ルート横断バスローテーションによる電気バス運行システム最適化の推進

科学分野:

• 交通工学
• オペレーションズ・リサーチ
• 持続可能なエネルギーシステム

背景:

• バッテリー式電気バス（BEB）は、特に複数ルートの割り当てにおいて、フリートの柔軟性を制限する運用上の制約をもたらします。
• BEB展開の最適化には、充電インフラ、バッテリー寿命、および動的なエネルギーコストを考慮した統合計画が必要です。

研究 の 目的:

• BEB運用の統合計画のための戦略的モデリングアプローチを開発すること。
• BEBローテーションをルート横断の主要な決定変数として最適化モデルに組み込むこと。
• リアルタイム価格設定、排出量料金、バッテリー劣化がBEB計画に与える影響を分析すること。

主な方法:

• バスの割り当て、充電インフラ、バッテリー容量、および充電スケジュールを共同で決定するための統合計画最適化モデルを開発しました。
• このモデルは、リアルタイムの電力価格（RTP）、温室効果ガス（GHG）排出量料金、およびバッテリー劣化を考慮に入れています。
• 実世界のトランジットネットワークを使用して、モデルの有効性を検証しました。

主要な成果:

• BEBローテーションを可能にすることで、ケーススタディにおいて総システムコストが37.88%削減されました。
• 資本コストは12.18%減少し、運用コストは大幅に59.42%削減されました。
• 感度分析により、エネルギー消費量や充電コストなどのさまざまなパラメータにわたるモデルの堅牢性が確認されました。

結論:

• BEBローテーションを計画フェーズに組み込むことは、運用上の柔軟性を高め、コストを削減するために重要です。
• 開発された最適化モデルは、持続可能で費用対効果の高いBEBフリート管理のための包括的なフレームワークを提供します。
• 動的なコストと運用上の制約を考慮した戦略的計画は、電気バス運行システムの潜在能力を最大限に引き出すことができます。