Responsible for about a third of th

Responsible for about a third of the annual energy consumption and greenhouse gas (GHG) emissions, the U.S. transportation Network needs to attain a higher level of sustainability. This is particularly true for the roadway Network and the design of pavements in it. Vehicle fuel consumption required to overcome resisting forces due to pavement-vehicle interaction (PVI) is an essential part of life-cycle assessment (LCA) of pavement systems. These PVIs are intimately related to pavement structure and material properties. While various experimental investigations have revealed potential fuel consumption differences between flexible and rigid pavements, there is high uncertainty and high variability in the evaluated impact of pavement deflection on vehicle fuel consumption. This report adopts the perspective that a mechanistic model can contribute to closing the uncertainty gap of PVI in pavement LCA. With this goal in mind, a first-order mechanistic pavement model is considered, and scaling relationships between input parameters and the impact of PVI on vehicle fuel consumption are developed. An original calibration-validation method is established through wave propagation using the complete set of Falling Weight Deflectometer (FWD) time history data from FHWA's Long Term Pavement Performance program (LTPP), representing the U.S. roadway Network. Distributions of model parameters are determined on pavement material properties (top layer and subgrade moduli), structural properties (thickness), and loading conditions obtained from model calibration and the LTPP datasets. These input distributions are used in Monte-Carlo simulations to determine the impact of flexible and rigid pavements on passenger car and truck fuel consumption within the roadway Network. It is shown that rigid pavements behave better than flexible ones in regard to PVI due to higher stiffness. A final comparison with independent field data provides a reality check of the order of magnitude estimates of fuel consumption due to PVI as determined by the model. The calculated change in fuel consumption is used in a comparative LCA of flexible and rigid pavements, and it is shown that the impact of PVI deflection becomes increasingly important for high volume flexible roadways and can surpass GHG emissions due to construction and maintenance of the roadway system in its lifetime.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

รับผิดชอบประมาณหนึ่งในสามของปริมาณการใช้พลังงานปีและปล่อยก๊าซเรือนกระจก (GHG) ก๊าซ การขนส่งสหรัฐอเมริกาเครือข่ายที่จำเป็นต้องบรรลุระดับสูงขึ้นอย่างยั่งยืน นี้เป็นความจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งถนนเครือข่ายและการออกแบบของทางเท้าใน ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงยานพาหนะที่ต้องเอาชนะกองทัพ resisting เนื่องจากผิวรถโต้ตอบ (PVI) จะเป็นส่วนสำคัญของการประเมินวัฏจักรชีวิต(ผลิตภัณฑ์ LCA) ของระบบถนน PVIs นี้จึงเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุและโครงสร้างผิว ในขณะที่การตรวจสอบทดลองต่าง ๆ ได้พบว่า ความแตกต่างปริมาณเชื้อเพลิงอาจเกิดขึ้นระหว่างทางเท้ามีความยืดหยุ่น และแข็ง