DE102021117458B4 - Method for determining the goods-related amount of carbon dioxide emitted during goods transport and tracking device for carrying it out - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der warenbezogenen Menge an ausgestoßenem CO2bei einem Warentransport mit einem Transportfahrzeug, das ein CAN-Bus-System aufweist, an welches zumindest ein Steuergerät der Bremsanlage sowie ein Steuergerät der Kraftstoffversorgung angeschlossen ist, umfassend die Schritte: Erfassen der geografischen Position einer Ladestelle mittels eines Positionsbestimmungssensors; Ermitteln des Leergewichts des Transportfahrzeugs mittels des Steuergeräts der Bremsanlage; Ermitteln des Gewichts der zu transportierenden Ware; Ermitteln der verfügbaren Menge an Kraftstoff; Transportieren der Ware zu einer Entladestelle, wobei durch den Positionsbestimmungssensor die gefahrene Route erfasst wird; Ermitteln des Kraftstoffverbrauchs entlang der Route; und Ermitteln der durch die transportierte Ware verursachten Menge an CO2anhand der von dem Positionsbestimmungssensor erfassten Werte entlang der Route und anhand der Informationen zum Kraftstoffverbrauch unter Nutzung der Werte für die kraftstoffbezogene CO2-Emission, wie sie in der DIN EN 16258:2012 enthalten sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Trackinggerät zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for determining the goods-related amount of CO2 emitted during goods transport with a transport vehicle that has a CAN bus system to which at least one control unit of the brake system and one control unit of the fuel supply is connected, comprising the steps: detecting the geographic position of a loading point by means of a position determination sensor; Determining the empty weight of the transport vehicle using the control unit of the brake system; determining the weight of the goods to be transported; determining the amount of fuel available; Transporting the goods to an unloading point, the route taken being recorded by the position determination sensor; determining fuel consumption along the route; and determining the amount of CO2 caused by the transported goods based on the values recorded by the position determination sensor along the route and based on the information on fuel consumption using the values for fuel-related CO2 emissions as contained in DIN EN 16258:2012. The invention also relates to a tracking device for carrying out the method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der warenbezogenen Menge an ausgestoßenem Kohlenstoffdioxid (CO2) bei einem Warentransport mit einem Transportfahrzeug. Die Erfindung betrifft außerdem ein Trackinggerät mit einem Mikrocontroller, der zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist.The invention relates to a method for determining the quantity of carbon dioxide (CO 2 ) emitted when goods are transported in a transport vehicle. The invention also relates to a tracking device with a microcontroller that is set up to carry out the method.
In heutigen Zeiten ist es - gerade im Transportwesen - essentiell, dass auf den ökologischen Fußabdruck beim Transport der Güter geachtet wird, um dadurch die Ökobilanz des Gutes oder der Ware im Rahmen des Möglichen zu verbessern.Nowadays it is essential - especially in the transport sector - that attention is paid to the ecological footprint when transporting goods in order to improve the ecological balance of the goods or goods as far as possible.
Um aber genaue Kenntnis über die Ökobilanz der Ware zu erhalten, und um diese dann verbessern zu können, ist es ferner notwendig, die während des Transports entstehende warenbezogene Menge an CO2 zu kennen.However, in order to obtain precise information about the ecological balance of the goods and then to be able to improve it, it is also necessary to know the amount of CO 2 produced during transport related to the goods.
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DSLV Deutscher Speditions- und Logistikverband e.V., Berechnung von Treibhausgasemissionen in Spedition und Logistik gemäß DIN EN 16258, Begriffe, Methoden, Beispiele, März 2013, [http://www.dslv.org/dslv/ web.nsf/gfx/8F102DF8C3E4A2F141257BB7007779CB/$file/DSLV-Leitfaden %20Berechnung%20von%20THG-Em issionen)/020Stand%2003-2013. pdf] beschreibt die Berechnung von CO2-Emissionen.DSLV Deutscher Speditions- und Logistikverband eV, Calculation of greenhouse gas emissions in freight forwarding and logistics according to DIN EN 16258, terms, methods, examples, March 2013, [http://www.dslv.org/dslv/web.nsf/gfx/8F102DF8C3E4A2F141257BB7007779CB/ $file/DSLV-Guide %20Calculation%20of%20GHG-Emissions)/020Status%2003-2013. pdf] describes the calculation of CO 2 emissions.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Ermittlung der warenbezogenen Menge an ausgestoßenem Kohlenstoffdioxid bei einem Warentransport mit einem Transportfahrzeug sowie ein Trackinggerät zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die eine präzise Erstellung einer Ökobilanz für zu transportierende Produkte ermöglichen.It is therefore the object of the present invention to specify a method for determining the goods-related amount of carbon dioxide emitted when goods are transported with a transport vehicle and a tracking device for carrying out the method, which enable a precise creation of a life cycle assessment for products to be transported.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Trackinggerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved with a method having the features of claim 1 and with a tracking device having the features of claim 10 . Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Transportfahrzeug über ein CAN-Bus-System verfügt, an welches zumindest ein Steuergerät der Bremsanlage sowie ein Steuergerät der Kraftstoffversorgung angeschlossen ist. Das Verfahren umfasst dabei insbesondere die folgenden Schritte:
