The transport sector is facing great challenges for achieving development within the Earth’s boundaries. Currently, LCA studies on heavy- and medium-duty vehicles have mainly assessed the ‘well-to-wheel’ stage and the impact category climate change. To understand the full range of environmental impacts from a truck, a holistic view needs to be adopted, to acknowledge several sustainability dimensions. The development of new vehicle technologies, such as battery electrical vehicles (BEV), the impact will mainly occur in the production and end-of-life stage, thereby it is crucial to adapt a cradle-to-grave approach in LCA. This thesis have interpret Scania’s current LCA results through normalization and weighting. The normalization and weighting methods used have been based on the planetary boundaries (PBs) and other scientific thresholds of earth’s carrying capacity. The normalised results display that considering a heavy-duty truck with diesel (B5) climate change is the major impact, but for BEV with EU electricity mix it is freshwater ecotoxicity, stratospheric ozone formation and climate change that are the main impacts to consider. For the BEV with wind electricity, it is freshwater ecotoxicity and climate change which are the major impacts. According to the weighed results, the impact on ́climate change ́ and ́fossil resource scarcity ́ are most important for diesel (B5) and considering BEV with EU mix it is the impact categories of ́climate change ́ and ́fossil resource depletion ́ followed by ́mineral resource scarcity ́. Considering BEV with wind electricity it is ́mineral resource scarcity ́ followed by ́climate change ́ and ́fossil resource scarcity ́. The weighted results also display that the impact categories, ‘human toxicity cancer’, ‘freshwater ecotoxicity’, ‘particulate matter’ and ‘water resource scarcity’ are important to consider in an LCA of a BEV. Concludingly, it is a need for future research in the area of connecting the PBs with the LCA framework. Moreover, it is a need to develop normalisation reference (NR) and weighting factors (WF) based on a company and sectorial allowances of the carrying capacity to understand a product or company’s environmental impact in absolute terms. / Transportsektorn står inför stora utmaningar för att nå en utveckling inom planetens gränser. I nuläget har LCA studier för tunga och medeltunga transporter fokuserat på ‘well-to-wheel’ vilket är stegen bränsleproduktionen (från källan till tanken) och konsekvenserna av fordonets användning (från tank till hjul) och påverkanskategorin klimat. För att förstå fordonets totala miljöpåverkan, behövs ett holistiskt synsätt för att förstå flera hållbarhetsdimensioner av fordonets miljöpåverkan. Utvecklingen av nya fordonstekniker, så som batterifordon, kommer leda till att miljöpåverkan möjligen främst uppstår i produktions och avfallsfasen av livscykeln, det är därav viktigt att analysera ett fordon från ́vaggan till graven ́. Denna uppsats har analyserat Scanias LCA resultat genom normalisering och viktning. Normaliserings- och viktningsmetoderna som används är baserade på dom planetära gränserna och andra tröskelvärden för planetens bärkapacitet. Det normaliserade resultatet visar att för en diesel lastbil är klimat en betydande påverkanskategori, dock för en BEV (”Battery Electric Vehicle”) med EU elektricitet är det sötvattentoxicitet, stratosfärisk ozonbildning och klimat som är dom mest betydande påverkanskategorierna. Det normaliserade resultatet för BEV med vindenergi visar att det är sötvattentoxicitet och klimat som dom mest betydande påverkanskategorierna. Enligt den valda viktningsmetoden framgår det att klimat och fossil resursutarmning är dom viktigaste påverkanskategorierna för en diesel lastbil. För en BEV med EU mix är den viktigaste klimat och fossil resursutarmning följt av mineralresursbrist. För BEV laddad med energi från vindkraft, är dom viktigaste påverkanskategorierna mineralresursbrist, klimat och fossil resursutarmning. Det viktade resultatet visade även att påverkanskategorierna, humantoxicitet cancer, sötvatten ekotoxicitet, partiklar och vattenresursbrist bör tas i beaktning i en LCA av en BEV. Slutligen behövs det mer forskning kring sammankoppling av planetära gränser och LCA ramverket, även utveckling av normaliseringsreferenser och viktningsfaktorer som är baserat på företags- och sektorsnivåer för utsläppsrätter behövs för att ett företag ska förstå produkters absoluta miljöpåverkan.

