Fuel consumption is one of the key factors in determining expenses of operating a heavy-duty vehicle. A customer may therefor request an estimate of the fuel consumption of a given vehicle. Scania uses modular design when constructing heavy-duty vehicles. The modular design allows a customer to specify which building blocks to use when constructing the vehicle, such as gear box, engine and chassis type. The many possible combinations means that the same vehicle is rarely sold twice, which can make fuel consumption measurements unfeasible. This study investigates the accuracy of machine learning algorithms in predicting fuel consumption for heavy-duty vehicles. The study is conducted at Scania. Scania has also provided the data used in the study. This study also examines the prediction power of different parameters. Performance is evaluated by reporting the prediction error on both simulated data and operational measurements. The performance of Linear regression (LR), K-nearest neighbor (KNN) and Artificial neural networks (ANN) is compared using statistical hypothesis testing. It is found that using Country as an input parameter yields a performance increase in all the algorithms. The statistical evaluation procedure finds that ANNs have the lowest prediction error compared to LR and KNN in estimating fuel consumption on both simulated and operational data. The performance of the final models is comparable to models of previous studies in both the simulated and operational estimation scenarios. / Bränsleförbrukning utgör en av nyckelfaktorerna för att avgöra hur mycket det kostar att använda tunga lastbilar. En köpare av en tung lastbil kan därmed begära en uppskattning av hur mycket bränsle ett givet fordon förbrukar. Scania använder sig av en modulär designprincip vid fordonskonstruktion, vilket ger kunden möjlighet att bestämma vilka byggnadsblock som ska utgöra ett for- don. Detta gör att det kan vara omöjligt att mäta förbrukningen av ett tidigare icke-producerat fordon. Den här studien undersöker exaktheten av maskininlärningsalgoritmer för att estimera bränsleförbrukning av tunga lastbilar. Studien genomförs vid Scania, som även tillhandahåller data. Användbarheten av olika in-parametrar undersöks. Algoritmernas prestanda utvärderas genom att rapportera det kvadrerade felvärdet uppmätt mellan det riktiga uppmätta värdet och det av algoritmen uppskattade värdet. Bränsleförbrukning estimeras för simulerad data och för uppmätta värden från fordon i bruk. Tre kategorier av algoritmer undersöks: Artificiella neurala nätverk, linjär regression och K-nearest neighbor. Jämförelsen mellan algoritmer använder statistisk hypotes-testning. Resultatet visar att parametern som beskriver vilket land fordonet registrerats i förbättrar samtliga algoritmers estimering. Den statistiska utvärderingen finner att artificiella neurala nätverk ger det lägsta felet av de tre kategorierna av algoritmer i estimering av simulerade och uppmätta värden. De slutgiltiga modellernas exakthet är jämförbar med resultat från tidigare studier.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-279826 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Bodell, Victor |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2020:321 |
Page generated in 0.0027 seconds