- - Erfassen der geographischen Position einer Ladestelle einer zu transportierenden Ware mittels eines Positionsbestimmungssensor,
- - Ermitteln des Leergewichts des Transportfahrzeugs mittels wenigstens eines Lastsensors der Bremsanlage des Transportfahrzeugs, wobei die Signale mittels des Steuergeräts der Bremsanlage über das CAN-Bus-System an eine zentrale Steuereinheit übertragen werden,
- - Ermitteln des Gewichts der zu transportierenden Ware nach ihrem Verladen und vor ihrem Transport mittels des Lastsensors der Bremsanlage über das CAN-Bus-System durch Subtraktion der Werte für das Leergewicht des Transportfahrzeugs,
- - Ermitteln der für den Transport verfügbaren Menge an Kraftstoff anhand der vom Steuergerät für die Kraftstoffversorgung über das CAN-Bus-System an die zentrale Steuereinheit bereitgestellten Kraftstoffwerte,
- - Transportieren der Ware zu einer Entladestelle, wobei durch den Positionsbestimmungssensor die gefahrene Route erfasst wird, wobei vorzugsweise aber auch die entlang der Route gefahrene(n) Geschwindigkeit(en) und/oder die entlang der Route aufgetretenen Beschleunigungen mit zusätzlichen Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungssensoren erfasst werden,
- - Ermitteln des Kraftstoffverbrauchs entlang der Route anhand des nach dem Transport noch verfügbaren restlichen Kraftstoffs über das CAN-Bus-System, wobei ein Nachfüllen von Kraftstoff entlang der Route ebenfalls berücksichtigt wird, und
- - Ermitteln der durch die transportierte Ware verursachten Menge an CO2 anhand der vom Positionsbestimmungssensor erfassten Werte entlang der Route und anhand der Informationen zum Kraftstoffverbrauch unter Nutzung der Werte für die kraftstoffbezogene CO2-Emission, wie sie in der DIN EN 16258:2012 enthalten sind.
- - detecting the geographic position of a loading point for goods to be transported by means of a position determination sensor,
- - Determination of the empty weight of the transport vehicle by means of at least one load sensor of the brake system of the transport vehicle, the signals being transmitted to a central control unit by means of the control unit of the brake system via the CAN bus system,
- - determining the weight of the goods to be transported after loading and before their transport using the load sensor of the brake system via the CAN bus system by subtracting the values for the empty weight of the transport vehicle,
- - Determining the amount of fuel available for transport based on the fuel values provided by the fuel supply control unit via the CAN bus system to the central control unit,
- - Transporting the goods to an unloading point, the route taken being detected by the position determination sensor, but preferably also the speed(s) driven along the route and/or the accelerations occurring along the route with additional speed and/or Acceleration sensors are detected,
- - determining the fuel consumption along the route based on the remaining fuel available after the transport via the CAN bus system, also taking into account refueling along the route, and
- - Determining the amount of CO 2 caused by the transported goods based on the values recorded by the positioning sensor along the route and based on the information on fuel consumption using the values for fuel-related CO2 emissions as contained in DIN EN 16258:2012.
Auf diese Weise lässt sich besonders zuverlässig die warenbezogene Menge an ausgestoßenem CO2 bestimmen. Für die Ermittlung der CO2-Menge wird dabei ein Modell genutzt, welches im Standard DIN EN 16258 (Stand: 2012) enthalten ist, welches als Emissionsfaktoren für Diesel von 3,24, für Benzin von 2,88 und für Flüssiggas (LPG) von 1,90 beschreiben (sogenanntes CO2Äquivalent in Kilogramm/Einheit). Auf diese Weise lässt sich also systemseitig der CO2-Ausstoß je gefahrenem Kilometer bestimmen, wobei bei Kenntnis der Gewichte der Ladeeinheiten (d.h. also der Ware selbst und des jeweiligen der Ware zugeordneten Ladehilfsmittels, ggfs. zusammen mit der Ladungsträgerverpackung) auch die Werte für das einzelne transportierte Produkt bestimmt werden kann.In this way, the quantity of CO 2 emitted in relation to the goods can be determined in a particularly reliable manner. A model is used to determine the amount of CO 2 , which is contained in the standard DIN EN 16258 (status: 2012), which has emission factors of 3.24 for diesel, 2.88 for petrol and 2.88 for liquid gas of 1.90 (so-called CO 2 equivalent in kilograms/unit). In this way, the system can determine the CO 2 emissions per kilometer driven, whereby if the weights of the loading units are known (i.e. the goods themselves and the respective loading aid assigned to the goods, possibly together with the load carrier packaging), the values for the individual transported product can be determined.