In light of the many environmental challenges that the world currently faces, new sustainable solutions are called for. The concept of autonomous heavy vehicles (AVs) is considered to be one of the next megatrends within transportation and this technology shift is predicted to improve safety and logistics as well as to cut driver costs and reduce CO2-emissions. However, from a company's perspective, technology shifts are not without risks as technical disruptions can cause core competencies to become obsolete and radical technology innovation can be fatal to a company that does not innovate its business models simultaneously. Due to the complexity and novelty of the AV technology, business model innovation within the field has been lagging behind and there is an area of uncertainty regarding how a future business model for AVs could be formulated. In order to investigate potential business models for AV applications, this study has been carried out as an exploratory case study of two industry specific applications for goods transports within confined areas at the heavy vehicle manufacturer Scania in Södertälje, Sweden. The Business Model Canvas tool  developed by Osterwalder and Pigneur (2010) has been used to map the business models of these two cases with the purpose of combining them into a general model. Furthermore, four important capabilities at the company have been identified and determined as to whether they qualify as core competencies based on the criteria presented by Prahalad and Hamel (1990) and then discussed in relation to how they can be leveraged in a future business model. The findings of this study help to formulate a business model perspective for future AV goods transport applications that consists of a service-based model characterised by a focus on collaboration and value co-creation, an adaptable level of integration with the customers' systems, transfer of ownership of products to the manufacturer and a value-driven source of differentiation. Lastly, the study concludes that Lean production and modularity are two existing core competencies of Scania that could be leveraged dynamically in a future business model connected to this technology shift. / Mot bakgrunden av de många miljömässiga utmaningar som världen står inför idag krävs nya hållbara lösningar. Konceptet självkörande tunga fordon (eng. autonomous heavy vehicle - AV) anses vara en av de nästa megatrenderna inom transportindustrin och detta teknikskifte förutspås förbättra säkerhet och logistiksystem samt sänka förarkostnader och minska koldioxidutsläpp. Från ett företags perspektiv är teknikförändringar dock inte utan risker då tekniska disruptioner kan göra kärnkompetenser föråldrade och radikal teknisk innovation rentav kan innebära en dödsdom för ett företag som inte simultant innoverar sina affärsmodeller. Till följd av teknikens komplexitet och låga mognadsgrad har affärsmodellsinnovation inom fältet hamnat efter och det finns ett område av osäkerhet gällande hur en framtida affärsmodell för självkörande fordon skulle kunna formuleras. I syfte att undersöka potentiella affärsmodeller för AV-applikationer har denna studie genomförts som en utforskande fallstudie av två industrispecifika applikationer för godstransporter inom avgränsade områden hos lastbilstillverkaren Scania i Södertälje, Sverige. Verktyget Business Model Canvas, utvecklat av Osterwalder och Pigneur (2010), har använts för att kartlägga affärsmodellerna för dessa två applikationer i syfte att kombinera dem till en generell modell. Vidare har fyra viktiga kapabiliteter i företaget identifierats och fastställts huruvida de kvalificerar som kärnkompetenser baserat på kriterierna som presenteras av Prahalad och Hamel (1990) och sedan diskuterats i relation till hur de kan utnyttjas i en framtida affärsmodell. Resultaten av denna studie hjälper till att formulera ett affärsmodellsperspektiv för framtida AVgodsapplikationer som innebär en servicebaserad modell kännetecknad av ett fokus på samarbete och värdesamskapande, en anpassningsbar integration till kundernas system, överföring av ägandeskap av produkter till tillverkaren och en värdedriven differentiering. Slutligen dras slutsatsen att Lean produktion och modularitet är två befintliga kärnkompetenser hos Scania som skulle kunna utnyttjas dynamiskt i en framtida affärsmodell kopplat till detta teknikskifte.

Increased consumption, depletion of natural resources and sustainability concerns have challenged the conventional linear model of production, consumption and disposal of products. Circular economy (CE) has become one of the most popular paradigms that can contribute to economic growth and concurrently satisfy sustainability ambitions. Transitions from a linear economy to a CE will require various reformations on different industry levels with more close collaboration among actors in value chains. For a successful transition, policies and legislative frameworks have shown to be crucial to shape new collaborations and define how costs and benefits are shared among actors in circular value chains. The current legislative setting however may result in barriers in transitioning towards CE and therefore may require adjustments. In this study, the legislative factors hindering the implementation of CE in the European Union (EU) are explored for white goods industry (within the scope of service-based business) and automotive industry (within the scope of remanufacturing). Potential policy adjustments are discussed, which may contribute to accelerate CE adoption. In doing so, qualitative research is conducted where primary data is collected through semi-structured interviews. The primary data is complemented with secondary sources, such as EU directives and reports, which is then discussed in light of academic literature. The findings indicate that the transition towards service-based business models is at early stages for white goods companies. As a result, more comprehensive and consistent policy instruments are necessary to address transitional changes and safeguard long-term success of circular and service-based models. Adjustments in current EU policies are recommended to focus on further developing infrastructure for efficient return of End-of-Life (EoL) appliances. Challenges in the automotive remanufacturing are mainly associated with a lack of policies addressing remanufacturing. This in turn has resulted in absence of sufficient clarifications and guidelines regarding definitions and standards for remanufacturing processes and remanufactured products. Therefore, in order to accelerate CE through promotion of remanufacturing, policies require an introduction of clear definitions for remanufacturing. This study is an attempt to highlight key areas affecting the pace of CE implementation in legislative context, which can serve as input for policy makers and researchers. The findings of this study are mainly in line with identified literature. In