Evectra Mobility Services,

Los estudios de trayectos mediante modelización matemática de los mismos, enfocados principalmente en analizar detalladamente la operativa de flotas de vehículos, son cruciales para evaluar variables clave como el consumo energético y determinar la viabilidad de electrificación de las flotas. Estos análisis permiten a las consultorías ofrecer asesoramiento en electrificación, eficiencia energética y reducción de emisiones. Su realización, que es indispensable para fundamentar algunas decisiones sobre movilidad eléctrica, requiere de una consultoría especializada capaz de interpretar adecuadamente los datos y optimizar soluciones de movilidad.

Además, el empleo de herramientas avanzadas, como MATLAB para el análisis de trayectos, garantiza precisión en los resultados y enriquece las conclusiones de la consultoría.

Propósito y aplicaciones de los estudios de trayectos
El propósito fundamental de los estudios de trayectos reside en evaluar la viabilidad de electrificar flotas de vehículos, partiendo de un análisis detallado de la operativa actual y su impacto en términos energéticos y de emisiones. Este análisis posibilita identificar los ajustes operativos necesarios, como la necesidad de modificación de frecuencias, los horarios, y la asignación de vehículos por ruta, para facilitar la transición hacia la electrificación. Además, los estudios de trayectos establecen las bases para elaborar planes de contingencia, evaluar la demanda energética post-electrificación, y determinar el modelo de recarga más adecuado y la potencia mínima requerida para la recarga de la flota eléctrica.

Aunque no sea el objetivo principal, los estudios de línea también pueden ser clave para optimizar la operativa de las flotas post-electrificación, prevenir decisiones inadecuadas en el proceso de electrificación, y maximizar la eficiencia mediante la priorización de vehículos a electrificar. También son esenciales para proyectar expansiones faseadas de la flota electrificada.

Estos análisis resultan imprescindibles para operadores o propietarios de flotas interesados en realizar la transición hacia la movilidad eléctrica, proveyendo claridad sobre la viabilidad del proyecto y delineando los pasos necesarios para una electrificación óptima. Esto incluye desde los requisitos mínimos de los vehículos eléctricos hasta las especificaciones de la infraestructura de recarga y su ubicación, si es necesario.

Por otro lado, los datos generados en estos estudios de trayectos no solo facilitan la planificación de la electrificación, sino que también abren la puerta a la consideración de alternativas energéticas renovables para la autogeneración y la recarga de vehículos eléctricos, pudiendo incluso conducir a la realización simultánea de estudios complementarios en este ámbito.

En resumen, los estudios de trayectos son un factor clave en el proceso de transición hacia soluciones de movilidad más sostenibles, asegurando que las decisiones tomadas estén bien informadas y sean técnicamente viables, siendo un paso previo indispensable hacia la electrificación efectiva de las flotas con infraestructuras de recarga adecuadas.

Metodología de los estudios de trayectos
La metodología empleada en los estudios de trayectos se divide en varias etapas esenciales. La primera fase implica un conocimiento profundo de la operativa y el servicio actual de la flota en cuestión. Además, se considera la modalidad de servicio (ya sea fijo o bajo demanda), el recorrido y cualquier otro parámetro relevante para una evaluación exhaustiva.

Tras la recolección y análisis inicial de datos, se procede a la segunda fase de cálculo de parámetros críticos que definen el servicio, como el consumo de los vehículos en un hipotético escenario de electrificación y la demanda de potencia basada en la demanda energética prevista. Esta etapa simula la integración de vehículos eléctricos en la operativa actual, evaluando sus funcionalidades y capacidades sin alterar la dinámica de servicio existente y calculando su consumo energético.

La última fase del estudio de trayectos consiste en la interpretación de los resultados obtenidos en los cálculos de consumo. Esta etapa es vital para derivar conclusiones concretas del estudio, que abarcan desde verificar la viabilidad de electrificación de la flota con la tecnología actual de vehículos eléctricos, hasta identificar la modalidad de carga óptima para la flota eléctrica y la demanda de potencia necesaria en los puntos de descanso de los vehículos, como serían en algunos casos, las cocheras.

Además, en esta fase se evalúan aspectos clave como la posible necesidad de reorganizar los horarios, la ampliación del número de vehículos por ruta, entre otros aspectos operativos que puedan requerir ajustes si se quiere proceder con la electrificación, aunque sea necesario alternar la operativa actual. Es importante que esta tarea sea llevada a cabo por profesionales especializados en consultoría de movilidad eléctrica, quienes posean la capacidad de interpretar adecuadamente los resultados.