Im Rahmen des Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn der wenigstens eine Positionsbestimmungssensor zur Erfassung von Signalen des GPS-Satellitensystems, zur Erfassung von Signalen des Glonass-Satellitensystems und zur Erfassung von Signalen des Galileo-Satellitensystems eingerichtet ist. Der Positionsbestimmungssensor ist vorzugsweise sowohl zur Erfassung von GPS-Daten, als auch zur Erfassung von Glonass-Daten als auch zur Erfassung von Galileo-Daten eingerichtet.Within the scope of the method, it is advantageous if the at least one position determination sensor is set up to acquire signals from the GPS satellite system, to acquire signals from the Glonass satellite system and to acquire signals from the Galileo satellite system. The position determination sensor is preferably set up both for acquiring GPS data and for acquiring Glonass data as well as for acquiring Galileo data.
Hierzu ist die zentrale Steuereinheit des Transportfahrzeugs ausgestaltet, die zur Ermittlung des CO2-Ausstoßes erforderlichen Daten an ein den Positionsbestimmungssensor enthaltendes Trackinggerät zu übertragen. Dieses Trackinggerät kann die erfassten und über das CAN-Bus-System übertragenen Daten verarbeiten und gegebenenfalls an einen übergeordneten Server übermitteln.For this purpose, the central control unit of the transport vehicle is designed to transmit the data required to determine the CO 2 emissions to a tracking device containing the position determination sensor. This tracking device can process the data recorded and transmitted via the CAN bus system and, if necessary, transmit it to a higher-level server.
Auf einer Hauptplatine des Trackinggeräts kann eine Mehrzahl an Positionsbestimmungssensoren angebracht sein, wobei jeder Positionsbestimmungssensor einem eigenen globalen Satellitensystem zugeordnet ist und dessen Daten empfangen kann. So wird beispielsweise in nördlichen Regionen eine bessere Positionsbestimmung mit dem Glonass-Satellitensystem möglich sein, als dies mit dem GPS-Satellitensystem der Fall wäre, sodass beispielsweise letzteres eine geringere Gewichtung erhält. Die Signale können dabei bevorzugt gewichtet gemittelt werden. Durch die Gewichtung des Mittelwerts aus den Daten unterschiedlicher globaler Satellitensysteme trägt vorzugsweise immer dasjenige globale Satellitensystem verstärkt zur Positionsbestimmung bei, dass die bessere Signalstärke oder die bessere Satellitenabdeckung und damit die bessere Positionsbestimmung bereitstellt.A plurality of positioning sensors can be attached to a motherboard of the tracking device, with each positioning sensor being assigned to its own global satellite system and being able to receive its data. For example, in northern regions, a better positioning will be possible with the Glonass satellite system than would be the case with the GPS satellite system, so that the latter, for example, receives a lower weighting. The signals can preferably be averaged in a weighted manner. By weighting the mean value from the data from different global satellite systems, that global satellite system which provides the better signal strength or better satellite coverage and thus better position determination preferably always contributes more to the position determination.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Trackinggerät selbst einen Mikrocontroller umfasst, der die verursachte Menge an CO2 auf Basis der übertragenen Kraftstoffsignale und der übertragenen Signale für die statische Achslast ermittelt.It is provided according to the invention that the tracking device itself includes a microcontroller that determines the amount of CO 2 caused on the basis of the transmitted fuel signals and the transmitted signals for the static axle load.
Es ist die Möglichkeit vorhanden, dass das Trackinggerät die von der Steuereinheit des Transportfahrzeugs bereitgestellten Werte an einen übergeordneten Server überträgt, und dass die Werte der verursachten Menge an CO2 über ein internetbasiertes Nutzerportal einsehbar oder abrufbar sind. Es ist die vorteilhafte Möglichkeit gegeben, dass die Daten des Frachtbriefs ebenfalls herangezogen werden, um zu bewerten, welche Ladeeinheit (Ware und ggfs. Ladungsträger) welches Gewicht umfasst, so dass für jede einzelne verladende Ware die verursachte Menge an CO2 bestimmt werden kann.There is the possibility that the tracking device transmits the values provided by the control unit of the transport vehicle to a higher-level server, and that the values of the amount of CO 2 caused can be viewed or called up via an Internet-based user portal. There is the advantageous possibility that the data of the bill of lading is also used to evaluate which loading unit (goods and, if applicable, load carrier) includes which weight, so that the amount of CO 2 caused can be determined for each individual loaded good.
In diesem Zuge ist ferner von Vorteil, wenn der Steuereinheit bereits vor dem Transport das Gewicht jeder einzelnen zu transportierenden Ladeeinheit oder Ware mit/oder Ladehilfsmittel vorgegeben wird, und wenn die für den Transport verursachte Menge an CO2 für jede einzelne Ladeeinheit und/oder für die jede einzelne Ware bestimmt wird.In this context, it is also advantageous if the weight of each individual loading unit or goods to be transported with/or loading aids is specified to the control unit before the transport, and if the amount of CO 2 caused for the transport for each individual loading unit and/or for which each individual product is determined.
