Strategies for the evaluation of electrification projects of public transportation by bus

Authors

DOI:

https://doi.org/10.32358/rpd.2020.v6.461

Keywords:

electro mobility, public transportation, eletric, buses

Abstract

Purpose: This paper introduces a project evaluation strategy and risk mapping for electrification of public transportation. It is also the scope for identifying the participation of institutions beyond and of the transportation ecosystem in the decision-making process of electric bus projects. Methodology/ Approach: The methodology is based in a feasibility study to assess the applicability of electric buses according to the operational and infrastructure characteristics of the cities. Findings: The achieved strategy presented a global vision of project elaboration, including the participation of steakholders who are not traditionally associated with planning, but are an active part of the services provision. Research Implication: Based on the project evaluation strategy proposed is possible to reduce market or technology uncertainties, to anticipate and mitigate the identified risks to provide safer recommendations to decision makers. Originality/Value of paper: transportation planners and decision maker will now be able to make decisions based on a thorough assessment of the compatibility of electric buses with the respective cities.

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Author Biographies

Filipe Leonardo Cardoso Souza, Inter-American Development Bank

Engenheiro de Transportes do Núcleo de Desenvolvimento Tecnológico da Associação Nacional das Empresas de Transportes Públicos - NTU. Mestre em Engenharia de Transportes na área de Planejamento de Transportes e Transporte Público pela Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ. Graduado em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Alagoas - UFAL. Possui experiência em atividades de planejamento, projetos e gestão de transporte público. Responsável por publicações no ramo de transportes e mobilidade urbana. Capacitado em gestão de equipes, pesquisas e eventos voltados à mobilidade e engenharia

André Soares Dantas, Associação Nacional das Empresas de Transportes Urbanos

Formou-se em 1995 no curso de Engenharia Civil com Ênfase em Transportes, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Em 1998, sob a orientação da Professora Yaeko Yamashita, André obteve o título de Mestre em Transportes Urbanos pela Universidade de Brasília (UnB). Após quatro anos de estudos sob a orientação do Professor Koshi Yamamoto, André recebeu o título de Doutor em Engenharia Civil pelo Instituto Tecnológico de Nagoya, Japão. Em 2002, André assumiu o cargo de Professor em Engenharia de Transportes no Departamento de Engenharia Civil e Recursos Naturais da Universidade de Canterbury, Nova Zelândia. Nos últimos 20 anos, André acumulou conhecimento técnico-científico e experiência prática em várias sub-disciplinas de transportes. Especializou-se no desenvolvimento e aplicação de modelos de transportes em todos os níveis de análise no transporte de carga e de passageiros. Possui também conhecimento destacado na criação de políticas de transportes, modelagem, logística, análise e implementação de sistemas de transportes. Tem experiência na modelagem de transportes e no uso de programas especializados. Nesse sentido, atuou como conselheiro técnico em vários projetos como o Urban Transportation Network Reliability Assessment Techniques , que preparou Pequim para os Jogos Olímpicos de 2008. Em 2008, trabalhou na Austrália com a empresa de consultoria de engenharia MWH Global em vários projetos, tais como Upgrade of the Port of Brisbane Motorway , que analisou a viabilidade econômica do investimento de cerca de 300 milhões de dólares. Utilizou uma vasta rede de contatos internacionais desenvolvidos ao redor do mundo e a fluência escrita e falada em três línguas (Português, Inglês e Japonês). Foi professor de cursos de graduação e pós-graduação da Universidade de Canterbury, Nova Zelândia. Publicou mais de 100 artigos científicos em revistas e conferências especializadas. Recebi o Prêmio Yasoshima pelo melhor artigo científico da 4ª. Conferência Internancional da Associação de Pesquisa do Sudeste Asiático, realizada em Hanoi, Viet Nam. Foi agraciado com o prêmio de Pesquisador Revelação da Universidade de Canterbury, Nova Zelândia. Em 2010, retornou ao Brasil onde trabalhou inicialmente como consultor independente. Atualmente, lidera a equipe técnica da Associação Nacional de Empresas de Trasnportes Urbanos (NTU) na assistência de 550 empresas associadas, que são responsáveis por 40 milhões de viagens urbanas no transporte público por dia.

References

Aber, J. (2016). Electric Bus Analysis for New York City Transit. New York City Transit, Columbia University, Nova York, EUA.

