TỔNG QUAN VỀ TÍNH KINH TẾ VẬN TẢI CỦA XE KHÁCH LIÊN TỈNH 29 CHỖ
Các khái niệm
Vận tải hành khách bằng đường bộ là phương thức phổ biến nhất, nổi bật với sự tiện lợi và tính cơ động Loại hình này có khả năng thích nghi tốt với nhiều điều kiện địa hình và mang lại hiệu quả kinh tế cao, đặc biệt trên các cự li ngắn và trung bình.
Vận tải hành khách đường bộ mang lại sự linh hoạt về thời gian và đa dạng phương tiện, từ xe 4 chỗ nhỏ đến xe khách lớn có sức chứa 32-40 hành khách Trong số đó, xe khách liên tỉnh 29 chỗ được ưa chuộng nhất nhờ tính đa dụng, chi phí đầu tư ban đầu thấp và chi phí duy trì như bảo dưỡng, sửa chữa cũng hợp lý, rất phù hợp cho các doanh nghiệp vận tải hành khách liên tỉnh với cự li ngắn và trung bình.
Vận tải hành khách đường bộ không chỉ có cước phí thấp mà còn được đánh giá cao về tính linh động, với nhiều tuyến đường và điểm đến đa dạng Hình thức vận chuyển này có khả năng hoạt động hiệu quả trong mọi điều kiện thời tiết và địa hình, đáp ứng tốt nhu cầu của khách hàng.
Để cạnh tranh hiệu quả trong lĩnh vực vận chuyển hành khách, các nhà quản lý cần nâng cao chất lượng dịch vụ và đa dạng hóa loại xe Họ cũng phải tính toán kỹ lưỡng hiệu quả kinh tế mà mỗi chiếc xe mang lại từ những khoản đầu tư.
Tính kinh tế
1.2.1 Hiệu quả kinh tế - xã hội
Hiệu quả là yếu tố quan trọng trong mọi lĩnh vực đời sống kinh tế - xã hội, được các chủ thể đặc biệt quan tâm Nó được hiểu là mối quan hệ giữa kết quả đạt được từ việc thực hiện các mục tiêu và chi phí mà chủ thể đã bỏ ra để đạt được những kết quả đó.
Ngày nay, trong các hoạt động kinh tế - xã hội, chúng ta thường đề cập đến ba loại hiệu quả cơ bản: hiệu quả kinh tế, hiệu quả chính trị xã hội và hiệu quả môi trường Việc xác định loại hiệu quả cần đạt được phụ thuộc vào lĩnh vực, loại hình, tính chất nhiệm vụ và thời điểm hoạt động của từng tổ chức hoặc cá nhân Các tài liệu khoa học đều thống nhất về khái niệm hiệu quả kinh tế và xã hội trong nghiên cứu vấn đề này.
Hiệu quả kinh tế là khái niệm dùng để so sánh kết quả sản xuất của các chủ thể kinh tế với chi phí họ đã đầu tư trong quá trình tái sản xuất Mục tiêu của việc này là kết hợp hài hòa các lợi ích và từng bước nâng cao lợi ích kinh tế cơ bản, từ đó hiện thực hóa mục tiêu của nền sản xuất.
Hiệu quả xã hội là tiêu chí quan trọng để đánh giá sự tiến bộ của xã hội, phản ánh khả năng cải thiện và nâng cao điều kiện sống, làm việc và phúc lợi cho con người Điều này không chỉ hỗ trợ sự phát triển toàn diện của cá nhân mà còn thúc đẩy các mối quan hệ xã hội dân chủ, công bằng và văn minh.
Những hiện quả này góp phần quan trọng vào sự vững mạnh và ổn định của đất nước, đồng thời giữ vững an ninh xã hội Chúng tạo ra công ăn việc làm, nâng cao đời sống vật chất và tinh thần cho người lao động, từ đó tạo sự đồng thuận cao trong xã hội Mục tiêu là phát triển con người toàn diện về sức khỏe, trình độ học vấn, văn hóa, nâng cao mức sống và chất lượng cuộc sống trong cộng đồng.
Hiệu quả kinh tế và hiệu quả xã hội có mối quan hệ chặt chẽ, hỗ trợ lẫn nhau trong sự phát triển Do đó, trong hoạt động sản xuất kinh doanh và các lĩnh vực khác, không nên coi trọng hoặc hạ thấp một loại hiệu quả nào.
Hiệu quả kinh tế - xã hội trong vận tải hành khách được hiểu là một phạm trù kép, phản ánh kết quả đạt được từ việc thực hiện các nhiệm vụ mục tiêu về kinh tế - xã hội Nó được tính bằng tỷ lệ giữa kết quả và lợi ích đạt được so với nguồn lực mà doanh nghiệp đã đầu tư để duy trì và đảm bảo hoạt động của dịch vụ này trong một khoảng thời gian nhất định.
Hiệu quả kinh tế - xã hội là một khái niệm quan trọng, phản ánh sự so sánh giữa kết quả đạt được trong hoạt động sản xuất kinh doanh và chi phí của các nguồn lực Điều này không chỉ bao gồm hiệu quả kinh tế mà còn chú trọng đến hiệu quả xã hội, nhằm giải quyết những vấn đề xã hội phát sinh trong quá trình sử dụng nguồn lực Mục tiêu cuối cùng là đạt được hiệu quả kinh tế cao và bền vững.