Dabei können weitere Berechnungen vorgenommen und deren Ergebnisse im Portal hinterlegt werden, sodass die erforderliche CO2-Menge für den Transport einer Ware auch schon vorab bestimmbar ist. Diese Bestimmung kann dabei anhand von prädiktiven Daten erfolgen, die beispielsweise aus den Daten zur Betriebshistorie des Transportfahrzeugs, insbesondere auch aus dessen Navigationssystem, entstammen.Further calculations can be made and the results stored in the portal, so that the required amount of CO 2 for the transport of goods can be determined in advance. In this case, this determination can be made using predictive data, which originate, for example, from the data on the operating history of the transport vehicle, in particular also from its navigation system.
Es ist in diesem Zuge auch von Vorteil, wenn anhand der ermittelten Werte für den CO2-Ausstoß eine Optimierung vorgenommen wird. Diese Optimierung kann hinsichtlich zumindest wenigstens eines, vorzugsweise aber hinsichtlich mehrerer Parameter aus der Gruppe umfassend „zu fahrende Geschwindigkeit“, „mögliche Zuladung“, „Warengewicht“ und „zu fahrende Route“ erfolgen.In this context, it is also advantageous if an optimization is carried out on the basis of the determined values for the CO 2 emissions. This optimization can take place with regard to at least one, but preferably with regard to several parameters from the group comprising “speed to be driven”, “possible payload”, “weight of goods” and “route to be driven”.
Mit dem beschriebenen Verfahren ist zudem die Möglichkeit eröffnet, dass der Transport der Waren multimodal erfolgt, und dass die warenbezogene CO2-Menge beim Transport für jedes Verkehrsmittel getrennt erfasst und anschließend zusammengetragen wird.The method described also opens up the possibility of the goods being transported multimodally and the goods-related CO 2 quantity during transport being recorded separately for each means of transport and then collated.
Sobald es sich also um intermodale Transporte handelt, können auch für andere Verkehrsträger die anfallenden Emissionen mit einer Formel geschätzt werden; diese lautet: S x v x r = K, wobei S die zu transportierende Wegstrecke, v der spezifische Verbrauch unter Normbedingungen, r der Realverbrauchsfaktor laut aktuellen Untersuchungen (zum Beispiel nach ICCT) und K der Kraftstoffverbrauch darstellen. Mit der Formel K × E = MCO2 lässt sich dann während des Betrachtungszeitraumes die Masse des ausgestoßenen Kohlenstoffdioxids in Kilogramm ermitteln, wobei K der Kraftstoffverbrauch in Litern während des Betrachtungszeitraums und E der Emissionsfaktor gemäß den Werten der DIN EN 16258 (Stand: 2012) darstellt.As soon as intermodal transport is involved, the emissions occurring for other modes of transport can also be estimated using a formula; this is: S xvxr = K, where S is the distance to be transported, v is the specific consumption under standard conditions, r is the real consumption factor according to current studies (e.g. according to ICCT) and K is the fuel consumption. The formula K × E = MCO2 can then be used to determine the mass of carbon dioxide emitted during the period under consideration in kilograms, with K representing the fuel consumption in liters during the period under consideration and E the emission factor according to the values of DIN EN 16258 (status: 2012).
Es ist die vorteilhafte Möglichkeit gegeben, dass es sich bei der transportierten Ware zumindest auch um Luftfracht handelt, und dass beim Transport der Luftfracht auch die vom Flugzeug ausgestoßene Menge an Kohlenstoffdioxid beim Transport der Luftfracht ermittelt wird. Auch auf diese Weise wird bei einem multimodalen Transport die tatsächlich von einer Ware verursachte Menge an CO2 bestimmt.There is the advantageous possibility that the transported goods are at least also air freight, and that the amount of carbon dioxide emitted by the aircraft during the transport of the air freight is also determined during the transport of the air freight. This is another way of determining the amount of CO 2 actually caused by a product in multimodal transport.
Vorzugsweise wird beim Ermitteln der ausgestoßenen Menge an Kohlenstoffdioxid des Flugzeugs eine oder mehrere Werte berücksichtigt. Diese zu berücksichtigenden Werte können der folgenden Gruppe entstammen: Leergewicht des Flugzeugs, Gewicht der Ladung des Flugzeugs, Menge des vorhandenen Treibstoffs, Menge des verbrauchten Treibstoffs und zurückgelegte Flugstrecke.One or more values are preferably taken into account when determining the amount of carbon dioxide emitted by the aircraft. These values to be taken into account can be taken from the following group: empty weight of the aircraft, weight of the cargo on the aircraft, amount of fuel present, amount of fuel consumed and distance traveled.
Die in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Vorteile, vorteilhaften Ausgestaltungen und Wirkungen gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Trackinggerät, dessen Mikrocontroller zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist.The advantages, advantageous configurations and effects explained in connection with the method according to the invention apply in the same way to the tracking device according to the invention, the microcontroller of which is set up to carry out the method.
