电动 Shuttle 系统中感应充电设施规划
最优化与控制
2025-05-27 v1
摘要
为响应气候目标、日益增长的环境意识以及财政激励，越来越多的城市寻求对公共交通网络进行电动化。我们研究了在电动汽车（EV）上设置固定式和动态感应充电站的问题，允许偏离固定的公交路线和时刻表。动态充电通过在驾驶时进行能量传输，减少了密集城市地区的占用空间并降低了车辆的空闲时间。我们构建了一个最小化成本的优化问题，考虑基础设施成本和运营成本，并提出了一种迭代局部搜索（ILS）算法来求解规模为现实情况的实例。每种配置都需要求解一个分解的子问题，包含多个受资源限制的最短路径问题。为此，我们采用基于局部界限的惰性支配检查的双向标签设置算法。在调整后的基准实例上，我们的方法相较于商业求解器在解的质量上提高了最高可达60%。我们进一步将方法应用于德国霍夫的一个实际案例研究。结果表明，在当前的成本结构（基于Bad Staffelstein的测试轨道校准）下，动态感应充电尚未与固定式充电方式具有竞争力。我们量化了允许 detour 占整个系统成本最高3.5%的价值，并展示了将光伏与分布式储能相结合可实现超过20%的成本节省。
引用
@article{arxiv.2505.18403,
title = {Infrastructure Planning for Inductive Charging in Electrified Shuttle Systems},
author = {Paul Bischoff and Salma Hammani and Maximilian Schiffer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.18403},
year = {2025}
}
备注
37 pages, 11 figures