Modelo de conducción por análisis matemático para mejorar la eficiencia operativa de vehículos de carga pesada
En este documento se analiza el impacto del consumo de combustible en relación con las condiciones de las rutas y el estilo de conducción en el ámbito del transporte de materiales a granel, específicamente en el contexto de la industria del transporte de carga pesada. El desarrollo del estudio se ll...
- Autores:
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Suaza Hernández, Jhoan Mauricio
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad de Ibagué
- Repositorio:
- Repositorio Universidad de Ibagué
- Idioma:
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/20.500.12313/5196
- Palabra clave:
- Vehículos de carga pesada - Operatividad
Vehículos de carga pesada - Modelo de conducción
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En este documento se analiza el impacto del consumo de combustible en relación con las condiciones de las rutas y el estilo de conducción en el ámbito del transporte de materiales a granel, específicamente en el contexto de la industria del transporte de carga pesada. El desarrollo del estudio se llevó a cabo mediante pruebas en carretera, utilizando datos en tiempo real obtenidos directamente de los vehículos. El análisis evidenció que los rangos normales de operación del motor se mantienen entre 1000 y 2000 RPM durante el recorrido en ruta, aunque este rango disminuye a 1500-2000 RPM al superar inclinaciones ascendentes. Además, se determinó que la relación general de consumo de combustible del vehículo fue de 2.5 km/L, con un tiempo de permanencia en estado de conducción del 71.47 % en velocidad crucero. Se realizó una comparación de los tiempos de permanencia con un caso de estudio de una flota de autobuses en Ibarra, Ecuador. La principal diferencia observada fue en el modo crucero, donde el presente estudio muestra un porcentaje superior en un 52.27%. Este análisis comparativo permite evaluar la eficacia y precisión de utilizar modelos generales para analizar vehículos pesados. Finalmente, se espera que los hallazgos de este estudio contribuyan significativamente a la optimización de la gestión de flotas en el sector del transporte de carga pesada, mejorando tanto la eficiencia operativa como la rentabilidad de las operaciones. |
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Suaza Hernández, J. M.(2025). Modelo de conducción por análisis matemático para mejorar la eficiencia operativa de vehículos de carga pesada. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/5196 |
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Aresti, M. (2016, diciembre 1). Evaluación de tecnologías para la eficiencia energética en vehículos de carga por carretera. Memoria Investigaciones en Ingeniería. Ayodele, T. R., Sharma, R., & Wilson, P. (2020). The impact of vehicle dynamic factors on fuel consumption for heavy-duty diesel vehicles. International Journal of Vehicle Performance, 6(4), 407–426. https://doi.org/10.318038620 Caterpillar Electronic Technician (CAT ET) Overview. (n.d.). Caterpillar. https://www.cat.com/en_US/by-industry/oil-and-gas/learning/program/caterpillar-electronic-technician-cat-et-overview.html Echaveguren, T., & Arellano, D. (2015). Análisis estadístico de la velocidad de operación de vehículos pesados en pendientes ascendentes. Obras y Proyectos, 18, 6–18. https://doi.org/10.4067/s0718-28132015000200001 Google Maps - Apps en Google Play. (s. f.). https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.android.apps.maps Inclinómetro simple - Apps en Google Play. (n.d.). https://play.google.com/store/apps/details?id=com.syleosapps.inclinometer Obando, F. R., Rosero, X., & Mera, Z. (2024). Developing fuel efficiency and CO2 emission maps of a vehicle engine based on the On-Board Diagnostic (OBD) approach. Enfoque UTE, 15(1), 7–15. https://doi.org/10.29019/enfoqueute.1002 Parra, C. F. B. (2018). Impacto de considerar pendientes en el consumo de combustible en una planificación de rutas de vehículos. https://doi.org/10.7764/tesisuc/ing/22198 Pérez-Gálvez, R., Fuentes-Vega, J. R., Cogollos-Martínez, J. B., & Toledo-Borrego, A. (2010). Evaluación de la eficiencia energética de vehículos pesados en el ciclo de movimiento básico modificado. Ingeniería Mecánica, 13(1), 49–58. Posada Henao, J. J., & González Calderón, C. A. (2013). Consumo de combustible en vehículos para transporte por carretera: Modelos predictivos. Revista Ingenierías Universidad de Medellín, 12(23), 35–46. Rosero, F., Fonseca, N., López, J., & Casanova, J. (2020). Real-world fuel efficiency and emissions from an urban diesel bus engine under transient operating conditions. Applied Energy, 261, 114442. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.114442 Rosero, F., Mera, Z., Rosero, R., Tapia, F., Imbaquingo, R., & Ramirez, J. (2022). Influencia del estado de conducción, tipo de vehículo y condiciones de viaje en las variables cinemáticas de las rutas en autobuses urbanos. Caso de estudio Ibarra-Ecuador. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=572269616003 USB-LinkTM - NEXIQ.com. (n.d.). https://www.nexiq.com/Product/Detail/125032 Veldhuizen, R., Van Raemdonck, G., & Van Der Krieke, J. (2019). Fuel economy improvement by means of two European tractor semitrailer combinations in a platooning formation. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 188, 217–234. https://doi.org/10.1016/j.jweia.2019.03.002 Villeta, M., Lahera, T., Merino, S., Zato, J. G., Naranjo, J. E., & Jiménez, F. (2012). Modelo para la conducción eficiente y sostenible basado en lógica borrosa. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 9(3), 259–266. https://doi.org/10.1016/j.riai.2012.05.009 Wang, J., & Rakha, H. A. (2017). Fuel consumption model for heavy duty diesel trucks: Model development and testing. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 55, 127–141. https://doi.org/10.1016/j.trd.2017.06.011 |
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Valverde Granja, Agustín62ec11a3-a3cb-4dee-9db2-918b5c3361ed600Suaza Hernández, Jhoan Mauricio32dbaba7-8c64-4930-9d2c-2fd1f23a5013Enciso Manrique, Jorge Luis5f37352b-dc51-43c8-81f0-7f70799f14166002025-05-28T14:49:26Z2025-05-28T14:49:26Z2025En este documento se analiza el impacto del consumo de combustible en relación con las condiciones de las rutas y el estilo de conducción en el ámbito del transporte de materiales a granel, específicamente en el contexto de la industria del transporte de carga pesada. El desarrollo del estudio se llevó a cabo mediante pruebas en carretera, utilizando datos en tiempo real obtenidos directamente de los vehículos. El análisis evidenció que los rangos normales de operación del motor se mantienen entre 1000 y 2000 RPM durante el recorrido en ruta, aunque este rango disminuye a 1500-2000 RPM al superar inclinaciones ascendentes. Además, se determinó que la relación general de consumo de combustible del vehículo fue de 2.5 km/L, con un tiempo de permanencia en estado de conducción del 71.47 % en velocidad crucero. Se realizó una comparación de los tiempos de permanencia con un caso de estudio de una flota de autobuses en Ibarra, Ecuador. La principal diferencia observada fue en el modo crucero, donde el presente estudio muestra un porcentaje superior en un 52.27%. Este análisis comparativo permite evaluar la eficacia y precisión de utilizar modelos generales para analizar vehículos pesados. Finalmente, se espera que los hallazgos de este estudio contribuyan significativamente a la optimización de la gestión de flotas en el sector del transporte de carga pesada, mejorando tanto la eficiencia operativa como la rentabilidad de las operaciones.This article analyzes the impact of fuel consumption in relation to route conditions and driving style in the field of bulk material transportation, specifically in the context of the heavy haulage industry. The development of the study was carried out through on-road tests, using real-time data obtained directly from the vehicles. The analysis showed that normal engine operating ranges are maintained between 1000 and 2000 RPM during on-road travel, although this range decreases to 1500-2000 RPM when overcoming ascending inclines. In addition, it was determined that the overall fuel consumption ratio of the vehicle was 2.5 km/L, with a time spent in a driving state of 71.47% at cruising speed. A comparison of the dwell times was made with a case study of a bus fleet in Ibarra, Ecuador. The main difference observed was in the cruising mode, where the present study shows a higher percentage of 52.27%. This comparative analysis allows us to evaluate the effectiveness and accuracy of using general models to analyze heavy vehicles. Finally, it is expected that the findings of this study will contribute significantly to the optimization