Die Datenkommunikation über den sogenannten CAN-Bus ist in Fahrzeugen weit verbreitet, wobei CAN für „Controller Area Network“ steht und somit ein Netzwerk aus mehreren gleichberechtigten Steuergeräten („Master“) bildet. Die für die Datenübertragung per CAN-Bus gewählten Nachrichten sind standardisiert bzw. durch einen Standard definiert. Diese Daten werden mit einem Signalumfang von maximal 8 Byte je Nachricht übertragen. Typischerweise enthält eine CAN-Nachricht neben weiteren Bestandteilen einen CAN-Identifizierer (eine sogenannte CAN-ID) und ein Signal. Der Identifizierer kann einen Code für „axiale Achslast in Kilogramm“ und das Signal rein beispielhaft „1.500“ - hexadezimal kodiert - sein. Somit überträgt eine solche CAN-Nachricht also die Information über die axial wirkende Achslast in Höhe von 1.500 kg. Die Achslast wird von einem Sensor der Bremsanlage gemessen und dann über die CAN-Bus-Schnittstelle in Form einer CAN-Nachricht standardisiert bereitgestellt, wo sie vom Trackinggerät weiterverarbeitet wird, welches hierzu einen Mikrocontroller umfasst, der vorzugsweise in Form eines Ein-Chip-Systems vorliegt. In analoger Weise kann das Signal für das Kraftstofflevel im Kraftstofftank übertragen und für die CO2-Mengenermittelung herangezogen werden.Data communication via the so-called CAN bus is widespread in vehicles, whereby CAN stands for "Controller Area Network" and thus forms a network of several control units with equal rights ("master"). The messages selected for data transmission via CAN bus are standardized or defined by a standard. This data is transmitted with a maximum signal size of 8 bytes per message. A CAN message typically contains a CAN identifier (a so-called CAN ID) and a signal in addition to other components. The identifier can be a code for "axial axle load in kilograms" and the signal "1,500" - hexadecimal coded - purely as an example. Such a CAN message thus transmits information about the axially acting axle load of 1,500 kg. The axle load is measured by a sensor in the brake system and then made available in a standardized form via the CAN bus interface in the form of a CAN message, where it is further processed by the tracking device, which for this purpose includes a microcontroller, which is preferably in the form of a one-chip system present. In an analogous manner, the signal for the fuel level in the fuel tank can be transmitted and used to determine the amount of CO 2 .
Über die CAN-Bus-Schnittstelle wird beispielsweise zusätzlich eine CAN-Nachricht mit einem Identifizierer und einem Signal bereitgestellt, das einen Code für „Geschwindigkeit in km/h“ und als Signal kodiert in hexadezimal-Ziffern die Geschwindigkeit als Zahl darstellen.For example, a CAN message with an identifier and a signal is additionally provided via the CAN bus interface, which represents a code for “speed in km/h” and, as a signal, the speed as a number encoded in hexadecimal digits.
Vorzugsweise wird die statische Achslast anhand des über die CAN-Bus-Schnittstelle bereitgestellte Lastsignal der Nachricht EBS 22 nach ISO 11992-2:2004 entnommen, wozu insbesondere wenigstens eines der Bytes an Stelle fünf oder sechs der Nachricht EBS 22 ausgelesen werden.The static axle load is preferably taken from the EBS 22 message according to ISO 11992-2:2004 using the load signal provided via the CAN bus interface, for which purpose at least one of the bytes in place five or six of the EBS 22 message is read.
Es hat sich herausgestellt, dass sich das Lastsignal für die Achslast, die von den Sensoren der Bremsanlage detektiert wird, aufgrund von wirkenden Windlasten und/oder aufgrund einer vorliegenden Dachlast wegen Niederschlags stark verändern kann. Um diese Effekte bei der Bewertung der CO2-Menge außen vor zu lassen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass von einem Datendienst Wetterdaten empfangen werden, und dass im Falle des Überschreitens eines vorgegebenen Werts für den vorherrschenden Niederschlag und/oder für die vorherrschende Windstärke, die Wetterdaten bei der Bewertung des Lastsignals berücksichtigt werden.It has been found that the load signal for the axle load, which is detected by the sensors of the brake system, can change significantly due to wind loads acting and/or due to a roof load that is present due to precipitation. In order to leave out these effects when evaluating the amount of CO 2 , the invention provides that weather data are received from a data service, and that if a predetermined value for the prevailing precipitation and/or the prevailing wind speed is exceeded, the Weather data are taken into account when evaluating the load signal.
Alternativ oder ergänzend besteht auch die Möglichkeit, dass die Steuereinheit eine sanfte Zunahme der Achslast über die Zeit als ein Indiz für vorherrschenden Niederschlag bewertet, so dass durch diese Zunahme der Achslast kein unbefugtes Betreten oder Entladen der Ladefläche detektiert wird.Alternatively or additionally, there is also the possibility that the control unit evaluates a gentle increase in the axle load over time as an indication of prevailing precipitation, so that this increase in the axle load does not detect unauthorized entry or unloading of the loading area.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the leave invention. Embodiments are therefore also to be regarded as included and disclosed by the invention which are not explicitly shown or explained in the figures, but which result from the explained embodiments and can be generated by means of separate combinations of features.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Illustration eines Lastzugs aus Zugfahrzeug und Anhänger, bei dem an die CAN-Bus-Schnittstelle ein Gerät angeschlossen ist, um - ggfs. auch prädiktiv - eine warenbezogene CO2-Mengenmessung durchzuführen, und -
2 eine schematische Illustration des Trackingsystems sowie des Geräteaufbaus.
