ビッグリグの再設計を強力に進行中

Tiffany Trader

長距離トラクタートレーラーはアメリカの風景の定番で、この国の端から端まで物資を送り届けている。この国の道路上には、推定130万台のクラス8長距離トラック（ビッグリグ）が全貨物の約70％を運送し、米国で消費される全燃料の20％以上を使用している。ビッグリグは、国の経済に不可欠であるが、大きな環境負荷と言う形で対価を支払う必要がある。殆どのトラックはガロンあたり約6マイルだけしか走行できない、要するに、彼らは毎年大気中に423万ポンドのCO2を排出している。

オークリッジ国立研究所のスーパーコンピューティングシミュレーションでは、SmartTruckシステムエンジニアがUnderTrayシステム を開発しており、ここに幾つかのコンポーネントが示されている。このシステムは劇的に長距離トラックの空気抵抗を軽減させ、燃費を向上させる。 画像のクレジット：Michael Matheson、オークリッジ国立研究所

HPCで開発したひとつの技術が、毎年数十億ガロンの燃料を節約することに貢献している。2011年にサウスカロライナ州を本拠地とするBMIは、オークリッジ国立研究所（ORNL）の研究者と提携して、「18輪（クラス8）長距離トラック（ビッグリグ）の空力を改善する統合型空力フェアリング・セット」であるSmartTruck UnderTrayシステムを開発した。 装着後、典型的なビッグリグの場合、年間合計5,000ドルの燃料コストを節約し、7〜12％の燃料の節約を達成することが期待できる。

2011年以来、奮闘は続いている。先週、オークリッジ・リーダーシップ・コンピューティング・ファシリティ（OLCF）では、BMI由来のSmartTruckシステムが北米のトラック輸送団体に25,000台以上のUnderTrayシステムを販売していると発表した。

BMIの創設者で最高経営責任者（CEO）でありSmartTruckの主任科学者であるMike Hendersonは、「もし、国内の130万台のクラス8トラックの全てが新しいコンポーネントの最小パッケージだけでも搭載すれば、米国は毎年ほぼ15億ガロンのディーゼル燃料を節約することができ、16.5万トンのCO2を削減し、60億ドル以上の燃料費を節約できます。」と予測している。

このような技術をシミュレートするために幾つかの重装備なHPCの頭脳を必要とする。それは、SmartTruckエンジニアをオークリッジ・リーダーシップ・コンピューティング・ファシリティーおよびCray Jaguarスーパーコンピュータへ導いたことだ。アメリカ航空宇宙局のアプリケーション・コードを使用して、彼らは、18輪の周りの空気の流れを研究し、アフターマーケットの部品を追加することによって大幅に空気抵抗を減らす方法を確認した。Jaguarで、これらのコンポーネントをモデル化するために要した時間は、数日（小規模な社内クラスターを使用して）から数時間になった。BMI/SmartTruckは、予想していた3.5年どころか、18ヶ月足らずでコンセプトから生産まで行うことができたのだ。

最近、SmartTruckの社長、Mike Hendersonは、同社が別のOLCFマシンのHPCリソース、Titan（新たに改築されたJaguar）、を選んだことを明らかにした。Hendersonは、カリフォルニア州を通過するトラックは、空気の品質に関する州法を満足していることを保証する必要がある。具体的には、法律はすべてのトラックの燃費効率を高めるため、転がり抵抗の低いタイヤと空力デバイスが装備されていることを求めている。これらの問題の解決には、最も強力なスーパーコンピュータとペアになった複雑なシミュレーションを必要とする。

SmartTruckの挑戦的な計画は、より低燃費車を作るための国家の後押しの一部である。エネルギー省のスーパートラックプログラムでは、例えば、2015年までにクラス8トラックの燃費を50％改善することを目指している。現在の5.5〜6.5MPGの平均を考えると、50％の増加は、トラック当たり年間約25000ドルを節約(年間12万マイルの走行に基づいて)することができ、各トラックで35％の温室効果ガス排出量を減らすこととなる。

SmartTruckは、現在、25以上の従業員を雇用し、2011年以来、毎年規模が倍増している。OLCFからの最近の発表によると、 「UnderTrayシステムは、迅速な回収期間と投資回収に有利であり、全車両を米国で完全に製造された100％リサイクル可能なコンポーネントによりトレーラーをアップグレードする強力なインセンティブを持っている。」