Basso, C. (2011). O Impacto dos Veículos Elétricos Plug-in no Sistema Elétrico de Potência. Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Federal do Pampa

Bi, Z.; Kleine, R.; Keoleian, G. A. (2016). Integrated Life Cycle Assessment and Life Cycle Cost Model for Comparing Plug-in versus Wireless Charging for an Electric Bus System. Jornal of Industrial Ecology, 21, 344-355. https://doi.org/10.1111/jiec.12419

Byd (2019). Entrevista com representante da BYD no Seminário Nacional NTU 2019. Brasília, DF

Carb (2016). Battery Cost for Heavy-Duty Electric Vehicles. California Air Resources Board, California, EUA

Carb, California Air Resources Board. (2015). Low carbon fuel standard. Final Regulation Order, Title 17, California Code of Regulations. Available in <https://www.arbca.gov/regact/2015/lcfs2015/lcfsfinalregorder.pdf>. Accessed 15/08/2020

Cavaglia, B. (2014). Interview Local Government Turin (Citta’ Di Torino)

Chaves, L. R. (2019). Elétricos no horizonte. Edição 283. Available in: < https://revistapesquisa.fapesp.br/2019/09/06/eletricos-no-horizonte/>. Accessed: 09/09/2019

Cooney, G. A. (2011). Life cycle assessment of diesel and electric public transportation buses. Masters Dissertation, University of Pittsburgh, Pennsylvania, EUA

D’agosto, M. A.; Gonçalves, D. N. S.; Almeida, I. R. P. L. (2017). Ônibus elétricos a bateria (plug-in): Uma primeira avaliação da viabilidade econômica e do impacto na tarifa para o uso nas cidades brasileiras. Transportation Engineering – PET/COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil

Ding (2015). Value of the energy storage system in an electric bus fast charging station. Department of Electrical Engineering, Tsinghua University, China

Eletra, 2019. Entrevista com representante da Eletra no Seminário Nacional NTU 2019. Brasília, Brazil

Elgowainy, A; HAN, J.; POCH, L; WANG, M.; VYAS, A; MAHALIK, M.; ROUSSEAU, A. (2010). Well-to-wheels analysis of energy use and greenhouse gas emissions of plug-in hybrid electric vehicles. Argonne National Laboratory, Chicago University, EUA

Ercan, T.; Zhao, Y.; Tatari, O, Pazour, J. A. (2015). Optimization of transit bus fleet's life cycle assessment impacts with alternative fuel options. Energy, 93, 323-334. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.09.018.

Eudy, L. (2016). Foothill Transit Battery Electric Bus Demonstration Results. National Renewable Energy Laboratory, Golden Coast, EUA

Falco, D. G. (2017). Avaliação do desempenho ambiental do transporte coletivo urbano no estado de São Paulo: uma abordagem de ciclo de vida do ônibus a diesel e elétrico à bateria. Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP

Flyer (2016). New Flyer Xcelsior®XE40 Battery-Electric Bus Port Authority of Allegheny County Demonstration Report. New Flyer, Pittsburgh, EUA

Greenpeace (2016). Dossiê Ônibus Limpo – Benefícios de uma transição para combustíveis renováveis na frota de São Paulo. São Paulo, Brazil

Grutter, J. (2016). Real World Performance of Hybrid and Electric Buses. Grutter Consulting, Reinach, Schweiz

Labmob, 2020. Plataforma E-bus Radar. Available in < https://www.ebusradar.org/>. Accessed 17/07/2020

Laizānsa, A.; Graursc, I.; Rubenisa, A.; Utehinc, G. (2016). Economic Viability of Electric Public Busses: Regional Perspective. Procedia Engineering, 134, 316-321. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.01.013

Lajunen, A.; Lipman, T. (2016). Lifecycle cost assessment and carbon dioxide emissions of diesel, natural gas, hybrid electric, fuel cell hybrid and electric transit buses. Elsevier Ltda.

Lebeau, K.; Lebeau, P.; Macharis, C.; Mierlo, J. V. (2013). How expensive are electric vehicles? A total cost of ownership analysis. World Electric Vehicle Journal, 6, 999-1007. https://doi.org/10.3390/wevj6040996.

