İstanbul metrobüs hattı için 25 m ve çift körüklü elektrikli metrobüsün güç aktarma organları seçiminin yapılması

Abstract

Metrobüs otobüslerin hareket kabiliyetine sahip olup, İstanbul gibi büyük şehirler için en uygun şehir içi yolcu taşıma araçları olan tramvay ve metronun yolcu taşıma kapasitesine yakındır. İstanbul Belediyesi tarafından 2007 yılında İstanbul Metrobüs Hattı için 50 adet, 26m ve çift körüklü Phileas marka araç satın alınmıştır. Bu araçların yüksek eğimli yollarda çekiş performansı problemleri olmuştur. Bu nedenle bir daha Phileas marka araçlar alınmamış ve başka markalara ait 18 m tek körüklü araçlar satın alınmıştır. Ulaşım İç ve Dış Ticaret A.Ş. firması dizel 25 m, 5 akslı ve çift körüklü LF25 metrobüs aracını geliştirerek 132 adet İstanbul metrobüs hattına vermiştir. Mart 2022'den bu yana çekiş sorunu olmadan çalışmaktadır ve yolcu taşıma kapasitesi açısından da oldukça iyi performans göstermektedirler. Bu çalışmada, LF25 dizel aracın İstanbul Metrobüs Hattına göre çekiş performansı hesaplamaları Güç Aktarma Organı Seçim (GAOS) programı ile yapılmıştır. Üretilen araçlar metrobüs hattında test edilmiş ve GAOS programı ile elde edilen test sonuçları sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Daha sonra LF25 dizel aracın, GAOS programı kullanılarak İstanbul metrobüs hattına en uygun elektrikli araca nasıl dönüştürülebileceği gösterilmiştir. LF25 dizel araç için en uygun güç aktarma organları mimarisi, aracı 4. ve 5. akslardan tahrik etmek iken, araç elektrikli portal akslar kullanılarak elektrikli araca dönüştürüldüğünde, en uygun mimarinin 3. ve 4. akslardan tahrik etme olduğu görülmüştür. İstanbul Metrobüs Hattında çalışan 132 adet LF25 dizel araçlarda telemetre bulunmaktadır. Bu araçlardan telemetre sonuçları en uygun olan 5 aracın verileri alınmıştır. Gerekli analiz ve hesaplar yapılarak İstanbul Metrobüs Hattı sürüş çevrimi oluşturulmuştur. LF25 dizel ve elektrikli araçların MATLAB Simulink ile modellenmesi yapılmıştır. LF25 dizel bütün araç telemetresinden aylık alınan yakıt sarfiyatı ortalaması ile elektrikli aracın modelinden alınan enerji tüketimi karşılaştırıldığında elektrikli aracın dizel araca göre %73,22 oranında avantajlı olduğu görülmüştür.

Bus Rapid Transit (BRT) has the mobility of buses and is close to the passenger carrying capacity of trams and metro which is the most suitable urban passenger transportation vehicle for metropolitan cities like as Istanbul. In 2007 year, Istanbul Municipality purchased 50 units, 26m and be-articulated Phileas brand vehicles for the Istanbul Metrobus Line. These vehicles had traction performance problems on highly slope roads. For this reason, Phileas brand vehicles were not purchased again and 18m single articulated vehicles of another brands were purchased. Ulasim Ic ve Dis Ticaret A.S. company developed diesel 25 m, 5 axles and be-articulated LF25 BRT vehicle and gave to 132 units Istanbul BRT Line. They have been operating without any traction problems since March 2022 and performed very well in terms of passenger carrying capacity. In this study, traction performance calculations of the LF25 diesel vehicle according to Istanbul BRT Line were done with Powertrain Selection Program (PTSP). The produced vehicles were tested on the BRT line and the obtained test results were compared with modeling results. Then, it was demonstrated how the LF25 diesel vehicle can be transformed into electric vehicle the most suitable for the Istanbul BRT Line by using the PTSP. While the most suitable architecture for the LF25 diesel vehicle is to drive the vehicle from the 4th and 5th axles, when the vehicle is converted into an electric vehicle using electric portal axles, it was found to be the most appropriate solution to drive it from the 3rd and 4th axles. There are telemeters in 132 LF25 diesel vehicles operating on the Istanbul Metrobus Line. Among these vehicles, the data of the 5 vehicles with the most suitable results were taken. The Istanbul Metrobus Line drive cycle was created by making the necessary analysis and calculations. LF25 diesel and electric vehicles were modeled with MATLAB Simulink. When the monthly fuel consumption average obtained from the LF25 diesel whole vehicle telemeter and the energy consumption taken from the electric vehicle model are compared, it is seen that the electric vehicle has an advantage of %73,22 over the diesel vehicle.