표제지
국문초록
목차
제1장 서론 15
제1절 연구의 배경 및 목적 15
1. 연구의 배경 15
2. 연구의 목적 18
제2절 연구의 범위 21
1. 연구의 내용적 범위 21
2. 연구의 공간적·시간적 범위 23
제2장 선행연구 고찰 24
제1절 용어 정의 24
제2절 선행연구 고찰 26
1. 에코드라이빙 관련 연구 26
2. 주행행태 관련 연구 28
3. 배터리 소모 및 충전 관련 연구 29
4. 회생제동 관련 연구 31
5. 모형식 관련 연구 32
제3절 연구의 착안사항 도출 33
제3장 연구의 방법 34
제1절 연구수행절차 34
1. 연구의 배경 및 목적, 범위 35
2. 선행연구 고찰 35
3. 연구방법 설정 36
4. 데이터 수집 및 분석방법 36
5. 모형식 개발 및 검증 37
6. 결론 38
제2절 데이터 수집 방법 38
1. 데이터 수집 대상 차량 39
2. 데이터 수집 구간 40
3. 데이터 수집 시간대 및 단계 42
4. 데이터 수집 장치 45
제3절 데이터 분석 방법 48
1. 배터리 소모의 영향 요인 분류 48
2. 분석 구간 설정 및 데이터 분석 방법 48
제4절 모형식 개발 방법 50
1. 배터리 소모량 영향 변수 도출 및 검토 50
2. 배터리 소모량 산정 모형식 개발 53
제4장 전기버스 배터리 소모량 분석 56
제1절 도로환경별 배터리 소모량 분석 56
1. 영향 요인 및 분석 구간 설정 56
2. 종단경사 구간 분석 57
3. 평면선형 구간 분석 63
4. 교차로 구간 분석 75
5. 정류장 구간 분석 77
6. 도로환경별 분석 결과 80
제2절 주행행태별 배터리 소모량 분석 80
1. 영향 요인 및 분석구간 설정 80
2. 평균 속도 분석 85
3. 속도변화 및 가감속도 분석 86
4. 악셀레이터 조작 강도 분석 91
5. 브레이크 조작 강도 분석 92
6. 악셀레이터와 브레이크 조작 횟수 분석 94
7. 주행행태별 분석 결과 96
제3절 차량조건별 배터리 변화량 분석 97
1. 회생제동 영향 분석 97
2. 탑승인원 영향 분석 101
제5장 최적 주행 행태 모형식 103
제1절 모형식 구성 요소 103
1. 모형식 구성 데이터 103
2. 독립변수 검토 103
3. 독립변수 매개효과 검증 111
4. 종속변수 검토 115
제2절 전류소모량 산정 모형식 개발 및 검증 116
1. 모형식 개발 116
2. 모형식 검증 123
제3절 충전비용 검토 124
제6장 결론 127
제1절 연구 결과 종합 127
1. 독립변수 요인 분석 결과 127
2. 모형식 구성 및 주행 패턴 제시 128
3. 연구한계점 130
제2절 결론 및 향후 연구과제 제언 131
참고문헌 132
Abstract 138
〈표 2-1〉 운전유형별/주행별 CO₂ 배출량과 연료소모량 27
〈표 3-1〉 데이터 수집 차량 제원 39
〈표 3-2〉 전기버스 주행데이터 단계별 수집 요약 43
〈표 3-3〉 전기버스 주행데이터 2단계 수집 44
〈표 3-4〉 독립변수 단계별 구분 51
〈표 3-5〉 배터리 변화량 지표 53
〈표 4-1〉 도로환경 분석 구간 설정 및 분류 57
〈표 4-2〉 경사도별 주행데이터 분석 결과 61
〈표 4-3〉 630노선 평면선형 지점 분석 결과 65
〈표 4-4〉 630노선 전체 구간의 곡선 지점 71
〈표 4-5〉 635노선 전체 구간의 곡선 지점 72
〈표 4-6〉 전체 구간의 교차로 유/무에 따른 전류소모량 비교 77
〈표 4-7〉 전체 구간의 정류장 유/무에 따른 전류소모량 비교 79
〈표 4-8〉 630노선 주행데이터 83
〈표 4-9〉 635노선 주행데이터 84
〈표 4-10〉 주행기사별 주행데이터 평균 96
〈표 4-11〉 최대탑승인원이 비슷한 경우 101
〈표 4-12〉 최대탑승인원의 차이가 있는 경우 102
〈표 5-1〉 독립변수 상관분석 결과 110
〈표 5-2〉 독립변수, 매개변수, 종속변수 분류 112
〈표 5-3〉 매개효과 검증을 위한 3단계 모형식 113
〈표 5-4〉 도로환경 요인의 배터리 소모량 산정 모형식 117
〈표 5-5〉 주행행태 요인의 배터리 소모량 산정 모형식 119
〈표 5-6〉 최종 모형식 결과 122
〈표 6-1〉 충전비용 검토 125
〈표 6-2〉 타 연료와의 비교 검토 126
그림 1-1. 전기차 누적등록대수 및 친환경차 점유율 16
그림 1-2. 발전소 연료원별 현황 17
그림 1-3. 전체적인 관점에서의 데이터 수집 범위 분류 21
그림 1-4. 전기차량 배터리 소모 영향 요인 22
