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車隊管理好,乘車也環保!數位大數據協助運輸業者成為節能駕駛

車輛中心ARTC_96
・2019/07/05 ・1965字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 583 ・九年級
駕駛員對於車輛的駕駛觀念、認知及行為習慣,將會直接影響車輛的油耗表現。圖/pixabay

駕駛員對於車輛的駕駛觀念、認知及行為習慣,將會直接影響車輛的油耗表現,依據英國的研究(Safe and Fuel Efficient Driving 計畫),駕駛人經過駕駛訓練後,所獲得的節能效益從 1.9%到 17%不等,平均可達 10.01%1

美國FORD、日本HINO及瑞典SCANIA等車廠2,均設有節能駕駛訓練中心或提供節能相關課程,協助客戶透過節能駕駛降低燃油成本,並藉由車輛儀表標示經濟轉速區間或輔助駕駛提醒等,引導駕駛者將車輛操作於最節能的狀態。除此之外,近年來亦有車廠推廣車隊管理系統3,透過行車資料蒐集與分析,以月或週報表的方式提供車隊管理者應管制的對象與項目,作為駕駛行為改善之參考依據。

然而運輸業者所使用之車型種類與廠牌複雜,車廠所提供的節能駕駛服務與相關分析輔助設備,難以全面符合各廠牌與各營運類型之需求,再加上此節能駕駛服務通常僅針對新購客戶,導致節能效益非常有限。

全面分析車速與引擎轉速訊號,找出最有效的節能策略

然而運輸業者所使用之車型種類與廠牌複雜,因此節能駕駛上的效益有限。圖/pixabay

因此,經濟部能源局委託車輛中心 (ARTC),針對運輸車隊適用之駕駛行為分析技術進行研究,成功運用集群統計 (k-means) 開發客觀的分析技術,僅需擷取車速與引擎轉速訊號,並透過優劣分群與同儕相互比較之統計方式進行行為分析,其結果可搭配車輛油耗相關性比對找出影響油耗顯著因子,如此一來藉由科學數據的展現,提供車隊管理者找出應管控之駕駛對象與改善項目,再針對目標對象與重點改善項目進行教育訓練,其成果經各營運型態車隊實務驗證後確實可有效提升車隊整體燃油效率。

當然在實務上管理駕駛行為所產生的節能效益多寡,與車隊型態、管理制度及管控頻率等因素息息相關,一般而言節能成效平均可達 5%以上。

除了後端之駕駛行為分析外,為能使駕駛者維持較佳節能的節能駕駛狀態,在應用實務上亦同步發展一套具不良行為提醒功能之即時顯示模組(如下圖),此模組針對運輸車隊常發生之怠速、超速、急加減速、轉速過高及檔位過低等耗油行為進行設計,當駕駛者有不良駕駛情形發生時,即時透過燈號顯示不良項目,以準確提醒駕駛立即改善,藉由駕駛行為分析與耗油行為即時顯示功能雙管齊下,協助車隊業者落實節能駕駛。

不良行為即時顯示模組。圖/ARTC提供

進行駕駛行為分析的首要條件為行車數據數位化,需具備以秒為單位的數位式行車紀錄器,儲存各車輛之車速與引擎轉速,其數據才能匯入分析程式,並將分析結果與用油量進行相關性比對,從中分析出主要耗油因子。但對於擁有大量車輛數的車隊而言,每日記錄的數據即高達萬筆以上,因此如何有效傳輸數據與分析亦是車隊當前所面臨的挑戰。

目前國內交通法規規範 8 噸以上車輛皆須安裝行車記錄器(機械、數位式),其中客運車輛更需額外搭載車輛動態系統(TTIA 規範),再加上各車隊營運特性所需各項功能(如駕駛行為、即時影像、調度派遣、車輛安全及營運績效等),及考量系統維運便利性與精簡通訊費等多項因素,因此多功能整合服務系統已儼然成為市場主流趨勢。

ARTC 透過與國內車機廠商合作,共同開發多功能整合型車機,經車上診斷系統 (OBD) 擷取車速與引擎轉速之外,也一併紀錄有關車輛安全的冷卻水溫及電瓶電壓,同時導入 ARTC 研究多年之駕駛行為分析技術,期符合車隊同時具備節能與安全功能之期望。

為加速擴散駕駛行為分析技術應用,2017 年度 ARTC 結合車機廠商原商業銷售方案,搭配中區區域運輸發展研究中心營運績效分析資訊,提供教育訓練、節油獎勵、車輛調度等完整加值服務,成功獲得全球工業氣體公司─三福氣體車隊及南部地區之客運指標車隊─高雄客運的青睞,前述兩家車隊全數車輛導入數位式多功能整合車機,未來可藉由詳細的駕駛行為及車輛安全相關數據紀錄與後台分析,並搭配即時的不良駕駛行為與安全警示提醒機制,除有效提升燃油效率響應節能環保外,更能直接有效降低車隊的燃油成本及提高安全性,達成企業與節能環保雙贏成果。

車機功能需求與整合說明。圖/ARTC提供

本文出自財團法人車輛研究測試中心;原文<車隊管理之駕駛行為分析技術>,如需轉載,歡迎與車輛中心聯繫。

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車輛中心ARTC_96
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財團法人車輛研究測試中心 (ARTC),江湖俗稱車測中心,但更希望大家能稱呼我們為「車輛中心」,因為我們不只做測試,我們也做創新研發;我們是由一群對車輛有著專業知識與熱情的工程師所組成,期望透過泛科學這個平台與大家分享各種車輛知識,讓大家更懂車。


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小鼠研究指「間歇性禁食」可延年益壽——重點不在總熱量,延長用餐間隔才是重點!