future, this study can be expanded to other industries dealing with CE adoption. / Ökad konsumtion, utarmning av naturresurser och hållbarhetsfrågor har utmanat den konventionella linjära modellen som är baserad på tillverkning, konsumtion och kassering av produkter. Cirkulär ekonomi (CE) har blivit ett av de mest populära paradigmen som kan bidra till ekonomisk tillväxt och samtidigt uppfylla hållbarhetsambitioner. Övergångar från en linjär ekonomi till en CE kommer att kräva olika förändringar på olika industrinivåer med ett närmare samarbete mellan aktörer i värdekedjor. För en framgångsrik övergång, policy och lagstiftningsramar har visat sig vara avgörande för att skapa nya samarbeten och bestämma hur kostnader och vinster ska delas mellan aktörer i cirkulära värdekedjor. Den nuvarande lagstiftningen kan dock leda till hinder i övergången till CE och kan därför behöva anpassas. I denna studie undersöks de lagstiftningsfaktorerna som hindrar genomförandet av CE i den Europeiska Unionen (EU) för vitvaruindustrin (med fokus på tjänstebaserad verksamhet) och fordonsindustrin (med fokus på återtillverkning). Eventuella policyanpassningar som kan bidra till att påskynda övergång till CE har diskuterats. En kvalitativ studie har utförts där primärdata samlats in genom semistrukturerade intervjuer. Primärdata har kompletterats med sekundära källor, till exempel EU-direktiv och rapporter, vilket sedan diskuterats och jämförts med resultat från tidigare studier. Resultaten tyder på att övergången till tjänstebaserade affärsmodeller i vitvaruindustrin befinner sig i ett tidigt skede. Mer omfattande och konsekventa policyinstrument är således nödvändiga för att adressera övergångsförändringar och säkerställa långsiktig framgång för cirkulära och tjänstebaserade modeller. Anpassningar i EU:s nuvarande policy har rekommenderats för att fokusera på vidareutveckling av infrastruktur för en effektiv återlämning av uttjänta produkter. Lagstiftningsutmaningar inom fordonsindustrin är huvudsakligen förknippade med en brist på policy som syftar till återtillverkning. Detta har i sin tur resulterat i brist på tillräckliga förtydliganden och riktlinjer som fastställer definitioner för återtillverkningsprocesser och produkter. För att påskynda CE genom att främja återtillverkning behövs det införande av tydliga definitioner för återtillverkning. I denna studie har det försökts att lyfta fram viktiga områden som i lagstiftningssammanhang påverkar genomförandet av CE, vilket kan användas som input till beslutsfattare och forskare. Resultaten av denna studie bekräftar huvudsakligen resultat från tidigare studier. I framtiden kan ytterligare studier utföras i andra industrier som implementerar CE.

The electrification of heavy transport is considered a solution to climate change. Today, electrification is challenged by high investment costs for vehicles and charging, which hampers the conversion. The purpose is to investigate what investment risks occur when creating a stationary charging hub by focusing on three different charging possibilities (private, semi-public, and public) to examine the differences between them. The study is a case study with the study object Stockholm South, which is considered to be a future logistics area. The study is based on literature, documents, and interviews with actors linked to the study object. Moreover, to identify potential investment risks the study conducts a life cycle cost analysis of a stationary charging hub. The conducted interviews identified that several actors are positive to enable a charging hub, but are challenged by high investment costs, uncertainties regarding electricity network capacity, and future prospects linked to the technological development of electric trucks and charging technology. Moreover, the interviews also identified opportunities such as financial support, potential market advantages of being one of the firsts on the market, and contribution to a sustainable transport sector. The results of the cost analysis show that a stationary charging hub for heavy goods transport entails high investments and operating costs, which are affected by future aspects such as electricity prices, electricity networks, technology development, and utilisation rate. In addition, the choice of closed or open charging hub has an impact on the total cost. The analysis of the results indicates that collaboration between the involved actors can facilitate several of the identified challenges and risks. The study contributes to expanding the empirical data on stationary charging infrastructure for heavy freight transport. In addition, the study contributes with a cost analysis for a charging station that can provide inspiration and a basis for future investments. The theoretical contribution mainly concerns how new technologies in ecosystem theory are handled in relation to collaboration and business models. / Elektrifieringen av tunga transporter anses vara en lösning på klimatförändringarna. Elektrifieringen utmanas idag av höga investeringskostnader för fordon och laddning, vilket hämmar omställningen. Syftet med studien är att undersöka vilka investeringsrisker som uppstår vid skapandet av en stationär laddhubb genom att fokusera på tre olika laddningsmöjligheter (privat, semi-publik och publik) för att undersöka skillnaderna mellan dem. Studien är en fallstudie där studieobjektet är Stockholm Syd som anses vara ett framtida logistikområde. Studien baseras på litteratur, dokument och intervjuer med aktörer kopplat till studieobjektet. För att kunna identifiera investeringsriskerna har en livscykelkostnadsanalys gjorts för en stationär laddhubb. De genomförda intervjuerna identifierade att flera aktörer är positiva till att skapa en ladd hubbmen att utmaningarna framförallt ligger i höga investeringskostnader, osäkerheter angående elnätskapacitet och framtidsutsikter kopplat till den teknologiska utvecklingen av ellastbilar och laddningsteknik. Däremot identifieras även möjligheter så som finansiella stöd, potentiella marknadsfördelar med att vara en av de första på marknaden och att bidra till en hållbar utveckling av transportsektorn. Resultatet av kostnadsanalysen visar att en stationär laddhubb för tunga godstransporter medför höga investerings- och operationskostnader som påverkas av framtida aspekter så som elpris, elnät, teknikutveckling samt utnyttjandegrad. Dessutom har val av stängd eller öppen laddstation inverkan på kostnaderna. Analys av resultatet tyder på att samarbete mellan involverade aktörer kan underlätta flera av de identifierade utmaningarna och riskerna. Studien bidrar till en utökad empiri kring stationär laddinfrastruktur för tunga godstransporter. Dessutom bidrar studien med en kostnadsanalys för en laddstation som kan ge inspiration och underlag för framtida investeringar. Det teoretiska bidraget berör främst hur nya tekniker ses på inom ekosystemsteorin i förhållande till samarbete och affärsmodeller.