1.2.2 Hiệu quả kinh tế - xã hội trong vận tải hành khách bằng xe khách 29 chỗ
Vận tải hành khách bằng xe 29 chỗ là phương thức chủ yếu đáp ứng nhu cầu di chuyển của người dân trong các thành phố và giữa các thành phố với khu đô thị vệ tinh Xe hoạt động theo tuyến cố định, có điểm dừng đón trả khách tại các bến xe hoặc tụ điểm tập trung, đồng thời tuân thủ lộ trình vận hành quy định và thu tiền theo cơ chế giá thị trường.
Mục tiêu phát triển vận tải hành khách bằng xe khách 29 chỗ tại các đô thị Việt Nam hiện nay là cung cấp dịch vụ xe khách tiện nghi và an toàn, đáp ứng nhu cầu đi lại của đa số người dân, đặc biệt là những người chưa có phương tiện cá nhân hoặc đi theo nhóm Điều này góp phần hạn chế sử dụng phương tiện cá nhân, giảm ùn tắc giao thông, kiềm chế tai nạn và giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong các thành phố.
Từ sự phân tích trên đây, quan niệm về hiệu quả kinh tế - xã hội trong vận tải hành khách bằng khách 29 chỗ như sau:
Hiệu quả kinh tế - xã hội trong vận tải hành khách bằng xe khách là sự kết hợp giữa các mục tiêu kinh tế và xã hội của doanh nghiệp Nó được đo lường qua tỷ lệ giữa kết quả đạt được và lợi ích so với nguồn lực mà doanh nghiệp đã đầu tư để duy trì và phát triển dịch vụ này trong một khoảng thời gian nhất định.
Nội hàm của khái niệm thế hiện một số vấn để sau:
Hiệu quả kinh tế xã hội trong vận tải hành khách bằng xe khách là một khái niệm phức tạp, bao gồm cả tính phổ biến và tính đặc thù Điều này thể hiện sự kết hợp giữa lợi ích kinh tế và tác động xã hội, góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ vận tải và cải thiện đời sống cộng đồng.
Vận tải hành khách bằng xe khách là một loại hình sản xuất kinh doanh phổ biến, cần được hoạt động trong môi trường cạnh tranh bình đẳng với các ngành khác Trong nền kinh tế thị trường, cạnh tranh là động lực quan trọng cho sự phát triển của doanh nghiệp Để tồn tại và phát triển, các doanh nghiệp vận tải hành khách phải liên tục cải thiện chất lượng dịch vụ, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế xã hội.
Tính phổ biến của hiệu quả kinh tế xã hội trong vận tải hành khách bằng xe khách yêu cầu cần thiết phải xây dựng cơ chế cạnh tranh bình đẳng, đặc biệt trong nội bộ ngành vận tải hành khách Việc này nhằm hạn chế tình trạng bao cấp và độc quyền, từ đó cải thiện chất lượng dịch vụ và nâng cao hiệu quả kinh tế xã hội.
Tính đặc thù của hiệu quả KT - XH trong vận tải hành khách bằng xe khách được quy định bởi chức năng và nhiệm vụ của nó.
Vận tải hành khách bằng xe khách đang phát triển mạnh mẽ ở Việt Nam, mang đến nhiều lựa chọn cho người dân nhưng cũng gây ra một số vấn đề như tranh giành khách, tai nạn giao thông và ô nhiễm môi trường Chính quyền địa phương đã thực hiện các biện pháp xử phạt nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ và đảm bảo an toàn giao thông, tuy nhiên điều này cũng làm giảm hiệu quả kinh tế cho doanh nghiệp Dưới góc độ "hiệu ứng lan tỏa", việc sử dụng dịch vụ xe khách giúp tiết kiệm chi phí xã hội liên quan đến ô nhiễm và ùn tắc giao thông, tạo ra "lợi ích kép" cho cả người dân và nền kinh tế Điều này hoàn toàn phù hợp với mục tiêu phát triển kết nối các tỉnh ngày càng thuận tiện ở Việt Nam.
Những nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế trong vận tải hành khách bằng
Hiệu quả kinh tế trong vận tải hành khách công cộng bằng xe khách chịu sự chi phối bởi những nhân tố cơ bản sau đây:
Một là, cơ chế, chính sách phát triển dịch vụ vận tải hành khách bằng xe khách.
Cơ chế và chính sách đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển dịch vụ vận tải hành khách công cộng, đặc biệt là vận tải hành khách bằng xe khách Một chính sách phù hợp sẽ thúc đẩy sự phát triển của dịch vụ này, nâng cao hiệu quả kinh tế - xã hội, trong khi chính sách không hợp lý có thể kìm hãm sự phát triển Đầu tư vào phương tiện, trang thiết bị, và công nghệ, cùng với quy hoạch hạ tầng giao thông đô thị như bến xe khách, là cần thiết Việc xây dựng lộ trình và kế hoạch phát triển mạng lưới xe khách theo từng giai đoạn, cũng như thực hiện các chính sách ưu đãi tài chính, sẽ khuyến khích doanh nghiệp mở rộng sản xuất và nâng cao chất lượng dịch vụ Thực hiện chính sách trợ giá cũng là một biện pháp quan trọng để khuyến khích người dân sử dụng xe khách thay vì phương tiện cá nhân.
Kinh nghiệm từ các quốc gia như Nhật Bản, Trung Quốc và Hàn Quốc cho thấy sự phát triển dịch vụ vận tải hành khách bằng xe khách phụ thuộc vào hệ thống cơ chế và chính sách hợp lý, cùng với sự đầu tư ban đầu mạnh mẽ từ nhà nước Đặc biệt, việc xây dựng hạ tầng giao thông đô thị hiện đại và đồng bộ là yếu tố then chốt Tại Việt Nam, dịch vụ vận tải hành khách bằng xe khách ở các đô thị hiện đang trong giai đoạn bão hòa, do đó cần có những chính sách thông thoáng và ổn định để tạo động lực cho đầu tư, mở rộng sản xuất và nâng cao chất lượng dịch vụ.
