充电即服务：面向出行服务中轻型电动汽车的按需电池配送
最优化与控制
2020-11-25 v1 物理与社会
摘要
本研究提出了一种名为充电即服务(Charging-as-a-Service, CaaS)的电动汽车供能创新方案，涉及出行即服务(Mobility-as-a-Service, MaaS)行业中轻型电动汽车(light-duty electric vehicles, LDEV)潜在的大规模应用。类似于MaaS，CaaS的核心思想是调度携带模块化电池单元(modular battery units, MBUs)的服务车辆(service vehicles, SVs)，为用于出行服务的LDEV提供按需电池配送。CaaS系统有望解决MaaS行业中因充电基础设施匮乏以及过长等待与充电时间所导致的LDEV大规模应用的主要瓶颈。本文构建了混合基于智能体的仿真模型(hybrid agent-based simulation model, HABM)以刻画含SV智能体的CaaS系统动态，并引入基于行程的静止充电概率分布来模拟LDEV充电需求的生成。进一步开发了两种调度算法以支持CaaS的最优运行。通过假设将纽约市(NYC)全部13,000辆黄色出租车电动化并遵循相同每日行程模式，对模型进行了验证。在不同SV车队规模与调度策略下分析了多种情景。结果表明，最优部署250辆SV可为NYC的LDEV车队提供服务，平均等待时间5分钟，每分钟节省行驶里程超50英里，并获得高达每分钟50美元的可观收益。本研究为部署城市级CaaS系统以支撑电动MaaS行业的可行性、服务效率与财务可持续性提供了重要见解。
引用
@article{arxiv.2011.10665,
title = {Charging-as-a-Service: On-demand battery delivery for light-duty electric vehicles for mobility service},
author = {Shuocheng Guo and Xinwu Qian and Jun Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.10665},
year = {2020}
}
备注
28 pages