Comparison of Fuel Consumption Estimation for Passenger Cars

Evaluation of fuel consumption for the various road condition and vehicle type is necessary to perform the economic analysis of road construction which is important for the efficient design and management of road. Economic analysis of road should consider the social cost which can be divided into agency cost including initial construction expense, maintenance cost, and so on, and user cost consisting of vehicle operating cost, congestion cost, etc. Since vehicle operating cost depends on the traffic volume, fuel consumption that is a major part of vehicle operating cost will change by traffic volume as well. Fuel consumption is significantly affected by vehicle speed and road condition, especially the roughness. Thus, fuel consumption should be evaluated in terms of road condition, which is not currently considered. In this study, the estimation model of fuel consumption for the passenger cars in Korea has been developed by considering the road condition. First, the relationship between vehicle speed and fuel consumption that is used to calculate the vehicle operating cost for investment evaluation of transportation facility and the initial feasibility study of road construction was investigated. Second, with the consideration of road roughness, fuel consumption of the passenger car was measured. From the measurement, it was found that fuel consumption increased by $80m{\ell}$ per 100km driving as the roughness increased by 1m/km. Therefore, it is recommended that for the economic analysis of road design and management, the fuel consumption should be a function of road roughness.

승용차 유류소모량 산정 방법의 비교 연구

효율적인 도로의 설계와 관리를 위해서는 도로건설의 경제성 분석이 중요하며 이를 위해서는 도로 상태별 차량별 유류소모량의 평가가 필요하다. 도로에서는 초기 건설비용, 유지보수비용, 차량운행비용, 지정체비용 등이 발생되는데, 도로의 경제성 분석을 위해서는 초기 건설비용, 유지보수비용 등과 같은 관리자비용과 차량운행비용, 지정체비용 등과 같은 이용자비용을 모두 포함한 사회적 비용이 고려되어야 한다. 이 중 차량운행비용은 교통량에 따라 그 비용이 변화되므로 차량운행비용 항목의 큰 부분을 차지하는 유류소모량 또한 교통량에 따라 변화하게 된다. 그런데 유류소모량은 차량의 주행속도 및 도로포장의 상태, 특히 평탄성에 따라 크게 변화되므로 도로의 경제성 분석을 위한 차량운행비용의 산정을 위해서는 주행차량에 대해 도로 상태에 따른 유류소모량을 평가하여 경제성 분석에 반영해야 할 필요가 있으나 아직 이를 고려하지 못하고 있는 상황이다. 본 연구에서는 국내에서 운행되는 승용차에 대해서 도로 상태별 유류소모량 추정모델을 개발하였다. 우선 우리나라의 교통시설 투자평가 및 도로건설의 예비타당성 조사에서 차량운행비용 산정을 위해 사용되고 있는 주행속도와 유류소모량의 관계식을 고찰하고, 승용차를 대상으로 도로포장의 평탄성에 따른 유류소모량 변화의 관계를 실제 도로에서 실측하여 평탄성과 유류소모량 변화의 관계를 분석하였다. 실험 결과, 평탄성에 따른 유류소모량의 변화는 평탄성이 1m/km 증가하였을 경우 100km 주행시 약 $80m{\ell}$ 정도의 비율로 유류소모량이 증가하는 것으로 확인되었다. 따라서 도로의 설계 및 유지관리에 있어서 보다 정확한 경제성 분석을 수행하기 위해서는 도로포장의 평탄성에 따른 유류소모량 변화를 고려해야 할 필요가 있다.