Vốn đầu tư đóng vai trò quan trọng trong dịch vụ vận tải hành khách bằng xe khách, ảnh hưởng trực tiếp đến việc mua sắm phương tiện và nhiên liệu Mối quan hệ chặt chẽ giữa vốn và hiệu quả sử dụng vốn đầu tư quyết định mức độ đạt được hiệu quả kinh tế của các doanh nghiệp trong lĩnh vực này.
Hiện tại, vốn đầu tư cho các doanh nghiệp kinh doanh vận tải hành khách bằng xe khách trong các đô thị nước ta bao gồm:
Vốn vay: là nguồn vốn quan trọng, vay từ ngân hàng để đầu tư phương tiện, nâng cấp chất lượng dịch vụ.
Vốn của doanh nghiệp đóng vai trò quyết định trong hiệu quả kinh tế của dịch vụ vận tải hành khách bằng xe khách Nguồn vốn chủ yếu của doanh nghiệp bao gồm vốn tích lũy từ quá trình sản xuất kinh doanh, vốn vay từ ngân hàng, doanh thu từ hoạt động quảng cáo trên phương tiện và các nguồn vốn hợp pháp khác.
Trình độ và khả năng tổ chức quản lý sản xuất kinh doanh của các doanh nghiệp vận tải hành khách bằng xe khách đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng và hiệu quả dịch vụ Doanh nghiệp có năng lực quản lý tốt, bộ máy tinh gọn và khả năng thích ứng với biến động thị trường sẽ cải thiện đáng kể chất lượng dịch vụ Ngược lại, một bộ máy cồng kềnh và chất lượng kém sẽ dẫn đến chi phí quản lý cao và giảm hiệu quả cung ứng dịch vụ.
Hiện nay, nhiều doanh nghiệp vận tải đang gặp khó khăn do năng lực tổ chức và quản lý của ban quản lý còn yếu kém và không đồng bộ, dẫn đến vai trò quản lý chưa rõ ràng Việc thiếu kiểm soát đối với nhân viên và đội ngũ lái xe đã góp phần làm cho dịch vụ vận tải khách ở các đô thị trở nên lộn xộn và kém chất lượng Do đó, việc nâng cao trình độ tổ chức và quản lý của ban quản lý trong các doanh nghiệp xe khách là cần thiết để cải thiện hiệu quả hoạt động của ngành vận tải này.
Số lượng và chất lượng nguồn nhân lực, đặc biệt là đội ngũ lái xe và nhân viên, đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng thương hiệu dịch vụ vận tải hành khách bằng xe khách Đội ngũ này không chỉ ảnh hưởng đến niềm tin và sự ủng hộ của người dân mà còn quyết định hiệu quả hoạt động của doanh nghiệp Một đội ngũ nhân viên và lái xe có đủ số lượng, tinh thần phục vụ tốt, và tuân thủ nghiêm ngặt luật lệ giao thông sẽ góp phần quan trọng vào việc tạo dựng thương hiệu Ngược lại, nếu đội ngũ này thiếu về số lượng và có thái độ phục vụ kém, sẽ gây cản trở lớn cho sự phát triển của dịch vụ vận tải Do đó, để nâng cao hiệu quả kinh tế - xã hội và xây dựng thương hiệu cho dịch vụ vận tải hành khách công cộng, cần cải thiện chất lượng nguồn nhân lực, đặc biệt là trong việc nâng cao văn hóa ứng xử của đội ngũ lái xe và nhân viên phục vụ.
Năm là,sự phát triển của khoa học - công nghệ và mức độ ứng dụng khoa học - công nghệ trong sản xuất kinh doanh của doanh nghiệp
Sự phát triển của khoa học - công nghệ và mức độ ứng dụng của chúng trong ngành vận tải hành khách bằng xe khách có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả kinh tế - xã hội của doanh nghiệp Việc áp dụng công nghệ tiên tiến giúp hành khách dễ dàng tra cứu thông tin về luồng, tuyển, địa điểm và lịch trình xe khách, từ đó nâng cao chất lượng dịch vụ Tuy nhiên, để đạt được hiệu quả kinh tế - xã hội cao, doanh nghiệp cần xem xét các yếu tố như khả năng tài chính và mức độ sử dụng công nghệ của người dân, đặc biệt là cư dân đô thị Đồng thời, nâng cao chất lượng nguồn nhân lực cũng là yếu tố quan trọng để doanh nghiệp có thể khai thác và sử dụng hiệu quả các công nghệ mới.
Sự đồng thuận của xã hội và ủng hộ của người dân là yếu tố quan trọng trong mọi lĩnh vực, đặc biệt là trong dịch vụ vận tải hành khách bằng xe khách Để dịch vụ này tồn tại và phát triển, cần có sự tin tưởng và ủng hộ từ cộng đồng Khi ngày càng nhiều người lựa chọn xe khách thay vì phương tiện cá nhân, mục tiêu giảm tai nạn, giảm ùn tắc giao thông, hạn chế ô nhiễm môi trường và tiết kiệm chi phí cho xã hội sẽ được thực hiện, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế - xã hội.
Sự đồng thuận của xã hội và ủng hộ của người dân đối với dịch vụ vận tải hành khách bằng xe khách không phải là ngẫu nhiên Để thu hút cư dân đô thị sử dụng xe khách, cần phải nâng cao chất lượng dịch vụ, giúp người dân nhận thấy lợi ích thực sự của loại hình vận tải này Khi chất lượng dịch vụ được cải thiện, mức độ ủng hộ của người dân sẽ tăng lên đáng kể.
XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA TRỌNG LƯỢNG ĐẾN TÍNH KINH TẾ VẬN TẢI
Tổng quan về mô hình phân tích tham số để tính toán năng lượng tiêu thụ của
PAMVEC: The Parametric Analytical Model of Vehicle Energy Consumption.
Hiện nay, hầu hết các phương tiện vẫn sử dụng nhiên liệu hydrocacbon lỏng từ dầu thô, nhưng sự phụ thuộc vào dầu mỏ và tác động tiêu cực đến môi trường đã thúc đẩy nghiên cứu các nguồn năng lượng thay thế Các loại nhiên liệu thay thế như hydro, methanol, ethanol, diesel sinh học và điện đang được xem xét nhờ vào khả năng giảm phát thải khí nhà kính và ô nhiễm Các phương tiện sử dụng nguồn năng lượng mới bao gồm xe điện lai, xe điện chạy bằng pin nhiên liệu và xe điện, mang lại nhiều lợi ích cho môi trường.
Trong việc đánh giá tiềm năng công nghệ xe, năng lượng tiêu thụ đóng vai trò quan trọng Đây là yếu tố trung tâm trong phân tích kinh tế, môi trường và kỹ thuật của xe cơ giới Lượng tiêu thụ nhiên liệu không chỉ xác định chi phí nhiên liệu mà còn ảnh hưởng đến hiệu suất, quãng đường vận chuyển và lượng khí thải nhà kính Do đó, việc tính toán chính xác năng lượng tiêu thụ của phương tiện là cần thiết.
Nhiều nghiên cứu đã so sánh tính kinh tế và kỹ thuật của các nhiên liệu thay thế và công nghệ xe khác nhau, chủ yếu thông qua phương pháp ước tính năng lượng tiêu thụ Phương pháp phổ biến hiện nay là sử dụng các công cụ mô phỏng động học, mang lại kết quả chính xác cao nhưng yêu cầu dữ liệu đầu vào chi tiết, thường không có sẵn Điều này dựa vào chu trình lái xe xác định và yêu cầu tính toán phức tạp Do đó, việc so sánh nhiều công nghệ xe khác nhau có thể trở nên tốn kém và mất thời gian.
Luận văn này sẽ đưa ra một phương pháp thay thế phù hợp hơn, khắc phục được những nhược điểm trên Phương pháp này sẽ:
1 Sử dụng các tham số đặc trưng của chu trình lái để tính toán.
2 Sử dụng các tham số đầu vào là dữ liệu công nghệ có sẵn của xe.
3 Phương pháp tính toán đơn giản.
Mô hình phân tích tham số PAMVEC được giới thiệu trong luận văn này nhằm tính toán năng lượng tiêu thụ của xe PAMVEC giúp giảm thiểu độ phức tạp của dữ liệu đầu vào và yêu cầu tính toán trong các mô phỏng động học, đồng thời vẫn đảm bảo độ chính xác cao so với việc đo mức tiêu thụ nhiên liệu thực tế của xe.
Một mô hình đại diện cho phương pháp PAMVEC được thể hiện ở hình 1.1, đưa ra 3 thành phần chính của mô hình:
1 Mô hình năng lượng tiêu thụ dự đoán lượng năng lương tiêu thụ của xe dựa trên tham số mô tả chu kì lái của xe, tổng khối lượng của xe, các đặc tính khác dựa trên thông số xe cơ sở (ví dụ như hệ số cản lăn, phụ tải,….) và hiệu suất các thành phần của hệ thống truyền lực.
2 Mô hình xác định kích thước các thành phần chỉ tính toán được các thành phần của hệ thống truyền lực dựa trên các ràng buộc của đặc tính động lực học của xe, khối lượng xe, hệ số cản và hiệu suất các thành phần của hệ thống truyền lực.
3 Cân bằng khối lượng xe là dự đoán tổng khối lượng xe dựa vào kích thước các thành phần hệ thống truyền lực, năng lượng riêng của các thành phần và tham số của xe cơ sở (khối lượng vỏ xe và khối lượng tải).
Chương này trình bày chi tiết các thành phần của mô hình tiêu thụ năng lượng, bắt đầu với phác thảo nguồn gốc và các tham số mới để xây dựng phương trình công suất tiêu thụ tại bánh xe Nó mô tả chu trình lái với các thông số đặc biệt nhằm tính toán tổn thất truyền động Tiếp theo, mô hình hiệu suất của xe được mô tả, sử dụng phương pháp gián tiếp để dự đoán năng lượng sử dụng cho hệ thống truyền lực và tính toán năng lượng dự trữ cần thiết để đạt được hiệu suất mục tiêu Mô hình này phát triển từ biểu thức của Ehsani et al (1997) Cuối cùng, chương sẽ trình bày cân bằng khối lượng của các thành phần cụ thể và cách định cỡ cho các thành phần xe trong chương tiếp theo.
Tham số của phương trình cân bằng công suất tại bánh xe
2.2.1 Công suất tải trung bình tại bánh xe
Theo lí thuyết ô tô phương trình tính toán công suất tại bánh xe như sau:
= 1 2 ρ� � A� 3 +� �� � ����� gv+� � � ����� av+� ����� gZv (2-1b) Trong đó: ����� là công suất tải (W)
����� là công suất cản khí động (W)
����� là công suất cản lăn (W)
� ����� là công suất tăng tốc (W)
� ����� là công suất cản dốc (W)
V là vận tốc xe (m/s), a là gia tốc xe (m/� 2 ), ρ là tỉ trọng không khí (1,2kg/� 3 ),
�� là hệ số cản không khí, A là diện tích cản của xe (� 2 ), ��� là hệ số cản lăn,
Tổng khối lượng xe (kg) được xác định bởi công thức bao gồm gia tốc trọng trường (g = 9,81 m/s²), độ cản dốc (Z, tính theo %) và hệ số quán tính quay của hệ thống truyền lực theo nghiên cứu của Plotkin và cộng sự.