Predicting the future state occupancies of pedestrians in urban scenarios is a challenging task, especially considering that conventional methods need an explicit model of the system, hence introducing data-driven reachability analysis. Data-driven reachability analysis uses data, inherently produced by an unknown system, to perform future state predictions using sets, generally represented by zonotopes. These predicted sets are generally more conservative than model-based reachable sets. Therefore, is it possible to cluster previously recorded trajectory data based on the expressed behavior and perform the predictions on each cluster to still be able to provide safety guarantees? The theory behind data-driven reachability analysis, which can handle input noise and model uncertainties and still provide safety guarantees, is quite recent. This means that previous implementations for predicting pedestrians are theoretically probabilistic and would not be appropriate to implement in actual systems. Thus, this thesis is not the first of its kind in predicting the future reachable sets for pedestrians using clustered behavioral data, but it is the first work that provides safety guarantees in the process. The method proposed in this thesis first labels the historically recorded trajectories into the behavior also referred to as mode, the pedestrian expressed, which is done by simple conditional statements. This is done offline. However, this implementation is designed to be modular enabling easier improvements to the labelling system. Then, the reachable sets are computed for each behavior separately, which enables a potential motion planner to decide on which modal sets are relevant for specific scenarios. Theoretically, this method provides safety guarantees. The outcomes of this method were more descriptive reachable sets, meaning that the predicted areas intersected areas that it reasonably should, and did not intersect areas it reasonably should not. Also, the volume of the zonotopes for the modal sets was observed to be smaller than the volume of the implemented baseline, indicating fewer over-approximations and less conservative predictions. These results enable more efficient path planning for Connected and Autonomous Vehicles (CAVs), thus reducing fuel consumption and brake wear. / Att predicera framtida tillstånd för fotgängare i urbana situationer är en utmaning, speciellt med tanke på att konventionella metoder behöver uttryckligen en modell av systemet, därav introduceringen av datadriven nåbarhetsanalys. Datadriven nåbarhetsanalys använder data, naturligt producerad av ett okänt system, för att genomföra framtida tillståndspredicering med hjälp av matematiska set, generellt representerade av zonotoper. Dessa predicerade sets är generellt sett mode konservativa än modellbaserade nåbara set. Därmed, är det möjligt att dela upp historiskt inspelade banor baserat på det uttryckta beteendet och genomföra prediceringar på varje kluster och bibehålla säkerhetsgarantier? Teorin bakom datadriven nåbarhetsanalys, som kan hantera brus i indatat och modellosäkerheter och bibehålla säkerhetsgarantier, är väldigt ny. Detta betyder att tidigare implementationer för att predicera fotgängare är, teoretiskt sett, probabilistiska och är inte lämpliga att implementera i riktiga system. Därmed, detta examensarbete är inte det första som predicerar framtida nåbara set för fotgängare genom att använda kluster för beteendedatat, men den är det första arbetet som bibehåller säkerhetsgarantier i processen. Den introducerade metoden i detta examensarbete rubricerar först de tidigare inspelade banorna baserat på beteendet, även kallat läget, som fotgängaren uttrycker, vilket är gjort genom simpla betingade påståenden. Detta görs offline. Dock, denna implementation är designad till att vara modulär vilket underlättar förbättringar till rubriceringssystemet. Fortsättningsvis, beräknas de nåbara seten för varje beteende separat, vilket möjliggör att en potentiell rörelseplanerare kan avgöra vilka beteendeset som är relevanta för specifika scenarion. Teoretiskt sett så ger denna metod säkerhetsgarantier. Resultaten från denna metod var först och främst mer beskrivande nåbara set, vilket betyder att de predicerade områdena korsar områden som de rimligtvis ska korsa, och inte korsar område som de rimligen inte ska korsa. Dessutom, volymen på zonotoperna for beteendeseten observerades att vara mindre än volymen för baslinjeseten, vilket indikerar lägre överskattningar och mindre konservativa prediceringar. Dessa resultat möjliggör mer effektiv rörelseplanering för uppkopplade och autonoma fordon, vilket reducerar bränsleförbrukningen och bromsslitage.