台灣科技媒體中心_96
・2021/10/24 ・2679字 ・閱讀時間約 5 分鐘

2021 年 10 月 18 日,國際期刊《自然醫學》(Nature Medicine)公開的一篇研究論文,探討飲食模式和改善生理健康之間的關係。研究將小鼠總共分為五組:(1)自由取食、(2)限制 30% 的熱量攝取,但沒有禁食期、(3)限制 30% 的熱量攝取,半天內給食三次,另外半天禁食、(4)限制 30% 的熱量攝取,每天只給食一次,其他 21 小時禁食、(5)熱量攝取總量不變,但每天禁食 21 小時。

研究運用液相層析質譜儀(Liquid chromatography–mass spectrometry),以及轉錄組分析(Transcriptional profiling)等方法,發現僅「禁食」而沒有減少攝取的總熱量,就足以得到在限制熱量的飲食模式時出現的大部分代謝與核酸轉錄的特徵,以及延長壽命、防止衰弱等健康上的好處。

該研究歸納出以下三大結論:

  1. 過往研究限制熱量攝取的好處時,無法分辨原因是「總卡路里攝取下降」還是「有規律的長時間禁食」。這篇研究協助釐清熱量限制帶來好處的原因,發現單純禁食而並不減少總熱量攝入,就足以達到有助代謝和延緩老化這些健康效果。
  2. 研究是在特定的條件下所觀察到的現象,不同性別及不同品系的小鼠,禁食的效果就不同,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。
  3. 禁食很可能是限制卡路里攝取時,可改善健康和長壽所必需的關鍵。如果可以證明適用於人類,未來可能幫助人們在不需要減少卡路里攝取總量的情況下,也能延緩老化、促進健康。
圖/Pixabay

大爆吃再間歇性禁食更健康?仍有待證實

臺大醫學院腦與心智科學研究所教授王培育指出,適當的飲食限制對於促進代謝、預防疾病及延長壽命的益處已是廣為人知。然而在早期用酵母菌、線蟲及果蠅作為實驗對象的研究中,受限於實驗模式,大多是以稀釋食物中的營養成份且自由飲食的方式來觀察飲食限制的好處 [1][2][3]

而在哺乳類中,小鼠或猴子實驗則是以每日一到二次或數日一次的方式,餵食正常食量的 40-80% [4][5],因此,一直以來飲食限制所帶來的好處被認為是降低日常飲食中卡路里的總量所導致。但是這些傳統的觀點在近年來的研究中已是備受挑戰,例如每日限制時間或食物量的餵食或禁食(於幾個小時內自由飲食或吃完定量的食物),也可明顯的達成健康長壽的好處 [6]

所以,重要的究竟是卡路里減量,還是禁食?本篇研究利用特定品系的小鼠,以系統性的方法實驗數種飲食的模式並且分析多種代謝及生理指標。結果顯示適當的禁食,可能是影響健康指標的關鍵,然而這是否意味著大吃大喝但間歇性的禁食是比少量及少餐更好的選擇呢?有待日後有更多的研究證據來說明。

規律禁食/進食,比總熱量攝取更重要

王培育也指出,這份研究僅使用了兩種品系的公、母小鼠進行研究,便可觀察到飲食限制對於不同性別及兩種品系小鼠的生理反應造成許多的差異,顯示本研究是在特定的條件下所觀察到的現象,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處,因此營養均衡、不必在卡路里上斤斤計較,一樣可能擁有健康長壽。

王培育指出,這份研究詳盡的比較了長期限制總熱量攝取與間歇性禁食,對代謝、老化以及壽命的影響,結果也顯示了有規律的間歇性禁食也許就足以帶給我們健康上的各種好處。這告訴我們,吃什麼、吃多少固然重要,何時吃以及飲食是否規律也許更重要。這結果與上月一篇發表在期刊《自然》(Nature)上的果蠅間歇性禁食實驗結果不謀而合 [7]

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處。圖/Pixabay

「禁食」才是有助代謝的關鍵

國立中興大學食品暨應用生物科技學系特聘教授蔣恩沛指出,過去許多研究都發現「限時進餐」或「限制進餐量」具有代謝益處,並延長小鼠的壽命。然而這些發現並無法釐清,哪些是純粹因為減少熱量攝入引起的好處,而哪些是因實驗要控制卡路里而無形中施加了禁食所致。

本研究在小鼠實驗中發現,限制卡路里的飲食方式,促成葡萄糖代謝、虛弱和壽命的各項改善,其實需透過「禁食」來達成。研究推翻了長期以來認為卡路里限制飲食對哺乳動物有益僅是由於減少總熱量攝取的觀點,並強調當中的「禁食行為」才是有助代謝(例如提升胰島素敏感性)和延緩老化這些保護作用的重要原因。

研究結果揭示了我們何時以及吃多少食物,如何調節代謝健康和壽命,並證明每天延長禁食,而不僅僅是減少熱量攝入,可能是熱量限制飲食對改進代謝和延緩老化的原因。過去已有研究表明,延長兩餐間隔對健康有益,本研究結果與過去研究也有相當的一致性。

蔣恩沛表示,人類老化過程中所伴隨的退化過程和疾病,有許多變因,除了攝食量、飲食方式、種類,還有基因、環境因素,甚至腸道菌相,均可能扮演角色,遠比實驗動物複雜。然而可以確定的是,限制熱量攝取可提供代謝上的益處,並可能減緩衰老、延長壽命。

圖/Pexels

本文編譯自科學期刊文章,完整文章來源:

參考資料:

台灣科技媒體中心_96
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