Розин Борис Матвеевич, кандидат технических наук, заведующий сектором
ул. Сурганова, 6, Минск, 220012, Беларусь
Boris M. Rozin, Ph. D. (Eng.), Head of the Sector
st. Surganova, 6, Minsk, 220012, Belarus
Шатерник Илья Андрианович, инженер-программист
ул. Сурганова, 6, Минск, 220012, Беларусь
Ilya A. Shaternik, Engineer-programmer
st. Surganova, 6, Minsk, 220012, Belarus
Цели. При переходе от парка дизельных автобусов к парку электробусов актуальной является оптимизация зарядной инфраструктуры, совмещающей технологии медленной зарядки батарей в депо в ночное время и быстрой подзарядки на конечных остановках маршрутов. Цель исследования заключается в создании моделей и методов выработки экономически эффективных решений по выбору зарядной инфраструктуры такого типа для парка электробусов, обслуживающих систему городских маршрутов с учетом ряда специфических условий. Функционирование парка и зарядной инфраструктуры моделируется как для депо в ночной период, так и для конечных остановок в наиболее представительный период дня, характеризующийся наибольшей интенсивностью пассажиропотока и максимальным расходом электроэнергии.
Методы. Используются методы теории множеств, теории графов и линейной аппроксимации.
Результаты. Разработана математическая модель задачи оптимизации зарядной инфраструктуры смешанного типа для парка электробусов. В качестве целевой функции выбрана суммарная дневная стоимость зарядных станций, износа батарей электробусов парка и потребленной электроэнергии. Модель сформулирована в виде задачи смешанного целочисленного линейного программирования.
Заключение. Для решения сформулированной задачи целочисленного линейного программирования могут использоваться стандартные решатели типа IBM ILOG CPLEX. Решение задачи заключается в выборе длительностей и расписаний зарядки электробусов на зарядных станциях малой мощности в депо в ночное время и на зарядных станциях большой мощности конечных остановок в заданном диапазоне часов пик.
Objectives. When transition from a fleet of diesel buses to a fleet of electric buses, it is important to optimize the charging infrastructure, which combines the slow-charging technologies at the depot overnight and fast recharging at the terminals of the routes. The purpose of the study is to create models and methods for developing the cost-effective solutions for selecting this type of charging infrastructure for a fleet of electric buses serving the city route system, taking into account a number of specific conditions. The operation of the fleet and charging infrastructure is modeled both for the depot at night and for the terminal stops in the most representative period of the day, characterized by the highest intensity of passenger traffic and maximum power consumption.
Methods. Methods of set theory, graph theory and linear approximation are used.
Results. A mathematical model has been developed for the problem of optimizing a mixed-type charging infrastructure for an electric bus fleet. The total daily cost of charging stations, degradation of electric bus batteries and consumed electricity was chosen as the objective function. The model is formulated as a mixed integer linear programming problem.
Conclusion. To solve the formulated problem, standard solvers like IBM ILOG CPLEX can be used. The solution of the problem lies in the choice of durations and schedules for charging electric buses at low-capacity charging stations in the depot at night and at high-capacity charging stations of terminal stops in a given range of peak hours.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.