Gemeinsame Planung von Ladestationen und Batteriewechselstationen für elektrifizierte Ride-Hailing-Flotten

核心概念

Eine multimodale Ladeinfrastruktur, die sowohl Ladestationen als auch Batteriewechselstationen umfasst, kann die Vorteile beider Technologien nutzen und die Betriebskosten von Ride-Hailing-Flotten senken.

摘要

Die Studie untersucht den Aufbau eines multimodalen Ladeinfrastruktur-Netzwerks, das sowohl Ladestationen als auch Batteriewechselstationen umfasst, um eine Flotte von Elektrofahrzeugen für Ride-Hailing-Dienste zu unterstützen.
Kernpunkte:

Ladestationen sind kostengünstig und ideal für den Ausbau von EV-Flotten, während Batteriewechselstationen eine schnellere Aufladung ermöglichen und in Kombination mit Ladestationen die Flottenauslastung verbessern und die Betriebskosten senken können.
Ein Optimierungsmodell wird entwickelt, um die Entscheidungen der Plattform zur Planung und zum Betrieb der Ladeinfrastruktur sowie des Ride-Hailing-Dienstes zu erfassen.
Wesentliche Komponenten wie elastische Fahrgastnachfrage, räumliches Ladegleichgewicht, Lade- und Wechselstau werden berücksichtigt.
Durch Relaxation und Dekomposition wird eine obere Schranke für die Lösung des nichtkonkaven Problems abgeleitet, um die Optimalität der Lösung zu überprüfen.
Fallstudien für Manhattan, New York City, zeigen, dass die gemeinsame Planung von Lade- und Batteriewechselstationen die Gesamtrendite um 11,7% im Vergleich zur reinen Batteriewechselstrategie bei begrenztem Budget und um 17,5% im Vergleich zur reinen Ladestrategie bei ausreichendem Budget erhöhen kann.

統計資料

Uber bietet etwa 21 Millionen Fahrten pro Tag in über 10.000 Städten an.
Didi's weltweite tägliche Fahrten können sogar 50 Millionen übersteigen.
Elektrofahrzeuge machen weniger als 5% der von Uber-Fahrern in Europa gefahrenen Meilen aus und weniger als 0,5% in den USA.
Die Umstellung auf Elektrofahrzeuge in Ride-Hailing-Flotten kann die Umweltvorteile im Vergleich zur Elektrifizierung von Privatfahrzeugen um das Dreifache erhöhen.

引述

"Ladestationen sind kostengünstig und ideal für den Ausbau von EV-Flotten, während Batteriewechselstationen eine schnellere Aufladung ermöglichen und in Kombination mit Ladestationen die Flottenbetriebskosten senken können."
"Die gemeinsame Planung von Lade- und Batteriewechselstationen kann die komplementären Vorteile der beiden Einrichtungen nutzen und zu einer höheren Rendite und reduzierten Ladekosten führen."

從以下內容提煉的關鍵洞見

Towards a Multimodal Charging Network

by Zhijie Lai,S... 於 arxiv.org 04-02-2024

https://arxiv.org/pdf/2212.12677.pdf

深入探究

Wie könnte eine Regulierung aussehen, die den Aufbau einer multimodalen Ladeinfrastruktur für Ride-Hailing-Flotten fördert

Eine Regulierung, die den Aufbau einer multimodalen Ladeinfrastruktur für Ride-Hailing-Flotten fördert, könnte verschiedene Maßnahmen umfassen. Zunächst könnte die Regierung finanzielle Anreize wie Zuschüsse oder Steuervergünstigungen für Unternehmen bereitstellen, die in den Aufbau von Lade- und Batteriewechselstationen investieren. Dies würde die anfänglichen Investitionskosten für die Unternehmen senken und den Ausbau der Infrastruktur beschleunigen.
Darüber hinaus könnte die Regulierung Standards für die Ladeinfrastruktur festlegen, um die Interoperabilität und Kompatibilität zwischen verschiedenen Ladestationen und Batterien sicherzustellen. Dies würde es den Ride-Hailing-Flotten ermöglichen, verschiedene Ladestationen und Batteriewechselstationen effizient zu nutzen, ohne anbieterspezifische Einschränkungen zu haben.
Eine weitere mögliche Regulierungsmaßnahme wäre die Festlegung von Richtlinien für die Standortwahl von Ladestationen, um eine gleichmäßige Verteilung in städtischen Gebieten sicherzustellen. Dies würde dazu beitragen, Engpässe in der Ladeinfrastruktur zu vermeiden und eine reibungslose Abwicklung des Betriebs der Ride-Hailing-Flotten zu gewährleisten.

Welche Herausforderungen könnten sich bei der Standardisierung von Batterien für Ride-Hailing-Fahrzeuge ergeben und wie könnten diese überwunden werden

Eine Herausforderung bei der Standardisierung von Batterien für Ride-Hailing-Fahrzeuge besteht darin, dass verschiedene Hersteller unterschiedliche Batterietechnologien und -kapazitäten verwenden. Dies kann zu Kompatibilitätsproblemen führen, insbesondere wenn Batteriewechselstationen eingesetzt werden, da nicht alle Batterien mit allen Fahrzeugen kompatibel sind.
Um diese Herausforderung zu überwinden, könnten Regulierungsbehörden branchenweite Standards für Batterien festlegen, die von Ride-Hailing-Fahrzeugen verwendet werden dürfen. Dies würde sicherstellen, dass alle Fahrzeuge mit den gleichen Batterien ausgestattet sind, was die Interoperabilität zwischen den Fahrzeugen und den Batteriewechselstationen erleichtert.
Darüber hinaus könnten Regulierungsbehörden Anreize für Hersteller schaffen, sich auf bestimmte Batterietechnologien zu einigen und diese standardmäßig in ihren Fahrzeugen zu verwenden. Dies würde die Skalierbarkeit von Batteriewechselstationen erhöhen und die Effizienz des Betriebs von Ride-Hailing-Flotten verbessern.

Inwiefern könnte die Einführung autonomer Elektrofahrzeuge in Ride-Hailing-Flotten die Planung und den Betrieb der Ladeinfrastruktur beeinflussen

Die Einführung autonomer Elektrofahrzeuge in Ride-Hailing-Flotten könnte die Planung und den Betrieb der Ladeinfrastruktur auf verschiedene Weisen beeinflussen. Zum einen könnten autonome Fahrzeuge effizienter betrieben werden, da sie selbstständig zu Ladestationen fahren können, um aufzuladen oder die Batterie zu wechseln. Dies könnte die Auslastung der Ladestationen optimieren und Engpässe reduzieren.
Darüber hinaus könnten autonome Elektrofahrzeuge prädiktive Analysen nutzen, um ihren Ladebedarf vorauszusagen und ihre Ladezeiten entsprechend zu planen. Dies würde dazu beitragen, die Ladeinfrastruktur effizienter zu nutzen und die Betriebskosten der Ride-Hailing-Flotten zu senken.
Die Einführung autonomer Elektrofahrzeuge könnte auch die Nachfrage nach Ladestationen in bestimmten Gebieten beeinflussen, da autonome Fahrzeuge möglicherweise bevorzugt in bestimmten Zonen eingesetzt werden. Dies würde eine gezielte Planung der Ladeinfrastruktur erfordern, um den Bedarf der autonomen Elektrofahrzeuge zu decken und eine reibungslose Integration in die Ride-Hailing-Flotten zu gewährleisten.