Finalmente, se establecen las conclusiones finales que delinearán los pasos a seguir para la electrificación de la flota. Estas conclusiones servirán como fundamento para definir las directrices necesarias para iniciar los procesos de renovación de vehículos y los proyectos relacionados con la infraestructura de recarga.

Uso de herramientas especializadas para la modelización matemática de trayectos
El uso de herramientas avanzadas como MATLAB para realizar estudios de trayectos asegura una precisión superior en los resultados y aporta profundidad a las conclusiones de la consultoría. Además, facilita el manejo de un amplio espectro de variables con gran exactitud.

Específicamente, en EVECTRA, contamos con una herramienta diseñada en MATLAB y App Designer para la modelización matemática de trayectos que se presenta como una aplicación. Esta solución se caracteriza por su programación y cálculos detallados, ofreciendo una interfaz intuitiva y eficaz para el análisis del consumo de vehículos eléctricos.

Uso e Interfaz de la herramienta
El objetivo principal de esta herramienta digital es permitir modificar los valores más representativos de un vehículo eléctrico para extraer el consumo en un escenario realista de acuerdo a las condiciones de operación que desee el usuario (usualmente las mismas en las que opera la flota actual).

Interfaz del aplicativo adaptado a un modelo de cálculo de consumo de autobuses

La aplicación se organiza en diferentes secciones en las que se deben imputar o editar las variables más representativas e influyentes en el consumo de los vehículos y que el usuario desee para llevar a cabo su simulación.

Metodología de cálculo
En esencia, la herramienta utiliza las variables introducidas para determinar los factores principales que inciden en el consumo del vehículo eléctrico: Aceleración, Velocidad, Climatización, y Pendiente, considerando además aspectos cruciales como la frenada regenerativa, la tipología del vehículo, y la modalidad de carga, entre otros.

Resultados
El aplicativo permite otorgar resultados, en forma de gráfico de consumo de la batería (SoC) en función de la tipología de vehículo, híbrido enchufable, híbrido, eléctrico o simplemente de un vehículo de motor de combustión.

Además, las interfaces de resultados permitirán ajustar el resultado (SoC) en base a una serie de parámetros, como:

• Número de ciclos recorridos.
• Potencia de carga (kW).
• Rendimiento PdR (%). 
• Tiempo de recarga (s).
• Antigüedad del vehículo. 
• Número de cargas por ciclo. 

A continuación, algunos resultados de la herramienta tras su uso:

Vehículo eléctrico con carga de oportunidad 5 ciclos

Vehículo híbrido enchufable con paradas para recarga (1 ciclo)

Adaptabilidad y aplicabilidad
La aplicabilidad y adaptabilidad del programa es notablemente amplia, ofreciendo a los usuarios la capacidad de simular una variedad de escenarios y generar una alta gama de resultados, adaptándose a diversos proyectos y trabajando con diferentes tipos de vehículos y servicios. La interfaz del aplicativo está diseñada para facilitar la manipulación de datos y la experimentación con múltiples configuraciones, lo que hace posible personalizar el análisis para satisfacer necesidades específicas.

Ventajas del uso de la herramienta
Las herramientas especializadas ofrecen múltiples beneficios, destacando:

• Facilitan la modelación, simulación, y análisis de los datos de estudios de trayectos, eliminando la necesidad de cálculos manuales.
• Permiten gestionar grandes cantidades de datos y ejecutar cálculos más complejos.
• Proporcionan una representación visual de los resultados mediante gráficas claras, facilitando su interpretación.
• Aumentan la eficiencia y precisión de los resultados obtenidos.

Conclusiones
Los estudios de trayectos mediante modelización matemática de los mismos, son importantes en la transición hacia la movilidad eléctrica de flotas y destacan por su capacidad para evaluar la viabilidad de electrificación de flotas utilizando herramientas especializadas. Este enfoque, que aporta precisión y eficiencia, facilita la toma de decisiones estratégicas y la planificación de infraestructuras de recarga. La colaboración con consultorías especializadas es crucial, proporcionando análisis detallados y recomendaciones alineadas con los objetivos de sostenibilidad y eficiencia.

En resumen, la realización de estos estudios resulta fundamental en el proceso de optimización para la implementación exitosa de flotas eléctricas, contribuyendo significativamente a la eficiencia y sostenibilidad del transporte.