The aim of this project was to compare two control algorithms designed to steer an autonomous vehicle. The comparison was made using a simulated environment to evaluate the performance of both controllers. The simulation used in this project was designed in Python and used an algorithm which randomly constructed roads from predefined road segments to create paths for the vehicle to follow. In this environment the Linear Time Varying (LTV)-Model Predictive Controller (MPC) and Pure Pursuit Controller (PPC) algorithms were evaluated. The thesis compared how well they follow paths, the average control cost of completing tasks, how well they handle input constraints, and the computational time for each algorithm. The data was collected by driving along three sets of randomly generated roads with both control algorithms. One set mostly straight, one with some turns, and one with mostly turns. An Analysis of Variance (ANOVA) test was used to make the comparison between the performance of the two algorithms. The results showed that both algorithms performed well. The PPC had low computation time and used less control, but it also had larger position errors. The LTV-MPC had higher computation time, but smaller position errors at the cost of larger control values. The conclusion is that the MPC is preferable if computational capabilities are available. Room for future work exists in the form of comparing additional controller types for autonomous vehicles and exploring different tuning parameters for the MPC controller. The simulation could also be expanded to more accurately reflect real world conditions. / Målet med detta projekt var att jämföra två kontrollalgoritmer avsedda för att styra en självkörande bil. Jämförelsen gjordes med hjälp av en simulering som utformades i Python. Den använde sig av en algoritm som slumpmässigt satte ihop vägar från förkonstruerade delar för att skapa banor för den självkörande bilen att följa. I denna miljö har vi testat två algoritmer, en LTV-MPC och en PPC. Vi jämförde hur pass väl de följer banor som skall likna riktiga vägar, hur mycket styrning de använder sig av för att bedöma energianvändning, hur väl de förhåller sig till begränsningar på acceleration och styrning, och den beräkningstiden som krävdes för att köra vår algoritm. Datan samlades genom att köra längs med tre grupper av slumpmässigt genererade vägar med båda kontrollalgoritmerna. En grupp innehöll huvudsakligen raka sträckor, en innehöll en del svängar, och en innehöll mycket svängar. ANOVA-testet användes för att göra jämförelsen mellan resultatet av dessa två algoritmer. Resultatet visade att båda algoritmer presterar väl. PPCn hade låg beräkningstid och mindre styrvärden, men större positionsfel. MPCn hade högre beräkningstid och större styrvärden, men mindre positionsfel. Slutsatsen är att MPCn är att föredra om beräkningsmöjligheterna finns tillgängliga. Det finns utrymme för framtida arbete i form av att jämföra fler kontrollalgoritmer och att utforska fler parameter justeringar för MPCn. Utöver det finns det även utrymme för en simulation som reflekterar verkligheten noggrannare.

This study investigated the implementation of a remaining range estimation algorithm for electrical vehicles, an essential feature to define a vehicle's reliability on the road. The implementation was made on an electrical motorcycle, comparing three models: a dynamic force based model, a power based model and a mass estimation model. The mass model estimated the mass with the help of a RLS algorithm and is a combination of the force based model and the power model. It investigates the possibility to further increase the accuracy of a range estimation algorithm by estimating the total mass of the vehicle over a driving session. On top of these models, two kinds of prediction methods for future consumption were evaluated: the average-past prediction and the home-intention prediction. Both models uses past data to predict the future, but the home-intention prediction is a suggested method to further improve the classic average-past method, where the beginning and end of the vehicle's driving sessions is assumed to be the same location. Tests were executed for the models on an electrical motorcycle provided by the company CAKE. A test equipment were put on the motorcycle, consisting of microprocessors and sensors, used for computation and collection of data. With this equipment, experiments were performed on three test routes with different conditions, comparing the models’ accuracies. The results showed that the Power Model, even with its lower complexity performed best overall, while the Force Model showed mixed results. Depending on the prediction method the Force Model performed either at the top or at the bottom. When the results were analyzed, this behavior seem to be the result of insufficient/faulty hardware which were essential for the average-past prediction to achieve proper results. The Force Model using home-intention prediction consistently performed better, as long as its prediction was correct. The Mass Model was executed offline and were then used to simulate the effect it could have had online. This showed promising result, suggesting improved accuracy if implemented online, but which in this thesis is left as a suggestion of improvement for future work. / Den här studien utforskade implementationen av en algoritm för att estimatera kvarstående räckvidd för ett elektriskt fordon, som är en viktigt funktionalitet för att utvärdera ett fordons pålitlighet på vägen. Implementeringen gjordes på en elektrisk motorcykel på tre modeller: en kraftbaserad-, en effektbaserad- och en massestimeringsmodell. Massestimeringsmodellen estimerar fordonets massa med hjälp av en RLS algoritm och är en kombination av kraft- och effektmodellen. Den utforskar möjligheten att förbättra räckviddsestimeringen ytterligare genom att kunna estimera den totala vikten av fordonet under körningen. På dessa modeller så utvärderades två typer av prediktionsmetoder för att förutspå framtida energiförbrukning: genomsnittliga-datametoden, en metod som använder genomsnittlig data i dåtid, och hem-avsiktsmetoden, en metod som förutspår förarens avsikt att åka hem. Båda modellerna använder gammal data för att förutspå framtiden, men hem-avsiktsmetoden är en föreslagen metod för att ytterligare förbättra den klassiska genomsnittliga-passerade metoden, där början och slutet av körningen antas vara samma position. Test utfördes för modellerna på en elektrisk motorcykel från företaget CAKE. En testutrustning monterades på motorcykeln som består av mikroprocessorer och sensorer och användes för samla och bearbeta data. Med denna utrustning genomfördes experiment på tre olika rutter som hade olika förutsättningar där modellerna träffsäkerhet sedan jämfördes. Resultatet visade på att Effektmodellen, även då den har en lägre nivå av komplexitet, faktiskt presterade generellt sätt bäst, medans Kraftmodellen visade på blandat resultat. Beroende på prediktionsmetod som användes så presterade Kraftmoddel antingen i toppen eller botten. När resultatet analyserades så verkar detta beteende bero på otillräcklig/problematisk hårdvara som var avgörande för den genomsnittliga-passerade metoden. Kraftmodellen tillsammans med hem-avsiktsmetoden ökade prestandan konsekvent så länge som förutsägelsen var korrekt. Massmodellen utfördes offline och detta resultat användes sedan för att simulera massmodellens påverkan på estimering online. Detta visade på lovande resultat och visar på att ifall den metod kördes online så skulle pricksäkerheten kunna ökas, men är något som inte utförs i detta arbete utan lämnas som ett förslag på förbättring för framtida studier.