-
1 a schematic illustration of a truck and trailer consisting of a towing vehicle and a trailer, in which a device is connected to the CAN bus interface in order to carry out a goods-related CO2 quantity measurement - possibly also predictively - and -
2 a schematic illustration of the tracking system and the structure of the device.
In
Mit dieser Ausgestaltung lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren realisieren. Das Verfahren dient der Ermittlung zur warenbezogenen Menge an ausgestoßenem Kohlenstoffdioxid (CO2) bei einem Warentransport mit einem Transportfahrzeug, wobei es insbesondere die folgenden Schritte umfasst:
- - Erfassen der geographischen Position einer Ladestelle einer zu transportierenden Ware mittels eines Positionsbestimmungssensors 212,
- - Ermitteln des Leergewichts des Transportfahrzeugs mittels wenigstens eines Lastsensors der
Bremsanlage 114 des Transportfahrzeugs, wobei die Signale mittels des 108, 110Steuergeräts der Bremsanlage 114 über die CAN-Bus-Schnittstelle 112 an eine zentrale Steuereinheit übertragen werden, - - Ermitteln des Gewichts der zu transportierenden Ware nach ihrem Verladen und vor ihrem Transport mittels des Lastsensors der Bremsanlage 114 über das CAN-Bus-System durch Subtraktion der Werte für das Leergewicht des Transportfahrzeugs,
- - Ermitteln der für den Transport verfügbaren Menge an Kraftstoff anhand der vom Steuergerät für die Kraftstoffversorgung über das CAN-Bus-System an die zentrale Steuereinheit bereitgestellten Kraftstoffwerte,
- - Transportieren der Ware zu einer Entladestelle, wobei durch
den Positionsbestimmungssensor 212 die gefahrene Route, und durch entwederden Positionsbestimmungssensor 212 oder durch einen oder mehrere Beschleunigungssensoren 204 die entlang der Route gefahrenen Geschwindigkeiten und die entlang der Route auftretenden Beschleunigungen erfasst werden, - - Ermitteln des Kraftstoffverbrauchs entlang der Route anhand des nach dem Transport noch verfügbaren restlichen Kraftstoffs über das CAN-Bus-System, wobei ein Nachfüllen von Kraftstoff entlang der Route ebenfalls berücksichtigt wird, und
- - Ermitteln der durch die transportierte Ware verursachten Menge an CO2 anhand der
von den Positionsbestimmungssensor 212 erfassten Werte entlang der Route und anhand der über das CAN-Bus-System bereitgestellten Informationen zum Kraftstoffverbrauch unter Nutzung der Werte für die kraftstoffbezogene CO2-Emission, wie sie in der DIN EN 16258 (Stand: 2012) enthalten sind.
- - detecting the geographic position of a loading point for goods to be transported by means of a
position determination sensor 212, - - Determination of the empty weight of the transport vehicle by means of at least one load sensor of the
brake system 114 of the transport vehicle, the signals being transmitted by means of the 108, 110 of thecontrol unit brake system 114 via theCAN bus interface 112 to a central control unit, - - Determination of the weight of the goods to be transported after their loading and before their transport by means of the load sensor of the
brake system 114 via the CAN bus system by subtracting the values for the empty weight of the transport vehicle, - - Determining the amount of fuel available for transport based on the fuel values provided by the fuel supply control unit via the CAN bus system to the central control unit,
- - Transporting the goods to an unloading point, with the route taken by the
position determination sensor 212 and the speeds traveled along the route and the accelerations occurring along the route being detected by either theposition determination sensor 212 or by one ormore acceleration sensors 204, - - determining the fuel consumption along the route based on the remaining fuel available after the transport via the CAN bus system, also taking into account refueling along the route, and
- - Determine the amount of CO 2 caused by the transported goods based on the values recorded by the
position determination sensor 212 along the route and based on the information on fuel consumption provided via the CAN bus system using the values for the fuel-related CO 2 emission, such as they are included in DIN EN 16258 (status: 2012).