(2001) sử dụng giá trị�� = 1.1 trong khi Moore (1996) sử dụng giá trị�� = 1.2.
Phương trình công suất bao gồm bốn thông số chính, trong đó hai thành phần đầu tiên thể hiện tổn thất công suất do cản khí động và cản lăn Hai thành phần còn lại, công suất tăng tốc và công suất leo dốc, đại diện cho động học và thế năng lưu trữ của xe, cho phép hồi phục năng lượng tùy thuộc vào tính năng sử dụng và cơ chế lưu trữ Để đơn giản hóa phương trình, giả thiết rằng hành trình của xe là đi và trở về điểm xuất phát, do đó giá trị của công suất tăng tốc và công suất leo dốc trong biểu thức bằng 0 Tổng thời gian của hành trình được định nghĩa là T.
Trong hành trình xe bắt đầu và trở về điểm xuất phát, tốc độ và độ cao không thay đổi Dựa trên điều này, công suất trung bình tại bánh xe có thể được xác định.
Trong biểu thức 2-4, các ký hiệu ���� và ���� đại diện cho vận tốc trung bình và vận tốc trung bình bậc 3 trong chu kỳ lái.
Thêm nữa, tỉ lệ vận tốc của chu kì lái được định nghĩa như sau: Λ = � � ���
Chi tiết về các thông số của chu kỳ lái sẽ được trình bày ở phần sau Theo biểu thức 1-4 và 1-7, công suất trung bình tại bánh xe có thể được biểu diễn như sau:
Công thức 2-8 chỉ xem xét lực cản lăn và lực cản gió, không tính đến cản dốc do hành trình xe không thay đổi độ cao Mặc dù mất mát do quán tính có thể được hấp thụ, nhưng sẽ được tính toán trong phần công suất khi phanh.
2.2.2 Tổn thất trung bình do phanh
Chức năng của phanh ma sát là tiêu tán động năng và độ dốc của đường, vì vậy để tính toán tổn thất trung bình do phanh, cần xác định tỉ lệ trung bình của năng lượng dự trữ trong quán tính xe so với tỉ lệ tiêu tán và hồi phục năng lượng Để suy ra biểu thức cho tỉ lệ trung bình của năng lượng lưu trữ, chúng ta bắt đầu từ năng lượng quán tính và thế năng của xe khi tăng tốc trên đường dốc.
Chú ý rằng thành phần gia tốc và độ dốc có thể được đại diện bởi thuật ngữ gia tốc tương đương:
Tuy nhiên, để đơn giản hóa, luận văn này bỏ qua các ảnh hưởng của độ dốc trong nghiên cứu và có một số giả thiết để giải thích:
1 Dữ liệu về độ dốc hiếm khi được sử dụng trong phân tích xe (Bullock, 1982) và trong sự hiểu biết của tác giả không có chu trình lái xe tiêu chuẩn nào được sử dụng cho tính toán và so sánh mức năng lượng tiêu thụ của xe bao gồm dữ liệu về độ dốc.
2 Trong so sánh mối liên hệ giữa tính kinh tế nhiên liệu cho các loại xe có công nghệ khác nhau, sự ảnh hưởng của độ dốc không nhất thiết cần thêm vào để so sánh. Biểu thức 2-10 đề xuất rằng ảnh hưởng của độ dốc có thể được suy ra từ ảnh hưởng gây ra bởi đặc tính gia tốc của chu trình lái.
3 Cuối cùng, Bullock (1982) đề xuất rằng dao động trên đường dốc có xu hướng tự biểu hiện dưới dạng biến động trong vận tốc, tức là người lái xe có xu hướng để tốc độ biến động trên địa hình nhấp nhô, thay vì giữ cố định một tốc độ liên tục trong chu trình lái Nghĩa là sự ảnh hưởng của độ dốc giống như sự thay đổi vận tốc được ghi lại, sai số của độ dốc trong nghiên cứu rất nhỏ và có thể bỏ qua.
Sử dụng biểu thức 2-9 với giả định độ dốc bằng 0, giá trị trung bình năng lượng dự trữ trong quán tính của xe có thể được diễn đạt như sau:
Để nâng cao nghiên cứu, chúng ta cần một tham số cho biểu thức tích phân 2-11 Các nghiên cứu trước đây về chu kỳ lái đã cung cấp giải pháp hữu ích, đó là giá trị trung bình của năng lượng tích trữ trong khối lượng xe, được biểu thị bằng tham số PKE - năng lượng động học gia tốc dương trên mỗi đơn vị khoảng cách PKE, theo Milkins và Watson (1983), được định nghĩa là tổng hiệu bình phương của vận tốc cuối trừ vận tốc đầu trong một chu trình tăng tốc, chia cho tổng chiều dài hành trình, với đơn vị là (m/s²).
Từ biểu thức 2-5, biểu thức 2-12 có thể viết lại như sau:
Nhân 2 vế của biểu thức 2-13 cho 1 2 � � � ����� ta có:
Vế trái của phương trình 2-14 thể hiện giá trị trung bình của động năng lưu trữ của khối lượng xe trong suốt một chu trình Do đó, biểu thức 2-11 có thể được viết lại như sau:
Biểu thức 2-15 cung cấp đầy đủ các tham số cần thiết để tính giá trị trung bình của năng lượng lưu trữ trong quán tính của xe Tuy nhiên, tác giả đã đưa ra một cách giải thích sâu sắc hơn cho biểu thức này, nhằm làm rõ hơn ý nghĩa và ứng dụng của nó trong thực tiễn.
