komen is echter een hele puzzel, zo blijkt uit rekenwerk van MIT ingenieurs.
Het concept van het zogeheten platooning, waarbij vrachtwagens in een treintje rijden, is relatief eenvoudig. De chauffeur in de voorste vrachtwagen zit aan het stuur en via onderlinge communicatie tussen de computers in de vrachtwagens volgt de rest van de trein volledig automatisch. Daardoor kunnen vrachtwagens veel dichter op elkaar rijden: zodra de voorste begint te remmen, is dat in een milliseconde bekend bij de volgers. Die passen vervolgens direct hun snelheid aan.
Platooning-techniek
Er zijn inmiddels diverse experimenten geweest met platooning. Dit jaar trokken vanuit vier landen treintjes door Europa, in het kader van de Platooning Challenge (‘In treintje rijdende vrachtwagens vandaag in Rotterdam’).
Al die experimenten spitsen zich toe op de techniek die nodig is voor platooning. Tot nu toe dacht men nauwelijks na over een andere vraag: hoe komt zo’n treintje tot stand? Moeten vrachtwagens zich eerst gaan verzamelen op een soort Platoon & Ride? Of is het handiger een bepaalde tijd af te spreken waarop het treintje gaat rijden?
Optimaliseren
Ingenieurs van de faculteiten Aeronautics and Astronautics en Electrical Engineering and Computer Science van het MIT ontwikkelden een model om uit te zoeken wat de optimale oplossing is. Ze keken daarbij zowel naar de wachttijden voor de vrachtwagens als het energiegebruik. Rijdt de vrachtwagen alleen, dan is er geen wachttijd maar wel maximaal brandstofgebruik. Omgekeerd, staan alle vrachtwagens stil tot er tien bij elkaar zijn, dan is het brandstofverbruik een stuk minder maar zijn de wachttijden lang.
‘Het probleem is vergelijkbaar met dat van de vorming van een zwerm vogels of het vliegen in formatie’, aldus een van de onderzoekers in een bericht op MIT News. Zij keken naar het effect van verschillende schema’s om een treintje te vormen.
Hoe simpeler, hoe effectiever
Een van de bekeken schema's gebruikte tijd als richtlijn. De vrachtwagens verzamelen zich en vertrekken op van te voren vastgelegde tijdstippen, of er nu veel of weinig zijn. Bij een ander scenario wachten vrachtwagens tot er een bepaald aantal bij elkaar is voor ze op weg gaan, ongeacht hoe laat het dan is. Zowel met die tijdstippen als het aantal vrachtwagens is vervolgens ook te variëren.
Uit de modelberekeningen blijkt dat in beide schema’s het hanteren van vaste tijdstippen of een vast aantal vrachtwagens het best uitpakt. Van de twee methoden is het wachten tot er voldoende vrachtwagen bij elkaar zijn weer gunstiger dan het hanteren van een tijdschema. ‘Op de lange duur blijkt het meest eenvoudige schema ook het effectiefst.’
De onderzoekers kunnen hun methode ook gebruiken om bij automatische vervoersystemen zoals de WePod bij Wageningen (‘Zelfrijdende busje met passagiers’) uit te rekenen bij welk aantal passagiers per wagentje de vervoerscapaciteit het hoogst is. Een van de onderzoekers: ‘We moeten leren het vervoer te zien als een systeem, en niet iedere wagen afzonderlijk zo efficiënt mogelijk maken.’
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.