Vorliegend werden die zur Ermittlung des CO2-Ausstoßes erforderlichen Daten von der zentralen Steuereinheit des Transportfahrzeugs an ein den Positionsbestimmungssensor 212 enthaltendes Trackinggerät 200 übertragen. Dieses Trackinggerät 200 umfasst dabei den Mikrocontroller 202, der selbst die verursachte Menge an CO2 ermitteln kann.In the present case, the data required to determine the CO 2 emissions are transmitted from the central control unit of the transport vehicle to a
Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die von der Steuereinheit des Transportfahrzeugs bereitgestellten Werte vom Trackinggerät 200 an einen übergeordneten Server 302 übertragen werden, wobei die Werte der verursachten Menge an CO2 über ein internetbasiertes Nutzerportal einsehbar oder abrufbar sind. Das Trackinggerät 200 verfügt dann über ein Kommunikationsmodul 214, das mit einem Kommunikationsmodul 304 des Servers 302 drahtlos kommunizieren kann. Der Server 302 ist vorzugsweise mit einem Online-Portal versehen, so dass auf eine Datenbank 306 online zugegriffen werden kann, und so dass die Daten - grafisch aufbereitet - im Online-Portal ausgegeben werden.However, there is also the possibility that the values provided by the control unit of the transport vehicle are transmitted from the
Anhand des Frachtbriefes für den durchzuführenden Transport kann das Gewicht jeder einzelnen Ladeeinheit bestimmt werden, sodass sich die kumuliert bestimmte Menge an CO2-Emission auf jede einzelne Ware des betreffenden Transports verteilen lässt. Auf diese Weise kann also warenbezogen - mithin für eine ganz bestimmte einzelne Ware des Transports - die Menge an ausgestoßenem CO2 ermittelt werden. Hierzu sind zumeist sogar die Gewichte der Beiladung, also der Paletten oder der Verpackung der Ware, bekannt, sodass die durch eine Ware beim Transport verursachte CO2-Menge noch präziser bestimmt wird.The weight of each individual loading unit can be determined on the basis of the consignment note for the transport to be carried out, so that the cumulatively determined quantity of CO 2 emissions can be distributed among each individual item of the relevant transport. In this way, the amount of CO 2 emitted can be determined in relation to the goods - and therefore for a very specific individual goods of the transport. For this are mostly even the The weight of the additional load, i.e. the pallets or the packaging of the goods, is known, so that the amount of CO 2 caused by goods during transport can be determined even more precisely.
Anhand empirischer Daten lässt sich auch prädiktiv für einen zukünftigen Transport der CO2-Ausstoß einer zu transportierenden Ware bestimmen. Es lassen sich Optimierungen vornehmen hinsichtlich der Geschwindigkeit, hinsichtlich der Zuladung, hinsichtlich des Gewichts der Ware selbst und hinsichtlich der zu wählenden Route, um die klimafreundlichste Art des Gütertransportes zu ermitteln. Dabei kann es möglich und erforderlich sein, auch einen Kompromiss zwischen diesen unterschiedlichen Parametern einzugehen, um den über alle Parameter hinweg verursachten ökologischen Fußabdruck zu minimieren.Empirical data can also be used to predict the CO 2 emissions of goods to be transported for future transport. Optimizations can be made in terms of speed, payload, the weight of the goods themselves and the route to be chosen in order to determine the most climate-friendly way of transporting goods. It may be possible and necessary to make a compromise between these different parameters in order to minimize the ecological footprint caused across all parameters.
Das Verfahren eignet sich allerdings nicht nur beim Einsatz des Trackinggeräts 200 in einem Lastkraftwagen 100, sondern auch bei multimodalen Transporten, insbesondere dann, wenn das Trackinggerät 200 bei der transportierten Ware verbleibt; das Verkehrsmittel also „mitwechselt“. Hierbei kann dann die warenbezogene CO2-Menge beim Transport für jedes der gewählten Verkehrsmittel getrennt erfasst und anschließend zusammengetragen werden, wobei auch im multimodalen Gütertransport eine prädiktive Bestimmung der (vermutlich) entstehenden CO2-Menge erfolgen kann.However, the method is not only suitable when using the
Es können sich aufgrund von Witterungseinflüssen Veränderungen an der der CO2-Emissions-Ermittlung zugrundeliegende Achslast ergeben. Aus diesem Grunde nutzt das Trackinggerät 200 zusätzlich die von einem Datendienst 300 bereitgestellten Wetterdaten, wobei im Falle des Überschreitens eines vorgegebenen Werts für den vorherrschenden Niederschlag und/oder eines vorgegebenen Werts für die vorherrschende Windstärke, die Wetterdaten bei der Bewertung des Lastsignals ebenfalls berücksichtigt werden. Somit wird also ein starker Niederschlag und/oder starke Windböen nicht dazu führen, dass eine zu große Abweichung der CO2-Menge von den realen Emissionswerten vorliegt.Changes in the axle load on which the CO 2 emission determination is based can occur due to weather conditions. For this reason, the
In