มีความไม่แน่นอนสูงและสำหรับความผันผวนสูงในผลกระทบค่า deflection ผิวเกี่ยวกับปริมาณการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงของยานพาหนะ รายงานนี้ adopts มุมมองที่จำลองกลไกการทำสามารถนำไปสู่การปิดช่องว่างความไม่แน่นอนของ PVI ในผิว LCA กับเป้าหมายนี้ในจิตใจ พิจารณาแบบแรกสั่งกลไกการทำผิว และพัฒนามาตราส่วนความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์ป้อนเข้าและผลกระทบของ PVI ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงของยานพาหนะ วิธีการเทียบสอบเดิมถูกก่อตั้งขึ้น โดยใช้ชุดสมบูรณ์ของตกน้ำหนัก Deflectometer (ฟอร์เวิร์ด) เวลาประวัติข้อมูลจากโปรแกรมประสิทธิภาพผิวระยะยาวของ FHWA (LTPP), แทนถนนสหรัฐอเมริกาเครือข่ายการแพร่กระจายคลื่น การกระจายรูปแบบพารามิเตอร์ถูกกำหนดบนผิววัสดุคุณสมบัติ (บนชั้นและ subgrade moduli), โครงสร้างคุณสมบัติ (ความหนา), และเงื่อนไขการโหลดได้รับจากการปรับเทียบแบบจำลองและการ LTPP datasets การกระจายสัญญาณนี้จะใช้ในจำลอง Monte-Carlo เพื่อกำหนดผลกระทบของทางเท้ายืดหยุ่น และเข้มงวดกับผู้โดยสารรถยนต์และรถบรรทุกน้ำมันเชื้อเพลิงปริมาณภายในถนนเครือข่าย เป็นแสดงที่ทางเท้าแข็งทำงานดีกว่าคนแบบยืดหยุ่นเรื่อง PVI เนื่องจากความแข็งสูง สุดท้ายเปรียบเทียบกับข้อมูลของเขตข้อมูลเป็นอิสระทางการตรวจสอบความเป็นจริงลำดับประเมินขนาดของปริมาณการใช้เชื้อเพลิงจาก PVI เป็นไปตามแบบ ใช้คำนวณการเปลี่ยนแปลงปริมาณการใช้เชื้อเพลิงใน LCA เปรียบเทียบของทางเท้ามีความยืดหยุ่น และแข็ง และมันแสดงให้เห็นว่า ผลกระทบของ PVI deflection กลายเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับภูเขามีความยืดหยุ่นสูง และสามารถเกินปริมาณการปล่อยก๊าซก่อสร้างและบำรุงรักษาระบบถนนในรอบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

รับผิดชอบในการประมาณหนึ่งในสามของการใช้พลังงานประจำปีและก๊าซเรือนกระจก (GHG), เครือข่ายการขนส่งของสหรัฐต้องการที่จะบรรลุระดับที่สูงขึ้นของการพัฒนาอย่างยั่งยืน นี่คือความจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครือข่ายถนนและการออกแบบของทางเท้าในนั้น การบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงของยานพาหนะท​​ี่จำเป็นในการเอาชนะกองกำลังต่อต้านเนื่องจากการปฏิสัมพันธ์ทางเดิน-คัน (PVI) เป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญของการประเมินวงจรชีวิต (LCA) ของระบบทางเดิน PVIs เหล่านี้เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิดกับทางเดินโครงสร้างและคุณสมบัติของวัสดุ ในขณะที่การตรวจสอบการทดลองต่างๆได้เผยให้เห็นความแตกต่างของการบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงที่อาจเกิดขึ้นระหว่างทางเท้าที่มีความยืดหยุ่นและแข็งมีความไม่แน่นอนสูงและความแปรปรวนสูงในการประเมินผลกระทบของการเบี่ยงเบนทางเดินบนยานพาหนะการบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิง รายงานนี้ adopts มุมมองที่รูปแบบกลไกสามารถนำไปสู่​​การปิดช่องว่างความไม่แน่นอนของ PVI ในทางเท้า LCA โดยมีเป้าหมายในใจลำดับแรกแบบทางเท้ากลไกคือการพิจารณาและความสัมพันธ์ระหว่างการปรับพารามิเตอร์การป้อนข้อมูลและผลกระทบของ PVI ในการบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงของยานพาหนะท​​ี่มีการพัฒนา วิธีการสอบเทียบการตรวจสอบเดิมคือการผ่านการบริหารจัดการคลื่นโดยใช้ชุดที่สมบูรณ์ของ Deflectometer น้ำหนักตก (FWD) ข้อมูลประวัติเวลาจากระยะยาว FHWA โปรแกรมประสิทธิภาพทางเท้า (LTPP) คิดถนนสหรัฐอเมริกาเครือข่าย การกระจายของพารามิเตอร์รูปแบบจะถูกกำหนดในคุณสมบัติของวัสดุทางเท้า (ชั้นบนและฐานรากโมดูล) คุณสมบัติโครงสร้าง (ความหนา) และเงื่อนไขการโหลดที่ได้รับจากการสอบเทียบรุ่นและชุดข้อมูล LTPP การกระจายการป้อนข้อมูลเหล่านี้จะถูกนำมาใช้ใน Monte-Carlo จำลองเพื่อตรวจสอบผลกระทบของทางเท้าที่มีความยืดหยุ่นและแข็งบนรถโดยสารและรถบรรทุกสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงที่อยู่ในเครือข่ายถนน มันเป็นเรื่องที่แสดงให้เห็นว่าทางเท้าแข็งประพฤติดีกว่าคนที่มีความยืดหยุ่นในเรื่องการ PVI เนื่องจากความแข็งสูง สุดท้ายกับการเปรียบเทียบข้อมูลภาคสนามที่เป็นอิสระให้ตรวจสอบความจริงของคำสั่งของประมาณการขนาดของการบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงเนื่องจาก PVI ตามที่กำหนดโดยรูปแบบ การเปลี่ยนแปลงการคำนวณในการบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงที่ใช้ในการเปรียบเทียบ LCA ของทางเท้าที่มีความยืดหยุ่นและแข็งและมันก็แสดงให้เห็นว่าผลกระทบของการโก่ง PVI กลายเป็นสิ่งสำคัญมากขึ้นสำหรับถนนที่มีปริมาณสูงมีความยืดหยุ่นและสามารถเกินปล่อยก๊าซเรือนกระจกเกิดจากการก่อสร้างและบำรุงรักษาระบบถนน ในชีวิตของตน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

รับผิดชอบเกี่ยวกับที่สามของปี การใช้พลังงานและการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ( GHG ) , เครือข่ายการขนส่งสหรัฐฯต้องการบรรลุระดับที่สูงขึ้นของการพัฒนาอย่างยั่งยืน . นี้เป็นจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับถนนเครือข่ายและการออกแบบทางเท้าในการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงยานพาหนะต้องเอาชนะแรงต้านจากอันตรกิริยารถบาทวิถี ( เคนตะ ) เป็นส่วนที่สำคัญของการประเมินวัฏจักรชีวิตผลิตภัณฑ์ ( LCA ) ของระบบทางเดิน เหล่านี้ pvis เป็นอย่างใกล้ชิดที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างทางและคุณสมบัติของวัสดุ ในขณะที่ความเข้มข้นต่าง ๆ ได้พบความแตกต่างของปริมาณการใช้เชื้อเพลิงที่อาจเกิดขึ้นระหว่างผิวทางยืดหยุ่นและแข็งมีความไม่แน่นอนสูงและความแปรปรวนสูงในการประเมินผลกระทบของการใช้เชื้อเพลิงในทางเดินรถ รายงานนี้ adopts มุมมองที่รูปแบบกลไกสามารถช่วยปิดช่องว่างของเคนตะ ความไม่แน่นอนในทางเดิน LCA . กับเป้าหมายในใจ เป็นกลไกแบบแรก ทางเดินจะพิจารณาและปรับความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์การป้อนข้อมูลและผลกระทบของเคนตะการบริโภคเชื้อเพลิงรถยนต์ถูกพัฒนาขึ้น เดิมการตรวจสอบวิธีการสร้างผ่านการแพร่กระจายคลื่น การใช้ชุดสมบูรณ์ของลงน้ำหนัก ( FWD ) เวลาข้อมูลประวัติจากประสิทธิภาพของโปรแกรมในระยะยาว fhwa ทางเท้า ( ltpp ) หรือถนนเครือข่ายของสหรัฐอเมริกาการแจกแจงของตัวแปรแบบพิจารณาคุณสมบัติของวัสดุทางเท้า ( ชั้นด้านบนและรองพื้นทางเส้นใย ) , สมบัติเชิงโครงสร้าง ( หนา ) และโหลดได้จากรูปแบบและเงื่อนไขการ ltpp ชุดข้อมูลการกระจายข้อมูลเหล่านี้จะใช้ในการจำลองมอนติคาร์โลเพื่อหาผลกระทบของความยืดหยุ่นและแข็งทางเท้าบนรถยนต์โดยสารและรถบรรทุกเชื้อเพลิงภายในถนนเครือข่าย มันแสดงให้เห็นว่าแข็งทางเท้าทำตัวดีกว่าคนที่ยืดหยุ่นในเรื่องเคนตะเนื่องจากจะมีความแข็งการเปรียบเทียบกับข้อมูลอิสระด้านสุดท้ายให้ตรวจสอบความเป็นจริงของอันดับของขนาดประมาณการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเนื่องจากเคนตะตามที่กำหนดตามรูปแบบ ค่าเปลี่ยนการใช้เชื้อเพลิงที่ใช้ในการเปรียบเทียบผลิตภัณฑ์ของผิวทางแบบยืดหยุ่นและแข็ง ,และมันก็แสดงให้เห็นว่าผลกระทบของการโก่งตัวเคนตะจะกลายเป็นสิ่งที่สำคัญมากขึ้นสำหรับปริมาณสูงมีความยืดหยุ่นและสามารถข้ามถนนการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเนื่องจากการก่อสร้างและการบำรุงรักษาของระบบถนนในช่วงชีวิตของมัน