Modern-day vehicles consist of numerous electronic computing devices with accompanying software. Since vehicles are generally classified as safety-critical systems, rigorous testing strategies have to be deployed to ensure correct operation of the embedded software. Testing in an active sense is understood to be the main testing method for software in general. The main characteristic of active testing is that test cases have complete control over the system under test, warranting sequential execution of test cases. To complement active testing a method called passive testing is being researched, where the main benefit compared to active testing is that the evaluation of test cases becomes parallelizable. As passive testing opens up for concurrency, the issue of not recognizing faulty behavior arises. This could be the case when simultaneously testing functions which share an output, and the incorrect behavior of a function is being masked by the correct behavior of another function. To avoid vacuous test results, the evaluation of dependent test cases can be separated. Previous work describes the process of extracting dependencies between test cases from requirement specifications. However, this approach is not suitable when test cases are derived from various artifacts. In this thesis we present a syntax-based approach for dependency discovery between test cases. The approach was evaluated through a case study using integration test cases developed for active hardware-in-the-loop testing at Scania CV. Dependencies between 946 test cases have been extracted and the test cases were grouped into three categories, with 286 test cases being identified as independent. The approach shows some potential for evaluating test cases written for active testing, but the results indicate that using test cases written specifically for passive testing may yield better results. The approach also proved to be useful for finding bugs and deviations in scripts. Thus, the method has proven useful for discovering dependencies from syntax, but the results are strongly dependent on the complexity and commonality of the scripts. / Moderna fordon innehåller åtskilliga elektroniska kontrollenheter med medföljande programvara. Eftersom fordon ofta anses vara säkerhetskritiska system krävs robusta teststrategier av den inbyggda mjukvaran för att säkerställa korrekt drift. Aktiv testning är för nuvarande den vanligaste metoden för att testa mjukvara. Den huvudsakliga egenskapen för aktiv testning är att testfall har total kontroll över systemet som är satt under test, vilket medför sekventiell utvärdering av testfall. För att komplettera aktiv testning undersöks en metod som kallas passiv testning, där den största fördelen gentemot aktiv testning är att utvärderingen av testfall kan ske parallellt. Att utvärdera testfall samtidigt medför dock att felaktigt beteende i mjukvaran potentiellt kan maskeras. Detta kan ske då flera funktioner delar utsignaler, och en funktions felaktiga beteende maskeras av en annan funktions korrekta beteende. För att undvika tomma sanningar som testresultat, kan utvärderingen av testfall som har ett beroende mellan dem separeras. Föregående arbeten inom området beskriver processen för att extrahera beroenden mellan testfall från kravspecifikationer. Denna metod är dock inte lämplig när testfall är baserade på flera olika artefakter. I detta examensarbete presenterar vi en syntaxbaserad metod för att hitta beroenden mellan testfall. Metoden utvärderades genom en fallstudie på Scania CV, där aktiva integrationstestfall för hardware-in-the-loop användes för analys. Beroenden mellan 946 testfall kunde extraheras och testfallen grupperades i tre olika kategorier, där 286 klassificerades som oberoende. Metoden visar potential för att analysera testfall skrivna för aktiv testning, men resultaten indikerar att testfall skrivna specifikt för passiv testning kan generera ett bättre resultat. Ett oväntat men positivt utfall är att metoden i viss grad kan användas för att hitta buggar och avvikelser i skript. Således har metoden visats användbar för att hitta beroenden från syntax, men resultatet beror starkt på skriptens komplexitet och gemensamhet.

