Membro - ZE-Drive

Mobilidade Electrónica Aumentada para os anos 2020 ZE-Drive baseia-se no conceito TEMPO ßeta que tem origem na participação no comité do Sistema Veículo Inteligente/Estrada Rodoviária (IVHS) estabelecido pela Lei de Eficiência do Transporte de Superfície Intermodal dos EUA de 1991. O conceito suscitou o interesse dos intervenientes californianos, contudo, devido ao facto de a mobilidade eléctrica estar na sua infância, o TEMPO ßeta estava muito à frente do seu tempo. Desde então, a mobilidade eléctrica e a condução autónoma percorreram um longo caminho e ganharam atracção junto dos condutores. Com base em algumas das fundações criadas pelo TEMPO ßeta, a tecnologia ZE-Drive reelaborou o conceito para combinar de forma disruptiva quatro inovações: - um modo de condução autónomo de nível 4 simplificado "all weather" à velocidade de cruzeiro (130 km/h - 80 mph) que é rentável e altamente fiável, graças a uma orientação mecânica de reserva: à medida que as rodas esquerdas são capturadas num percurso limitado; - uma partilha da faixa da esquerda entre o tráfego convencional e autónomo com uma pista dedicada às rodas esquerdas, localizada na faixa central existente das auto-estradas; - um EV com alimentação por estrada para veículos eléctricos ou híbridos com Tensão de segurança extra-baixa (ELV 120 Volts CC) e potência média ~30 kW, que irá (i) resolver o impedimento original da mobilidade eléctrica (ou seja, limitação de alcance) e (ii) reduzir a longo prazo o tamanho e o peso das baterias utilizadas em veículos exclusivamente eléctricos; e - um modo "Platooning" automóvel que aumenta a capacidade de tráfego sem ter de alargar a infra-estrutura rodoviária incluindo um sistema de travagem de emergência robusto (~2G) (não afectado pelas condições meteorológicas) e um accionamento de travagem por inércia de reserva, como foi pioneiro no TEMPO ßeta. O modo operativo normal sem contacto, não baseado no reconhecimento de imagem, que é portanto "todas as condições meteorológicas", juntamente com um sistema de orientação mecânica de reserva, proporciona uma atenuação eficaz da exposição ao risco de responsabilidade do "fabricante", que é um dos principais obstáculos para uma utilização generalizada da condução autónoma de automóveis pessoais de nível 4. A tecnologia ZE-Drive pode aumentar a segurança rodoviária, a limpeza do ar e a redução do ruído. Pode também aumentar a fluidez da estrada durante as horas de ponta, e reduzir a redução do peso/dragagem através da alimentação contínua de energia e da platonagem. Produz ganhos de produtividade em viagens de negócios/profissionais nas estradas. A infra-estrutura necessária para implantar a tecnologia ZE-Drive é minimalista e concentrada na faixa de separação central das auto-estradas, feita de uma parede de Jersey e caleiras de fendas, e não interfere com as vias de tráfego convencionais. Uma calha de aço de 24 kg/m (16 Lbs/ft) (em laranja acima) é ancorada nas caleiras do vertedouro. Secções inclinadas da rampa (amarelo-preto listrado acima) ligam o pavimento à superfície superior do carril, enquanto o "terceiro carril" (em verde acima) fornece o fornecimento ELV 120 Volts DC. Os carros em modo ZE-Drive circulam ao longo da linha branca esquerda (como ilustrado abaixo) com as rodas esquerdas a circularem num caminho dedicado com curvas, delimitado internamente pelo carril de aço. Em frente da roda dianteira esquerda, um dispositivo multi-sensor detecta continuamente a distância lateral do veículo à parede de Jersey e no modo ZE-Drive conduz o carro autonomamente em todas as condições climatéricas para manter as rodas esquerdas no centro da via com curvas de forma sem contacto. O carril também proporciona o retorno eléctrico à terra (semelhante à via férrea eléctrica) da fonte de alimentação do Safe ELV capturado por um selector retráctil (em verde acima e abaixo) localizado na parte inferior da porta do condutor. No interior dos eixos dos tocos das duas rodas esquerdas, dois rolos retrácteis (em vermelho acima) são fixados para assumir a carga das rodas esquerdas ao atravessar lateralmente o carril. Os rolos suportam temporariamente sobre o carril e aterram suavemente (ou extraem) as ditas rodas para (/de) a via dedicada com curva. Como opção, as suspensões, do lado esquerdo, poderiam ser de altura variável para permitir a atenuação do rolo do corpo induzido pela travessia do carril. Atrás da roda traseira esquerda, uma pinça de travão oscilante (em castanho acima) presa à carroçaria do carro permite agarrar o carril de aço para exercer uma forte desaceleração (~2G) independentemente das limitações de aderência pneu/estrada devido às condições meteorológicas (chuva, neve, gelo...). Como nota lateral, enquanto a distância de segurança necessária é de 72 m (240 pés) para uma velocidade de 130 km/h (80 mph) (2 segundos de viagem de automóvel) a capacidade de travagem de emergência de 2 G permite uma paragem em 33 m (110 pés) comprando tempo suficiente para a análise da situação por computador para evitar uma falsa travagem de emergência. Com este sistema de travagem de emergência podem formar-se grupos de 2 a 8 carros "pára-choques" (referência: demonstração de 1997 na HOV-Lane entre Los Angeles e San Diego) duplicando e até quadruplicando, a longo prazo, a capacidade de uma faixa de rodagem. Um sistema de sequência automática (semelhante ao "para-assistente") ajudará o condutor a entrar e sair lateralmente da pista ZE-Drive à velocidade de cruzeiro. Todas as tecnologias que formam o sistema ZE-Drive, tanto em infra-estruturas como em automóveis, estão maduras e podem agora proporcionar uma condução autónoma de nível 4, fiável e rentável. Em termos de eficiência energética global (ou seja, tendo em conta não só a energia utilizada para conduzir o automóvel, mas também a extracção e transformação das matérias-primas para o fabrico do automóvel e a produção da bateria), a tecnologia ZE-Drive permite reduzir substancialmente a capacidade e, consequentemente, o peso da bateria. Isto limita ainda mais a quantidade de CO2 gerado pela produção e o transporte pelo carro do peso extra da bateria, que já não é necessário. O peso de um Renault ZOE pode ser reduzido em 300 kg (650 lbs) e um Tesla S em 540 kg (1.200 lbs) se a redução da estrutura e dos pesos dos componentes for tida em conta. O surgimento de uma frota de EV de peso reduzido que são "ZE-Drive Ready" em meados de 2020 permitirá a concepção de infra-estruturas rodoviárias leves (ou seja, não acessíveis a camiões médios ou pesados) capazes de um grande vão para o viaduto aeriano. ZE-Drive também não poderá reduzir a dimensão das vias rodoviárias subterrâneas dedicadas. A Fase 1 "PoC" do projecto ZE-Drive Joint Industry Project tem como objectivo demonstrar a capacidade de entrada/saída lateral suave da tecnologia num Centro de Investigação de Transportes. A Fase 2 desenvolverá a capacidade de platooning e a alimentação dinâmica de 120 Volts DC, enquanto a Fase 3 implicará uma instalação piloto de estrada aberta para recolher dados de utilização e mostrar a tecnologia aos utilizadores e agentes da indústria. Uma norma internacional consensual para a pista com curva ZE-Drive deverá emergir do JIP.