Phương trình công suất trung bình tại bánh xe được xác định bởi tham số ã (gia tốc đặc trưng) của chu trình lái, với công thức ã = 1/2 ∑(v^2 - v^2) Điều này cho thấy mối liên hệ giữa công suất và gia tốc trong quá trình vận hành của phương tiện.
Các thông số của chu trình lái
Trong mục 2.2, chúng tôi trình bày một số công thức và thông số liên quan đến công suất trung bình tại bánh xe Phương pháp PAMVEC đặc biệt ở chỗ chỉ sử dụng ba tham số để mô tả đầy đủ đặc tính của chu trình lái, bao gồm vận tốc trung bình (� ��� ), tỉ lệ vận tốc (Λ) và gia tốc đặc trưng (ã) Cách thiết lập ba tham số này được giải thích rõ ràng trong các biểu thức 2-5, 2-6 và 2-16.
Trong nghiên cứu chu trình lái, các thông số này rất quan trọng vì chúng có thể được tính toán trực tiếp từ giá trị vận tốc tức thời mà không cần dùng đến gia tốc kế hay bộ phân biệt Điều này giúp tránh những ảnh hưởng của dao động tần số cao và độ ồn, đồng thời cho phép xác định và đánh giá nhiều thời điểm trong chu trình lái một cách hiệu quả.
Vận tốc trung bình: Thông số cơ bản của chu trình lái Nó mô tả độ nhanh, chậm của xe để hoàn thành hành trình.
Tỉ số vận tốc là chỉ số định lượng phạm vi tốc độ xe trong suốt hành trình, nhưng không phản ánh sự thay đổi tốc độ Hành trình của xe thường bao gồm các giai đoạn di chuyển với tốc độ thấp, như khi chạy trên đường thành phố, và tốc độ cao, như khi di chuyển trên đường cao tốc.
Gia tốc đặc trưng là chỉ số đo lường tỉ lệ thay đổi vận tốc trong suốt hành trình, với giá trị tối thiểu là 0, cho thấy xe di chuyển với tốc độ không đổi Hình 2.3 đến 2.6 minh họa ý nghĩa của các thông số trong mô hình lái giả thiết thông qua các đồ thị hình sin Cụ thể, Hình 2.3 thể hiện chu trình lái cơ bản với các thông số: v (m/s), Λ=1.1 và ã=0.1 m/s² Các hình 2.4 đến 2.6 cho thấy kết quả chu trình lái khi tăng 5% giá trị từng thông số, giúp làm rõ ý nghĩa của từng thông số khi thay đổi độc lập.
Hình 2.3: Mô hình lái giả thiết với giá trị các thông số cơ bản như sau:
Khi giá trị Λ tăng lên 5%, biên độ dao động của sóng hình sin cũng cần tăng 5% để giữ giá trị Λ không đổi, dẫn đến gia tốc tăng 5% và tần số dao động giảm 5% Ngược lại, nếu biên độ sóng hình sin tăng để giá trị Λ tăng 5% mà tốc độ trung bình không đổi, chu kỳ dao động sẽ tăng lên Trong trường hợp tốc độ trung bình và biên độ sóng hình sin không thay đổi, khi giá trị Λ tăng 5%, tần số dao động sẽ tăng 5%, làm giảm chu kỳ dao động.
Hình 2.4: Chu kì lái giả thiết với giá trị các thông số cơ bản như sau:
Vận tốc 0.5m/s (tăng 5%), Λ=1.1 và gia tốc ã=0.1m/s² được đề cập trong mô hình PAMVEC Các đồ thị hình sin từ hình 2.3 đến 2.6 thể hiện các chu kỳ lái giả định, tuy có tính thực tế không cao nhưng vẫn giúp minh họa ý nghĩa của các thông số trong mô hình Để làm rõ hơn về một chu trình lái thực tế, bảng 2.1 cung cấp thông tin về vận tốc trung bình, tỷ lệ vận tốc và gia tốc đặc trưng của chu trình đã được nghiên cứu.
Hình 2.5: Chu kì lái giả thiết với giá trị các thông số cơ bản như sau:
Hình 2.6: Chu kì lái giả thiết với giá trị các thông số cơ bản như sau:
� ��� m/s , Λ=1.1 và ã=0.105m/s 2 (tăng lên 5%) Bảng 2.1: Thông số của một số chu trình lái tiêu chuẩn
Vận tốc trung bình(km/h)
Vận tốc trung bình bậc 3(km/h)
Hệ thống truyền lực của xe sử dụng động cơ đốt trong (ICV)
Các phương tiện sử dụng động cơ đốt trong không được trang bị thiết bị công suất riêng cao (HSPD), mà chỉ có thiết bị năng lượng riêng cao (HSED) là động cơ Vì vậy, công suất đầu ra trung bình của hệ thống truyền lực trên xe sử dụng động cơ đốt trong được biểu diễn theo dạng cụ thể.
2 D avg R d ive out tot l avg m tot l av g
Hình 2.7: Sơ đồ hệ thống truyền lực của xe dùng động cơ đốt trong
Biểu thức mất mát trong hệ thống truyền lực có dạng: r 1 trans ( ) d ive loss road inertia trans
Trong đó : trans - hiệu suất của hệ thống truyền lực ( gồm các đăng, truyền lực chính và các bán trục).
