自动驾驶电动车辆车队用于按需出行服务的充电策略：插电充电还是换电？
最优化与控制
2023-11-01 v1
摘要
本文比较了电动汽车两种普遍的充电策略——插电充电与换电，以探究哪种充电策略更优于电动自动驾驶按需出行(AMoD)系统。为此，我们使用排队论模型分别刻画车辆在充电站和换电站的等待时间。该模型被整合进由交通网络公司(TNC)运营的电动 AMoD 系统经济分析中，其中涵盖了乘客的激励、TNC 车辆的充电/运营轮班、平台的运营决策以及政府的规划决策。总体而言，我们提出了一种用于电动 AMoD 系统充电基础设施规划的双层优化框架。基于所提框架，我们比较了插电充电与换电的社会经济性能，并研究了该比较如何依赖于不断演进的充电技术（如充电速度、电池容量和基础设施成本）。在规划层面，我们发现选择插电充电时，充电速度提升会导致基础设施从稀疏分布的大型站点向密集分布的小型站点转变，而电池容量增大会使基础设施从密集分布的小型站点向稀疏分布的大型站点转变。另一方面，选择换电时，充电速度提升和电池容量增大都会导致换电站数量减少。在运营层面，我们发现充电速度改善在插电充电下会提升 TNC 利润，而在换电下改善充电速度可能导致 TNC 利润下降。上述见解通过真实数值研究得到验证。
引用
@article{arxiv.2310.20130,
title = {Charging Autonomous Electric Vehicle Fleet for Mobility-on-Demand Services: Plug in or Swap out?},
author = {Jing Gao and Sen Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.20130},
year = {2023}
}