Беспокоенность о запасе хода электрических коммерческих транспортных средств реальна, поскольку разряд батареи может иметь серьезные последствия. Исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции разработали инструменты, помогающие электрическим транспортным средствам стратегически ориентироваться, чтобы потреблять как можно меньше энергии. Секрет заключается в том, чтобы не ограничиваться только пройденным расстоянием, а вместо этого сосредоточиться на общем потреблении энергии, что привело к экономии энергии до 20 процентов.
«Мы разработали систематические инструменты для изучения оптимального использования энергии. Кроме того, мы можем гарантировать, что аккумуляторы электромобилей не разряжаются и не заряжаются без необходимости в сложных транспортных сетях», - говорит Балаж Кульчар, профессор кафедры электротехники. Инженерное дело в Технологическом университете Чалмерса.
Исследование является последним результатом совместного проекта Chalmers и Volvo Group, в котором изучается, как электромобили можно использовать для задач распределения, а новый алгоритм обучения и планирования оптимального пути электромобилей настолько эффективен, что он уже используется Volvo Group.
Кратчайшее расстояние не всегда дает наименьшую энергию
В ходе исследования исследователи изучили, как парк электрических грузовиков может доставлять товары в сложной и переполненной транспортной сети. Проблема заключается в том, как транспортные средства, доставляющие товары для дома, такие как продукты или мебель, по нескольким разным адресам, должны наилучшим образом планировать свои маршруты. Разрабатывая оптимальный порядок доставки клиентам, транспортные средства могут эксплуатироваться как можно дольше без необходимости прерывать работу для ненужной подзарядки. Планирование маршрута для электромобилей обычно предполагало, что наименьший пробег также является наиболее эффективным, и поэтому основное внимание уделялось поиску кратчайшего маршрута в качестве приоритета. Балаш Кульчар и его коллеги вместо этого сосредоточились на общем использовании батареи в качестве ключевой цели и искали маршруты с минимально возможным потреблением энергии.
«В реальных дорожных ситуациях поездка на большее расстояние может потребовать меньше энергии, чем на более короткую, если учесть все другие параметры, влияющие на потребление энергии», - объясняет Балаж Кульчар.
Значительное снижение энергопотребления
Исследователи смоделировали потребление энергии развозными грузовиками, движущимися по городу, изучив множество факторов; скорость, загрузка, информация о дорожном движении, насколько холмистыми были разные маршруты и возможности для зарядки.
Модель энергопотребления была введена в математическую формулу, в результате чего был разработан алгоритм расчета маршрута, который позволяет транспортным средствам осуществлять доставку с минимальным потреблением энергии. А если зарядка необходима в дороге, автомобиль может сэкономить время, выбрав наиболее энергоэффективный маршрут к точке быстрой зарядки. Принимая во внимание такие дополнительные факторы, как эти, новый метод исследователей позволил транспортным средствам снизить потребление энергии на 5-20 процентов.
Поскольку электрические средства доставки работают в сложных реальных ситуациях, часто могут возникать непредвиденные осложнения, которые трудно учесть, даже если алгоритм точен с самого начала. Таким образом, прогнозы энергопотребления будут дополнительно оптимизированы с помощью машинного обучения, а данные, собранные с транспортных средств, будут отправлены обратно в инструмент для дальнейшего ввода и анализа.
"В совокупности это позволит нам адаптировать планирование маршрута к неопределенностям и изменяющимся условиям, сведя к минимуму потребление энергии и обеспечив успешное распределение по городу", - говорит Балаж Кульчар.