of fleet management in the heavy haulage sector, improving both operational efficiency and profitability of operations.PregradoIngeniero Mecánico1. Resumen.....8 2. Abstract.....9 3. Introducción.....10 4. Revisión de literatura.....12 5. Objetivos.....15 5.1. Objetivo general.....15 5.2. Objetivos específicos.....15 6. Marco teórico.....16 7. Materiales y equipos.....19 7.1. Equipos.....19 7.1.1. Inclinómetro simple.....19 7.1.3. Software Cat Et (Electronic Technician).....21 7.1.4. Adaptador Nexiq USB Link 1.....23 8. Procedimiento.....24 9. Resultados.....27 9.1. Pruebas en carreteras para identificar el estilo de conducción.....27 9.2. Influencia del terreno en el modelo matemático.....30 9.3. Validación del modelo matemático.....32 9.4. Analizar los resultados obtenidos del modelo matemático.....39 10. Conclusiones.....4145 páginasapplication/pdfSuaza Hernández, J. M.(2025). Modelo de conducción por análisis matemático para mejorar la eficiencia operativa de vehículos de carga pesada. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/5196https://hdl.handle.net/20.500.12313/5196spaUniversidad de IbaguéFacultad de IngenieríaIbaguéIngeniería MecánicaAresti, M. (2016, diciembre 1). Evaluación de tecnologías para la eficiencia energética en vehículos de carga por carretera. Memoria Investigaciones en Ingeniería.Ayodele, T. R., Sharma, R., & Wilson, P. (2020). The impact of vehicle dynamic factors on fuel consumption for heavy-duty diesel vehicles. International Journal of Vehicle Performance, 6(4), 407–426. https://doi.org/10.318038620Caterpillar Electronic Technician (CAT ET) Overview. (n.d.). Caterpillar. https://www.cat.com/en_US/by-industry/oil-and-gas/learning/program/caterpillar-electronic-technician-cat-et-overview.htmlEchaveguren, T., & Arellano, D. (2015). Análisis estadístico de la velocidad de operación de vehículos pesados en pendientes ascendentes. Obras y Proyectos, 18, 6–18. https://doi.org/10.4067/s0718-28132015000200001Google Maps - Apps en Google Play. (s. f.). https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.android.apps.mapsInclinómetro simple - Apps en Google Play. (n.d.). https://play.google.com/store/apps/details?id=com.syleosapps.inclinometerObando, F. R., Rosero, X., & Mera, Z. (2024). Developing fuel efficiency and CO2 emission maps of a vehicle engine based on the On-Board Diagnostic (OBD) approach. Enfoque UTE, 15(1), 7–15. https://doi.org/10.29019/enfoqueute.1002Parra, C. F. B. (2018). Impacto de considerar pendientes en el consumo de combustible en una planificación de rutas de vehículos. https://doi.org/10.7764/tesisuc/ing/22198Pérez-Gálvez, R., Fuentes-Vega, J. R., Cogollos-Martínez, J. B., & Toledo-Borrego, A. (2010). Evaluación de la eficiencia energética de vehículos pesados en el ciclo de movimiento básico modificado. Ingeniería Mecánica, 13(1), 49–58.Posada Henao, J. J., & González Calderón, C. A. (2013). Consumo de combustible en vehículos para transporte por carretera: Modelos predictivos. Revista Ingenierías Universidad de Medellín, 12(23), 35–46.Rosero, F., Fonseca, N., López, J., & Casanova, J. (2020). Real-world fuel efficiency and emissions from an urban diesel bus engine under transient operating conditions. Applied Energy, 261, 114442. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.114442Rosero, F., Mera, Z., Rosero, R., Tapia, F., Imbaquingo, R., & Ramirez, J. (2022). Influencia del estado de conducción, tipo de vehículo y condiciones de viaje en las variables cinemáticas de las rutas en autobuses urbanos. Caso de estudio Ibarra-Ecuador. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=572269616003USB-LinkTM - NEXIQ.com. (n.d.). https://www.nexiq.com/Product/Detail/125032Veldhuizen, R., Van Raemdonck, G., & Van Der Krieke, J. (2019). Fuel economy improvement by means of two European tractor semitrailer combinations in a platooning formation. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 188, 217–234. https://doi.org/10.1016/j.jweia.2019.03.002Villeta, M., Lahera, T., Merino, S., Zato, J. G., Naranjo, J. E., & Jiménez, F. (2012). Modelo para la conducción eficiente y sostenible basado en lógica borrosa. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 9(3), 259–266. https://doi.org/10.1016/j.riai.2012.05.009Wang, J., & Rakha, H. A. (2017). Fuel consumption model for heavy duty diesel trucks: Model development and testing. 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