Gọi công suất phụ tải là P accessory ta có biểu thức công suất trung bình đầu ra của động cơ đốt trong:
IC d ive out d ive loss accessory
Vậy năng lượng bình nhiên liệu cần cung cấp hay công suất trung bình đầu vào của động cơ đốt trong là:
Với IC E là hiệu suất của động cơ đốt trong.
KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VẬN TẢI HÀNH KHÁCH CỦA
Mục tiêu khảo sát
Khảo sát hiệu quả vận tải hành khách của xe khách liên tỉnh được thực hiện bằng mô hình PAMVEC, nhằm đánh giá tác động của các yếu tố đến tiêu thụ nhiên liệu Từ đó, tính toán tính kinh tế vận tải theo trọng lượng dựa trên số hành khách được chở, giúp doanh nghiệp đánh giá hiệu quả vận chuyển Luận văn chỉ tập trung vào ảnh hưởng của trọng lượng đến tiêu thụ nhiên liệu Cung đường khảo sát là cao tốc với chu trình HWFET, đảm bảo vận tốc ổn định và xe di chuyển liên tục từ điểm xuất phát đến đích mà không dừng đón khách, tạo điều kiện lý tưởng cho việc khảo sát.
Hình 3.1 Biểu đồ vận tốc HWFET
Từ các thông số đầu vào của chu trình, chúng ta có thể tính toán công suất sinh ra tại trục bánh xe và công suất mất mát của hệ thống truyền lực.
� �����−���� và công suất phụ tải� ��������� ta tính được công suất trung bình của động cơ đốt trong� ��� qua đó tính được năng lượng cần cung cấp cho động cơ� ����
Dựa vào mật độ năng lượng của nhiên liệu diesel λ, chúng ta có thể tính toán lượng nhiên liệu tiêu thụ của xe Từ đó, xác định chi phí nhiên liệu cho mỗi chuyến đi và doanh thu tương ứng với số lượng hành khách khác nhau Điều này giúp đánh giá lượng tiêu thụ nhiên liệu, chi phí trên đầu người theo quãng đường và doanh thu thu được.
Chu trình HWFET là một tiêu chuẩn quốc tế được áp dụng để khảo sát và đánh giá Tuy nhiên, tại Việt Nam, hiện chưa có chu trình tiêu chuẩn nào tương tự để thực hiện các nghiên cứu đánh giá.
Đối tượng khảo sát
Hyundai County là một trong những dòng xe khách 29 chỗ nổi bật, được nhiều công ty vận tải ưa chuộng Với thiết kế ngoại thất ấn tượng và nội thất tiện nghi, cùng với hệ thống động cơ mạnh mẽ, Hyundai County đảm bảo chất lượng vượt trội Sản phẩm này không chỉ mang lại sự an toàn và bền bỉ, mà còn cung cấp nhiều tiện ích cho người sử dụng.
Bảng 3.1: Bảng thông tin phương tiện khảo sát
Chiều dài cơ sở (mm) 4085
Trọng lượng không tải (kg) 4600
Không tải phân bổ cầu trước (kg) 2140
Không tải phân bố cầu sau (kg) 2460
Số người cho phép chuyên chở kể cả người lái 29 (1885 kg)
Trọng lượng toàn tải (kg) 6900
Mật độ không khí ρ (kg/m 3 ) 1,24
Hệ số khí động CD 0,5
Hệ số cản lăn Crr 0,02
Hệ số kể đến quán tính quay của hệ thống truyền lực Km 1,1
Vận tốc tối đa (km/h) 98
Bán kính vòng quay tối thiểu (m) 7,4
Hình 3.3 Xe khách 29 chỗ Hyundai Country
Chu trình lái HWFET (cao tốc)
Theo bảng 2.1: Thông số của một số chu trình lái đã được khảo sát thực tế Ta có thông số cho chu trình lái HWFET (cao tốc):
Vận tốc trung bình (km/h)
Vận tốc trung bình bậc 3 (km/h)
Tỉ lệ vận tốc Gia tốc đặc trưng (m/s 2 )
Các thông số khác có: - Hiệu suất của động cơ: EPU = 0,28
- Hiệu suất của hệ thống truyền động: T = 0,87
Trong trường hợp xe chạy không tải trên quãng đường dài 200 km, với mỗi hành khách và hành lý nặng 85 kg và chỉ có 1 tài xế, trọng lượng xe không tải được coi là 4600 kg Tổng trọng lượng m của xe là 4685 kg (bao gồm tài xế và hành lý).
V = 1,04 a = 0,069 (m/s 2 ) Công suất trung bình tại bánh xe:
P� = 1 2 ρ�� AΛ 3 ����3+��������� g���� =39991 (W) Công suất quán tính trung bình với ã:
Pa k m av = 7625 (W)Công suất sinh ra tại đầu bán trục:
Ta tính đượcmất mát trong hệ thống truyền lực: r 1 trans ( ) d ive loss road trans
Trong đó : trans = 0,87 hiệu suất của hệ thống truyền lực ( gồm các đăng, truyền lực chính và các bán trục).
Gọi công suất phụ tải là P accessory = 850 (W) ta có biểu thức công suất trung bình đầu ra của động cơ đốt trong:
IC d ive out d ive loss accessory
Vậy năng lượng bình nhiên liệu cần cung cấp hay công suất trung bình đầu vào của động cơ đốt trong là:
Với IC E = 0,28 là hiệu suất của động cơ đốt trong.