Volvo Construction Equipment (VCE) manufactures wheel loaders, articulated haulers, and excavators. By the end of 2030, the company hopes to have reduced the carbon footprint of its machines by 30 %. To increase energy efficiency and productivity, VCE is focused on developing futuristic wheel loaders that are both electric and autonomous. VCE has unveiled its latest autonomous wheel loader prototype called Zeux. This thesis work aims to create a simulation setup that includes a vehicle model of Zeux and a driver model that is optimised for the machine to complete a certain drive/load cycle. This simulation setup will be used to examine the machine’s performance, energy usage, and efficiency and compare it to a conventional machine to determine its advantages and limitations. The new vehicle model was created by modifying a conventional electric machine’s vehicle modeland a new four-wheel steering system was developed. A driver model was developed based on a condition-based decision tree and state machines with unique controllers for each driver input. This complete vehicle-driver simulation set-up has been tunedand optimised with respect to energy efficiency and productivity. The simulation results are then compared to the results of a similar conventional electric machine simulation model. According to the comparison study, the autonomous wheel loader concept has better productivity, lower hydraulic energy consumption as well as lower overall energy consumption compared to the conventional machine. It can complete the drive cycle much more efficiently despite having a similar powertrain and loading unit as the conventional machine. / Volvo Construction Equipment (VCE) tillverkar hjullastare, midjestyrda dumprar och grävmaskiner. I slutet av 2030 hoppas företaget ha minskat koldioxidavtrycket för sina maskiner med 30 %. För att öka energieffektiviteten och produktivitet är VCE fokuserade på att utveckla framtida hjullastare som både är elektriska och autonoma. VCE har presenterat sitt senaste autonoma hjullastarprototyp som heter Zeux. Detta examensarbete syftar till att skapa en simuleringsmiljö som innehåller en fordonsmodell av Zeux och en förarmodell som är optimerad för att maskinen ska klara en viss kör-/lastcykel. De framtagna modellerna ska sedan användas för att undersöka maskinens prestanda, energianvändning och effektivitet och jämföra resultaten med en konventionell elektrisk maskin för att fastställa dess fördelar och begränsningar. Den nya fordonsmodellen skapades genom att modifiera en konventionell elektrisk maskins fordonsmodell och ett nytt fyrhjulsstyrningssystem utvecklades. En förarmodell utvecklades baserad på ett tillståndsbaserat beslutsträd och tillståndsmaskiner med unika regulatorer för varje drivrutin. Den kompletta simuleringsmodellen har justerats och optimerats med avseende på energianvändning och produktivitet. Resultaten jämfördes sedan med simuleringsresultat av en liknande konventionell elektrisk hjullastare. Enligt jämförelsestudien, har konceptet med autonoma hjullastare bättre produktivitet, lägre hydrauliskenergiförbrukning samt lägre total energiförbrukning jämfört med den konventionella maskinen. Den kan slutföra körcykeln mycket mer effektivt samtidigt trots att den har en liknande drivlina och lastenhet som den konventionell maskin.

An operating vehicle requires energy to oppose the subjected driving resistances. This energy is supplied via the fuel combustion in the engine. Decreasing the opposing driving resistances for an operating vehicle increases its fuel efficiency: an effect which is highly valued in today’s industry, both from an environmental and economical point of view. Therefore a lot of progress has been made during recent years in the area of fuel efficient vehicles, even though some driving resistances still rises perplexity. These resistances are the air drag Fd generated by the viscous air opposing the vehicles propulsion and the rolling resistance Frr generated mainly by the hysteresis caused by the deformation cycle of the viscoelastic pneumatic tires. The energy losses associated with the air drag and rolling resistance account for the majority of the driving resistances facing an operating vehicle, and depends on numerous stochastic and ambient parameters, some of which are highly correlated both within and between the two resistances. To increase the understanding of the driving mechanics behind the energy losses associated with the complexity that is rolling resistance, a set of complete vehicle tests has been carried out. These tests were carried out on the test track Malmby Fairground, using a Scania CV AB developed R440 truck equipped with various sensors connected in one measurement system. Under certain conditions, these parameters can allow for an investigation of the rolling resistance, and a separation of the rolling resistance and air drag via explicit subtraction of the air drag from the measured traction force. This method is possible since the aerodynamic property AHDVCd(β) to some extent can be generated from wind tunnel tests and CFD simulations. Two measurement series that enable the above formulated method of separation were designed and carried out, using two separate measurement methods. One which enables the investigation of the transient nature of rolling resistance as it strives for stationarity, where the vehicle is operated under constant velocities i.e. no acceleration, and one using the well established method of coastdown, where no driving torque is applied. The drive cycles spanned a range of velocities, which allowed for dynamic and stationary analyses of both the tire temperature- and the velocity dependence of rolling resistance. When analysing the results of the transient analysis, a strong dependence upon tire temperature for given constant low velocity i.e. v ≤ 60 kmh−1 was clearly visible. The indicated dependency showed that the rolling