Modelo estadístico para la evaluación de la influencia de la gestión de la movilidad sobre las emisiones de los vehículos eléctricos

Abstract

La globalización de las comunicaciones ha sido un suceso revolucionario que propició el rápido avance de la industrialización mundial, así como importantes avances tecnológicos. Sin embargo, esto dio lugar a un incremento exponencial de los niveles de gases de efecto invernadero (así como otros contaminantes) emitidos a la atmosfera, causando estragos en el medioambiente hasta alcanzar el grado de emergencia medioambiental, según la Convención de Naciones Unidas para el Cambio Climático en la última Conferencia de las Partes (COP25). Un cuarto de las emisiones de gases de efecto invernadero provienen del sector del transporte, principalmente del transporte por carretera, debido al uso abusivo de los vehículos de combustión interna. El uso de vehículos propulsados con métodos alternativos se presenta como solución para minimizar el impacto ambiental del transporte terrestre. De entre ellos, los vehículos eléctricos de batería se consideran como la alternativa más esperanzadora en la transición hacia una movilidad más sostenible, debido a que dichos vehículos no emiten gases contaminantes de forma directa a la atmosfera, aunque sí lo hacen de forma indirecta debido a la recarga de sus baterías, lo que representa una barrera difícil de solventar para el avance de la movilidad sostenible. Por este motivo, la gestión de la energía para el uso de dichos vehículos adquiere especial relevancia. Podría considerarse que las únicas variables que afectan al consumo son la configuración del propio vehículo eléctrico y el comportamiento del conductor que es una consecuencia de los requerimientos impuestos por las políticas de movilidad de la ciudad, que son traducidos en sistemas de regulación de tráfico. A su vez, la naturaleza aleatoria de los elementos de control del tráfico puede generar un sinfín de diferentes escenarios que derivan en una serie de consumos posibles y, por tanto, en emisiones de gases de efecto invernadero. En este contexto, la evaluación de la influencia de los sistemas de control del tráfico sobre el consumo energético en la conducción se presenta como un proceso relevante y necesario para el desarrollo de soluciones que promuevan la descarbonización del transporte. En numerosos estudios previos, la modelización y evaluación de los escenarios en la conducción, así como sus consecuencias medioambientales, resulta una tarea difícil de abordar, donde la influencia del conductor puede sesgar los resultados. Por este motivo, el desarrollo de sistemas de análisis y evaluación del grado de afectación de la ciudad sobre el uso de los vehículos eléctricos de forma objetiva se convierte en un tema de elevado interés investigador. El trabajo de investigación desarrollado en la presente tesis doctoral se enmarca en esta línea de trabajo, focalizándose en el análisis y evaluación de los elementos de la ciudad que inciden directamente en el consumo energético del vehículo eléctrico durante la conducción, así como las consecuencias de los diversos escenarios. Para ello, se establece una metodología basada en el desarrollo de perfiles estocásticos de velocidad que toman como fundamento principal los factores de incertidumbre que rodean a los elementos de control del tráfico, neutralizando el sesgo generado por el factor humano. Con ello se obtiene un modelo predictivo que permite evaluar las variaciones de los consumos energéticos derivadas de las modificaciones de las variables más representativas del comportamiento de dichos elementos de regulación del tráfico. Se concluye de los resultados obtenidos de la metodología que los elementos de control del tráfico influyen de manera sustancial sobre el consumo energético. Finalmente, se propone una aplicación para la medición del grado de intervención sobre la conducción por parte de la ciudad. Se establecerán los primeros pasos para el desarrollo de un indicador de medición de la influencia sobre las acciones en la conducción por parte de los sistemas de gestión de la movilidad, que permita a su vez, establecer un sistema estandarizado para la evaluación de consumos alternativo a los procedimientos de homologación actuales para vehículos eléctricos. Debido a la importancia de los elementos de la ciudad para el transporte, éstos deberían ser considerados en el desarrollo de políticas de movilidad y en la gestión de flotas.