Hierzu wird in diesem Beispiel die USSD-Technologie genutzt, die allerdings über eine sehr schmale Bandbreite verfügt, sodass nur ein geringer Energieaufwand für das Versenden notwendig ist, was deutliche Vorteile gegenüber dem klassischen Versand einer SMS über das Mobilfunknetz bietet. USSD steht dabei für „Unstructured Supplementary Service Data“ und ist eine Kommunikationstechnologie für GSM (englisch: „Global System for Mobile“), mit der sich Nachrichten zwischen dem Trackinggerät und einer Anwendung im Netzwerk senden lassen. Die Positionsbestimmungsdaten werden dabei in einzelne Datenpakete unterteilt, wobei jedes Datenpaket in Form eines Strings vorliegt, dem ein geräteseitiger Zeitstempel zugeordnet sowie eine laufende oder eine Seriennummer angeheftet wird. Nach dem Übertragen der einzelnen Datenpakete fasst der Server 302 diese wieder zusammen anhand des Zeitstempels und anhand der Seriennummer oder der laufenden Nummer. Somit liegen dann serverseitig wieder die vollständigen Positionsbestimmungsdaten vor. Auf diese Weise kann - quasi in Echtzeit - in Abhängigkeit der bereits zurückgelegten Strecke auch darauf geschlossen werden, welche Menge an CO2 bereits ausgestoßen wurde.For this purpose, USSD technology is used in this example, which, however, has a very narrow bandwidth, so that only a small amount of energy is required for sending, which offers clear advantages over the classic sending of an SMS via the mobile network. USSD stands for "Unstructured Supplementary Service Data" and is a communication technology for GSM (English: "Global System for Mobile"), with which messages can be sent between the tracking device and an application in the network. The position determination data is divided into individual data packets, with each data packet being in the form of a string to which a device-side time stamp is assigned and a running or serial number is attached. After the transmission of the individual data packets, the
Das beim Trackinggerät 200 vorhandene BLE-Modul 218 wird vorliegend beispielsweise dazu genutzt, um in Funkreichweite vorliegende Bluetooth-Tags 400 oder in Funkreichweite vorliegende Bluetooth-Beacons zu erfassen, wobei die Verstärkerantenne 220 eingerichtet ist, so viele Signale zu versenden, dass ein in Funkreichweite vorhandener Bluetooth-Tag 400, der mit einem Nanogenerator 402 ausgerüstet ist, mit so viel Energie versorgt wird, dass er seinerseits eine Rückinformation an das BLE-Modul 218 übersenden kann. Die Bluetooth-Tags 400 sind dabei also frei von Energiespeichern gebildet. Diese Form des „energy harvesting“ bietet enorme Vorteile, da an den Waren lediglich passive, also nicht mit einem Energiespeicher versehene Bluetooth-Tag 400 angebracht werden können, die durch das zentrale Trackinggerät 200 mit Strom versorgt werden. Fehlt eine Rückmeldung eines der Bluetooth-Tags 400, so kann darauf geschlossen werden, dass dieses nicht mehr in Funkreichweite vorliegt und entweder beim Transport zu stark verrutscht ist oder sogar gestohlen wurde. Auch dies kann am Server 302, insbesondere in einer Online-Plattform ausgegeben werden, wobei zusätzliche Alarmmöglichkeiten vorhanden sind wie beispielsweise das Versenden einer SMS- oder E-Mail-Nachricht mittels des Servers 302 oder durch eine andere akustische oder optische Signalgebung.The
Im Ergebnis ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Trackinggerät 100 eine zuverlässige und präzise Ermittlung des warenbezogenen CO2-Ausstoßes möglich, wobei das Trackinggerät 200 über weitere nützliche Funktionen verfügt, wie sie vorangehen skizziert wurden.As a result, with the method according to the invention and the
Bezugszeichenlistereference list
- 100100
- Lastkraftwagen / Lastzugtruck / truck
- 102102
- AnhängerFan
- 104104
- Zugfahrzeugtowing vehicle
- 106106
- Ladeflächetruck bed
- 108108
- Steuergerät der Bremsanlage (Anhänger)Brake system control unit (trailer)
- 110110
- Steuergerät der Bremsanlage (Zugfahrzeug)Brake system control unit (towing vehicle)
- 112112
- CAN-Bus-Schnittstelle (Bremsensteuergerät u. Kraftstofflevel)CAN bus interface (brake control unit and fuel level)
- 114114
- Bremsanlagebraking system
- 116116
- Steuergerät (Zugfahrzeug)control unit (traction vehicle)
- 200200
- Trackinggerättracking device
- 202202
- Mikrocontrollermicrocontroller
- 204204
- Beschleunigungssensoraccelerometer
- 206206
- Sendeteiltransmission part
- 208208
- Kommunikationsmodul (zw. Sendeteil - Empfangsteil)Communication module (between transmitter and receiver)
- 210210
- Empfangsteilreceiving part
- 212212
- Positionsbestimmungssensorpositioning sensor
- 214214
- Kommunikationsmodul (Trackinggerät - Server; geräteseitig)Communication module (tracking device - server; device-side)
- 216216
- Elektrischer SpeicherElectrical storage
- 218218
- BLE-Modul („Bluetooth Low Energy“)BLE module (“Bluetooth Low Energy”)
- 220220
- Verstärkerantennebooster antenna
- 300300
- Datendienstdata service
- 302302
- Serverserver
- 304304
- Kommunikationsmodul (Trackinggerät - Server; serverseitig)Communication module (tracking device - server; server-side)
- 306306
- DatenbankDatabase
- 400400
- Bluetooth-TagBluetooth tag
- 402402
- Nanogenerator („Energy harvesting“)Nano generator (“energy harvesting”)
- 404404
- Setset
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Norm DIN EN 16258 2013-03-00. Methode zur Berechnung und Deklaration des Energieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen bei Transportdienstleistungen (Güter- und Personenverkehr); Deutsche Fassung EN 16258:2012. |
Norm ISO 11992-2 2014-05-01. Road vehicles - Interchange of digital information on electrical connections between towing and towed vehicles - Part 2: Application layer for brakes and running gear. S. 1-83. |
Also Published As
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: NACHTWEY IP RECHTSANWAELTE, DE |