Подход к оптимизации зарядной инфраструктуры автономных троллейбусов для городских маршрутов
https://doi.org/10.37661/1816-0301-2021-18-4-79-95
Аннотация
Ц е л и. При проектировании системы городского электротранспорта, заряжающегося во время движения, в том числе автономных троллейбусов с батареями увеличенной емкости, актуальной является оптимизация зарядной инфраструктуры для парка такого транспорта. Зарядная инфраструктура выделенных маршрутов состоит из секций контактной сети вдоль маршрутов и стационарных зарядных станций заданного типа на конечных остановках маршрутов. Она предназначена для обеспечения движения троллейбусов и восстановления заряда их батарей, израсходованного на участках автономного хода.
Цель исследования заключается в создании моделей и методов выработки экономически эффективных решений по зарядной инфраструктуре, обеспечивающих функционирование парка автономных троллейбусов с учетом ряда специфических условий. Условия включают обеспечение заданного диапазона автономного хода троллейбусов при заданной скорости расхода энергии на маршрутах и гарантийного срока эксплуатации их батарей, а также предотвращение разряда батарей ниже критического уровня при различных режимах эксплуатации в течение срока их службы.
М е то д ы. Используются методы теории множеств, теории графов и линейной аппроксимации.
Р е з у л ь т а т ы. Разработана математическая модель задачи оптимизации зарядной инфраструктуры парка автономных троллейбусов. В качестве целевой функции выбраны суммарные приведенные годовые затраты на зарядную инфраструктуру. Модель сформулирована в виде задачи математического программирования с квадратичной целевой функцией и линейными ограничениями.
З а к л ю ч е н и е. Для решения сформулированной задачи математического программирования могут использоваться стандартные решатели типа IBM ILOG CPLEX, а также, с учетом ее вычислительной сложности, эвристический метод «роя частиц». Решение задачи заключается в выборе конфигурации расположения секций контактной сети на маршрутах и длительностей зарядки троллейбусов на конечных остановках, определяющих соответствующие количества стационарных зарядных станций на этих остановках.
Ключевые слова
автономный троллейбус,
аккумуляторная батарея,
контактная сеть,
станция зарядки,
математическое программирование
При поддержке: Исследование выполнено при финансовой поддержке БРФФИ в рамках проекта № Ф21ЭТ-003.
Для цитирования:
Ковалев М.Я., Розин Б.М., Шатерник И.А. Подход к оптимизации зарядной инфраструктуры автономных троллейбусов для городских маршрутов. Информатика. 2021;18(4):79-95. https://doi.org/10.37661/1816-0301-2021-18-4-79-95
For citation:
Kovalyov М.Ya., Rozin B.M., Shaternik I.A. Approach to optimizing charging infrastructure of autonomous trolleybuses for urban routes. Informatics. 2021;18(4):79-95. (In Russ.) https://doi.org/10.37661/1816-0301-2021-18-4-79-95
Просмотров: 477
Послать статью по эл. почте 