无人机与电动汽车相关网络中充电基础设施共享的性能分析

电动汽车（EV）与无人机（UAV）分别在现代交通与通信网络中展现出巨大潜力。然而，随着此类技术需求的增长，有限的能源基础设施成为其未来发展的瓶颈。若各运营商均拥有专用能源基础设施（如充电站），可能成本高且能源效率低。本文分析了无人机与电动汽车相关网络中的无线充电基础设施共享策略。我们考虑无人机可在电动汽车充电站充电并支付共享费用的场景。在电动汽车侧，共享基础设施可赚取额外利润，但其服务质量（如等待时间）可能略有下降。在无人机侧，若租用电动汽车充电站在考虑成本的同时能获得可接受的系统性能（如高覆盖概率），则可能无需建设专用充电站。对此，我们利用随机几何工具建模位置，并提出一个优化问题以刻画上述成本或利润与服务质量之间的权衡。数值结果表明，共享基础设施使电动汽车等待时间略有增加（如 5 分钟以内），却使无人机等待时间大幅减少（如超过 50 分钟），且部署更多充电站确实能获得更优性能，但所有这些更优性能都预期以更高成本为代价。