Với Vavg= 77,2 km/h => năng lượng tiêu thụ cho mỗi giờ trên số km là: fuel avg
Với nhiêu liệu là dầu Diesel thì mật độ năng lượng trên 1 kg là : 12666 (W.h/kg)
Ta có: lượng tiêu thụ nhiên liệu trung bình trên 1 kg: P 0,2
(kg/km) Lương nhiên liệu tiêu thụ tính trên 100 km là: 0,2 100 25,26
Với giá dầu tại thời điểm làm luận văn là: 16.173 Vnđ/lít => số tiền cho xe chạy không tải (chỉ 1 tài xế) đi 100km là: 25,26 16173 408599 (Vnđ)
Dựa vào bảng tính sau nhập các dữ liệu đầu vào ta tính được các thông số cần tính:
Hình 3.2 Công cụ tính toán các thông số khảo sát
Tương tự với các trường hợp còn lại số lượng hành khách tăng lên ta tính được bảng thông số sau:
Bảng 3.2: Kết quả tính toán năng lượng tiêu thụ
SL khách hành trọng Tải m total
Lượng NL 1 người trên 100km (1L/100km/ng)
Số tiền tính cho 1 người (VNĐ/ng)
Biểu đồ 1: Năng lượng tiêu thụ theo tải trọng (W)
Năng lượng tiêu thụ trung bình của xe tăng theo tải trọng, đạt 296.850 W khi chở tối đa 50 người với tổng tải trọng 8850 kg Sự gia tăng số lượng hành khách dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng cao hơn.
Biểu đồ 2: Năng lượng tiêu thụ trung bình trên 1 người
Năng lượng tiêu thụ trung bình trên mỗi người giảm khi số lượng hành khách trên xe tăng lên, biểu đồ thể hiện dạng hàm hyperbol giảm dần Khi xe chở quá tải khoảng 170% so với tải trọng thiết kế, tương đương với 50 hành khách, năng lượng tiêu thụ trên mỗi hành khách chỉ còn lại một mức rất thấp.
6000 (W) Giảm mạnh khi chở chỉ 10 người là 21.584 (W).
Biểu đồ 3: Sự thay đổi của năng lượng khi khối lượng thay đổi
Khi khối lượng tăng lên, năng lượng tiêu thụ cũng tăng, nhưng tỉ lệ tăng không đồng nhất Cụ thể, khi khối lượng tăng 10 người, tỷ lệ khối lượng tăng là 14,04% trong khi tỷ lệ năng lượng chỉ tăng 8,45% Điều này cho thấy rằng, mặc dù năng lượng tăng theo khối lượng, nhưng mức tăng của năng lượng luôn thấp hơn tỷ lệ khối lượng Đặc biệt, khi khối lượng tăng 47,06%, năng lượng chỉ tăng 33,43%.
Biểu đồ 4: Nhiên liệu tiêu thụ và chi phí trên đầu người
Biểu đồ cho thấy mức tiêu thụ nhiên liệu trên mỗi người cho mỗi 100 km và chi phí cho mỗi hành khách Khi xe chở đủ tải 29 hành khách, lượng nhiên liệu tiêu thụ là 1,12 lít/người, tương đương với 18.131 VNĐ/người Tuy nhiên, trong trường hợp xe chở quá tải 50 hành khách, lượng nhiên liệu tiêu thụ giảm xuống chỉ còn 0,76 lít/người, tương đương với 12.275 VNĐ/người.
Tính toán chi phí, doanh thu và lợi nhuận của vận tải hành khách trong một lượt.
Khi xem xét chi phí vận hành xe tải, chúng ta chỉ tập trung vào yếu tố nhiên liệu, bỏ qua các chi phí khác như bảo trì định kỳ, khấu hao và bảo hiểm.
Với giá cước vận tải tạm tính là80.000 VNĐ/người.
Ta có bảng tính cơ bản sau:
Bảng 3.3: Bảng kết quả chi phí nhiên liệu trong các trường hợp hành SL khách
Tải trọng L/100km 1L/100km/ng VNĐ/ng Chi phí
Biểu đồ 5: Lãi giá vé trên chi phí cho 1 hành khách trong các trường hợp
Khi xe chạy không tải, lượng tiêu thụ nhiên liệu là 25,26 lít cho 100 km, tương đương với chi phí 408.559,46 vnđ mỗi người, dẫn đến lỗ giá vé 328.599 vnđ trên mỗi hành khách Khi xe chở đủ tải 29 hành khách, lượng tiêu thụ nhiên liệu tăng lên 32,51 lít cho 100 km, tương đương với 1,12 lít mỗi người, giúp giảm đáng kể lượng nhiên liệu tiêu thụ Chi phí nhiên liệu lúc này là 525.791,69 vnđ, với giá vé 80.000 vnđ/người, tạo ra lãi 61.869 vnđ trên mỗi hành khách.
Hiện tượng chở quá tải hành khách thường xuyên xảy ra, đặc biệt vào dịp lễ tết, khi nhu cầu đi lại tăng cao Xe khách có thể chở từ 40-50 người, vượt tải trọng 134-169% Mặc dù lượng nhiên liệu tiêu thụ cho 100km chỉ tăng nhẹ lên 37,95l khi chở 50 người, nhưng lượng tiêu thụ trên đầu người giảm còn 0,76l, dẫn đến chi phí nhiên liệu tăng khoảng 1,12 lần Tuy nhiên, lợi nhuận từ giá vé trên mỗi hành khách có thể đạt tới 552% (67.725 vnđ/ng) Điều này lý giải tại sao xe khách thường chở quá số người quy định, đồng nghĩa với việc tỉ lệ tai nạn cũng cao hơn, gây ảnh hưởng đến hành khách và các phương tiện khác trên đường.