그림 3-1. 연구수행 흐름도 34
그림 3-2. 데이터 수집 차량 제원 39
그림 3-3. 데이터 수집 차량 40
그림 3-4. 데이터 수집 구간 : 버스 630노선 41
그림 3-5. 데이터 수집 구간 : 버스 635노선 41
그림 3-6. GUI 소프트웨어 45
그림 3-7. GPS 수집 장치 46
그림 3-8. PCAN 장치 46
그림 3-9. 추출된 데이터 정리 47
그림 4-1. 정류장 고도 추출 및 맵핑 58
그림 4-2. 지구의 2점간의 거리 58
그림 4-3. Python활용 하버사인 공식 적용 59
그림 4-4. 경사도 공식 도식화 59
그림 4-5. 630노선의 경사 구간 설정 60
그림 4-6. 635노선의 경사 구간 설정 60
그림 4-7. 경사도별 지점 분석 결과 그래프 62
그림 4-8. 경사도별 전체 구간 분석 결과 그래프 63
그림 4-9. 평면선형 지점별 분석 설정 64
그림 4-10. 평면선형 지점A 주행1 65
그림 4-11. 평면선형 지점A 주행2 66
그림 4-12. 평면선형 지점B 주행1 67
그림 4-13. 평면선형 지점B 주행2 68
그림 4-14. 평면선형 지점A 주행1 68
그림 4-15. 평면선형 지점A 주행2 69
그림 4-16. 평면선형 지점D 주행1 70
그림 4-17. 평면선형 지점D 주행2 70
그림 4-18. 630노선 전체 구간 곡선 지점 71
그림 4-19. 635노선 전체 구간 곡선 지점 72
그림 4-20. 전체구간 곡선반경별 평균 전류소모량 73
그림 4-21. 전체구간 곡선분류별 전류소모량 74
그림 4-22. 교차로 제남마트 사거리 위치도 75
그림 4-23. 교차로 정차 시 그래프 76
그림 4-24. 교차로 무정차 시 그래프 76
그림 4-25. 정류장 토평초등학교 위치도 78
그림 4-26. 정류장 정차 시 그래프 78
그림 4-27. 정류장 무정차 시 그래프 79
그림 4-28. 630노선 전체 구간 노선도 81
그림 4-29. 630노선 전체 구간 종단경사 81
그림 4-30. 635노선 전체 구간 노선도 82
그림 4-31. 635노선 전체 구간 종단경사 82
그림 4-32. 630노선 평균속도별 배터리 소모량 85
그림 4-33. 635노선 평균속도별 배터리 소모량 86
그림 4-34. 630노선 속도 변화별 배터리 소모량 : 주행1 87
그림 4-35. 630노선 속도 변화별 배터리 소모량 : 주행2 87
그림 4-36. 630노선 속도 변화별 배터리 소모량 : 주행3 88
그림 4-37. 630노선 속도 변화별 배터리 소모량 : 주행기사 평균 89
그림 4-38. 635노선 속도 변화별 배터리 소모량 : 주행1 90
그림 4-39. 635노선 속도 변화별 배터리 소모량 : 주행2 90
그림 4-40. 630노선 악셀레이터 강도별 배터리 소모량 91
그림 4-41. 635노선 악셀레이터 강도별 배터리 소모량 92
그림 4-42. 630노선 브레이크 강도별 배터리 소모량 93
그림 4-43. 635노선 브레이크 강도별 배터리 소모량 94
그림 4-44. 630노선 악셀&브레이크 동작횟수와 배터리 소모량 95
그림 4-45. 635노선 악셀&브레이크 동작횟수와 배터리 소모량 95
그림 4-46. 회생제동 작동과정 및 에너지 흐름 97
그림 4-47. 회생제동 구간 및 조건 설정 98
그림 4-48. 회생제동 조건1: 내리막 구간과 배터리 충전량 99
그림 4-49. 회생제동 조건2: 내리막 브레이크 조작과 배터리 충전량 99
그림 4-50. 회생제동 조건3: 브레이크와 배터리 충전량 100
그림 5-1. 속도와 전류소모량 103
그림 5-2. 감가속도와 전류소모량 104
그림 5-3. 악셀레이터 조작 강도와 전류소모량 105
그림 5-4. 악셀레이터 작동과 미작동시 전류소모량 105
그림 5-5. 브레이크 조작 강도와 전류소모량 106
그림 5-6. 브레이크 작동과 미작동시 전류소모량 106
그림 5-7. 경사도와 전류소모량 107
그림 5-8. 곡선반경과 전류소모량 108
그림 5-9. 교차로 유/무에 따른 전류소모량 108
그림 5-10. 정류장 유/무에 따른 전류소모량 109
그림 5-11. 변수간의 영향관계 113
그림 5-12. 종속변수 정규성 검정 115
그림 5-13. 종속변수 'Q-Q플롯' 활용 정규성 검증 116
그림 5-14. MPB(Mean Prediction Bias) 산식 123
그림 5-15. MAD(Mean Absolute Deviation) 산식 124