Li, X.; Gorguinpour, C.; Sclar, R.; Castellanos, S. (2019). How to enable electric bus adoption in cities worldwide: a Guiding Report for City Transit Agencies and Bus Operating Entities. World Resources International – WRI. Available in < https://www.wri.org/publication/how-enable-electric-bus-adoption-cities-worldwide>. Accessed 15/08/2020

Lindgren, L. (2015). Full electrification of Lund city bus traffic – A simulation study. Department of Industrial Electrical Engineering and Automation, Lund Institute of Technology

Mattes, P. (2018). Performance of an Electric Bus, Powered by Solar Energy. VII Congresso Brasileiro de Energia Solar

Millo, F.; Rolando, L.; Fuso, R.; Mallamo, F. (2014). Real CO2 emissions benefits and end user’s operating costs of a plug-in Hybrid Electric Vehicle. Applied Energy, 114, 563–571. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.09.014

Noel, L.; Mccormack, R. A cost benefit analysis of a V2G-capable electric school bus compared to a traditional diesel school bus. Applied Energy, 126, 246-255. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.04.009

Siqueira, F. H.; Pinheiro, B. C.; Tavares, V. B. (2019). Panorama sobre o monitoramento do desempenho de ônibus elétricos. 33º Seminário ANPET. Balneário Camboriú, Brazil.

Slowik, P; Araújo, C.; Dallmann, T.; Façanha, C. (2018). Avaliação Internacional de Políticas Públicas para Eletromobilidade em Frotas Urbanas. Ministério da Indústria, Comércio Exterior e Serviços, Brasília, DF

Tcrp (2018). Battery Electric Buses State of the Practice - A Synthesis of Transit Practice. Synthesis 130. Transit Cooperative Research Program, Washington – DC, EUA

Tesar, M., Berthold, K., Gruhler, J. P., & Gratzfeld, P. (2020). Design Methodology for the Electrification of Urban Bus Lines with Battery Electric Buses. Transportation Research Procedia, 48, 2038-2055. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2020.08.264

Tong, F.; Hendricksonb, C.; Biehlerd, A.; Jaramillob, P. (2017). Life cycle ownership cost and environmental externality of alternative fuel options for transit buses. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 57, 287–302. https://doi.org/10.1016/j.trd.2017.12.008

Tong, F.; Hendricksonb, C.; D, Biehlerd, A.; Jaramillo, P.; Sekib, S. (2017). Life cycle ownership cost and environmental externality of alternative fuel options for transit buses. Transportation Research Part D, 57, 287–302. https://doi.org/10.1016/j.trd.2017.09.023

Uitp (2018), Infraestrutura Básica para Ônibus Elétrico a Bateria. Relatório de recomendações, Transport & Urban Life, Latin America

Useche, S., Gómez, V., & Cendales, B. (2017). Stress-related psychosocial factors at work, fatigue, and risky driving behavior in Bus Rapid Transport (BRT) drivers. Accident Analysis & Prevention, 104, 106-114. https://doi.org/10.1016/j.aap.2017.04.023.

Vaz, L. F. H. (2015). Veículos híbridos e elétricos: sugestões de políticas para o segmento. BNDES Setorial, p. 295-344

Wilson, G. (2014). Resultados do Teste com o Ônibus Elétrico na Cidade do Rio de Janeiro. FETRANSPOR, Rio de Janeiro

WRI (2017). Modelo de Negócio para adoção de ônibus elétricos. Seminário E-Mob GIZ. World Resources International, Brasília, Brasil

Xylia, M.; Leduc, S.; Patrizio, P.; Kraxner, F.; Silveira, S. (2017). Locating charging infrastructure for electric buses in Stockholm. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 78, 183–200. https://doi.org/10.1016/j.trc.2017.03.005.

Zeeus (2016). Grid impacts of electric bus system based on depot charging. Zero Emission Urban Bus System, Version 1.9

Zeeus (2017). ZeEUS eBus Report #2. Available in < https://zeeus.eu/uploads/publications/documents/zeeus-report2017-2018-final.pdf>. Accessed 15/08/2020

Zeeus (2018). Tender Structure for Urban Electric Bus Procurement. Zero Emission Urban Bus System, 1

Zeeus (2019). Urban E-bus Systems Deployment Plan and Recommendations. Zero Emission Urban Bus System;

Zhou, B.; Wu, Y.; Zhou, B.; Wang. R; Ke, W; Zhang, S.; Hao, J. (2016). Real-world performance of battery electric buses and their life cycle benefits with respect to energy consumption and carbon dioxide emissions. Energy, 96, 603-613. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.041

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Published

2020-09-23

How to Cite

Souza, F. L. C., & Dantas, A. S. . (2020). Strategies for the evaluation of electrification projects of public transportation by bus. Revista Produção E Desenvolvimento, 6. https://doi.org/10.32358/rpd.2020.v6.461

Issue

Section

Territorial Affairs