resistance decreased as the tire temperature increased over time at a given velocity, and vice versa, towards a stationary temperature and thereby rolling resistance. The tire temperature evolution from one constant velocity to another, took place well within 50 min to a somewhat stationary value. However, even though the tire temperature had reached stationarity, rolling resistance did not; there seemed to be a delay between stationary tire temperature, and rolling resistance. The results did not indicate any clear trends for v ≥ 60 kmh−1, where the results at v = 80 kmh−1 were chaotic. This suggests that some additional forces were uncompensated for, or that the compensation for air drag was somehow wrongly treated at higher velocities. Several factors ruled out any attempts at proposing a new rolling resistance model. These included: the chaotic results for v = 80 kmh−1, the delayed rolling resistance response upon tire temperature stabilization, and the lack of literature support for the observed tendency. The results from the coastdown series on the other hand, showed good agreement with a dynamical model suggested in literature. The stationary temperature behaviour for the considered velocity range at assumed constant condition is also supported in literature. Finally, an investigation of the aerodynamic property AHDVCd inspired by ongoing work in ACEA (European Automobile Manufacturers’ Association), was carried out assuming both zero and non-zero air drag at low velocities. The results indicated surprisingly good agreement with wind tunnel measurements, especially when neglecting air drag at low velocities: as suggested by ACEA. / För att övervinna de motstånd som ett fordon utsätts för under drift krävs energi, vilket levereras genom förbränningen av bränsle. Genom att minska de körmotstånd som ett fordon utsätts för under drift, kan man öka dess energieffektivitet. Denna potential är idag högt värderad i fordonsindustrin, både ur ett miljömässigt och ekonomiskt perspektiv. På senare år har stora framsteg gjorts inom området energieffektiva fordon, men fortfarande råder det förvirring kring de energiförluster som förknippas med luftmotstånd Fd och rullmotstånd Frr, där luftmotståndet skapas av den omkringliggande viskösa luften, medan rullmotståndet genereras av hysteresen som uppstår när fordonets viskoelastiska pneumatiska däck utsätts för deformation. De energiförluster som förknippas med luft- och rullmotstånd motsvarar den största delen av de motstånd som ett fordon påverkas av, och beror på en mängd stokastiska och yttre parametrar, varav vissa är starkt korrelerade både inom och mellan nämnda motstånd. För att förbättra förståelsen kring dessa energiförluster, med fokus på förståelsen av rullmotstånd, har ett antal helfordonstest genomförts. Dessa genomfördes på provbanan Malmby Fairground med en R440 lastbil från Scania CV AB, utrustad med en mängd sensorer sammankopplade i ett mätsystem. Det uppbyggda mätsystemet möjliggjorde samtida mätningar av bl.a. drivande moment, motorvarv, fordonshastighet, däcktemperatur, omkringliggande lufts hastighet och dess riktning. Under specifika förhållanden kunde dessa parametrar möjliggöra analys av rullmotstånd genom en explicit subtraktion av luftmotstånd från den uppmätta drivande kraften. Denna metod är möjlig tack vare en förhållandevis bra modell av ekipagets aerodynamiska egenskap AHDVCd(β), som generats från vindtunneltest och CFD simuleringar. Två körcykler som möjliggjorde ovan formulerade separation designades och genomfördes. Dessa använder två skilda mätmetoder, varav den ena möjliggör analys av rullmotståndets övergående förlopp från dynamiskt till stationärt genom att hålla konstant hastighet. Den andra studerade det dynamiska förloppet genom den väletablerade metoden utrullning, dvs. utan något drivande moment. Dessa körcyklar genomfördes, för ett antal hastigheter, vilket möjliggjorde analys av både hastighets- och däcktemperaturberoendet hos rullmotstånd, under dynamiska såväl som stationära förlopp. Analysen av rullmotståndets dynamik i strävan mot stationära förhållanden visade på ett starkt temperaturberoende vid låga hastigheter dvs. v ≤ 60 kmh−1. Beroendet visade på att rullmotståndet avtog med ökande däcktemperatur och vice versa, tills dess att en någorlunda stationär temperatur för given hastighet uppnåtts. Däcktemperaturen stabiliserades till ett nytt stationärt värde inom 50 min från att hastigheten ändrats. Resultaten tyder dock på att även om stationär däcktemperatur uppnåtts finns det en fördröjning i rullmotståndets tidsspann innan rullmotståndet stabiliserat sig. För högre hastigheter, dvs. v ≥ 60 kmh-1, var dock inga klara trender synliga, varken i hastighet eller temperatur och resultaten vid v = 80 kmh-1 var kaotiska. Detta antyder att man missat att kompensera för någon kraft vid höga hastigheter, alternativt att man på något sätt kompenserar fel för luftmotståndet vid högre hastigheter. Flera faktorer hindrade försök att föreslå någon ny rullmotståndsmodell. Dessa faktorer inkluderar det kaotiska resultatet vid v = 80 kmh-1, tidsfördröjningen mellan stationärt rullmotstånd och däcktemperatur samt att resultatet för antagna stationära värden inte finner stöd i litteraturen. Resultatet från utrullningsprovet överstämmer dock bra med tidigare föreslagen dynamisk modell, samt att resultaten av beteendet hos stationär temperatur för olika hastigheter även de överensstämmer med och finner stöd i litteraturen. Slutligen har en studie kring den aerodynamiska egenskapen AHDVCd, inspirerad av pågående arbete inom ACEA (European Automobile Manufacturers’ Association) utförts både med antagandet av ett noll- skilt och med ett försumbart luftmotstånd vid låga hastigheter. Resultatet visar på en överraskande god överensstämmelse med vindtunnelmätningar, framför allt under antagandet av försumbart luftmotstånd vid låga hastigheter i enlighet med förslagen metod från ACEA.