Diseño Multi-Criterio de Autobuses Eléctricos de Tránsito Basado en Infraestructura de Carga Inalámbrica: Un Estudio de Caso de un Mapa Vial Real en Wakefield
Autores: Fathollahi, Arman; Gheisarnejad, Meysam; Boudjadar, Jalil; Derakhshandeh, Sayed Yaser; Khooban, Mohammad Hassan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño Multi-Criterio de Autobuses Eléctricos de Tránsito Basado en Infraestructura de Carga Inalámbrica: Un Estudio de Caso de un Mapa Vial Real en Wakefield
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Automatización industrial
Palabras clave
Estrategia de diseño
Autobús de tránsito eléctrico con carga inalámbrica
Algoritmo de optimización de ballenas
Hoja de ruta
Ciudad de Wakefield
Transmisor de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, se desarrolla una nueva estrategia de diseño para el Autobús Eléctrico de Carga Inalámbrica (WCETB). La tecnología es innovadora en el sentido de que la batería del autobús se carga mientras se mueve sobre la infraestructura de carga. En particular, se adopta una versión mejorada del Algoritmo de Optimización de Ballenas (IWOA) para el sistema WCETB en el mapa de carreteras de la ciudad de Wakefield, ubicada en el Reino Unido. El principal desafío en el WCETB es seleccionar el transmisor de energía y el tamaño de la batería de manera eficiente desde un punto de vista económico. Para este propósito, ambos factores se consideran en la función objetivo para lograr los beneficios de los WCETB desde una perspectiva energética. Se desarrollan dos modelos analíticos de optimización de diseño económico en este trabajo. El primer modelo es el modelo de entorno real, que considera un sistema WCETB operando bajo condiciones de tráfico típicas caracterizadas por interacciones entre vehículos e incertidumbres inherentes. En este escenario, las velocidades de los vehículos varían con el tiempo, y rutas de tráfico específicas pueden encontrar congestión. El segundo modelo se concentra en un sistema WCETB operando en un entorno libre de tráfico con interacciones mínimas entre vehículos e incertidumbres. Se implementa el IWOA para que el WCETB opere en el entorno real. Bajo condiciones de entorno libre de tráfico, utilizamos procedimientos matemáticos y el software del Sistema de Modelado Algebraico General (GAMS) para resolver el problema de optimización. Este enfoque no solo nos permite analizar de manera integral el comportamiento del sistema WCETB, sino también examinar las interacciones entre los diferentes componentes de la función objetivo y las restricciones. Finalmente, se realiza un análisis numérico exhaustivo bajo diversas condiciones, incluyendo cambios en el número de autobuses y aumentos en la longitud de las rutas.
Descripción
En este documento, se desarrolla una nueva estrategia de diseño para el Autobús Eléctrico de Carga Inalámbrica (WCETB). La tecnología es innovadora en el sentido de que la batería del autobús se carga mientras se mueve sobre la infraestructura de carga. En particular, se adopta una versión mejorada del Algoritmo de Optimización de Ballenas (IWOA) para el sistema WCETB en el mapa de carreteras de la ciudad de Wakefield, ubicada en el Reino Unido. El principal desafío en el WCETB es seleccionar el transmisor de energía y el tamaño de la batería de manera eficiente desde un punto de vista económico. Para este propósito, ambos factores se consideran en la función objetivo para lograr los beneficios de los WCETB desde una perspectiva energética. Se desarrollan dos modelos analíticos de optimización de diseño económico en este trabajo. El primer modelo es el modelo de entorno real, que considera un sistema WCETB operando bajo condiciones de tráfico típicas caracterizadas por interacciones entre vehículos e incertidumbres inherentes. En este escenario, las velocidades de los vehículos varían con el tiempo, y rutas de tráfico específicas pueden encontrar congestión. El segundo modelo se concentra en un sistema WCETB operando en un entorno libre de tráfico con interacciones mínimas entre vehículos e incertidumbres. Se implementa el IWOA para que el WCETB opere en el entorno real. Bajo condiciones de entorno libre de tráfico, utilizamos procedimientos matemáticos y el software del Sistema de Modelado Algebraico General (GAMS) para resolver el problema de optimización. Este enfoque no solo nos permite analizar de manera integral el comportamiento del sistema WCETB, sino también examinar las interacciones entre los diferentes componentes de la función objetivo y las restricciones. Finalmente, se realiza un análisis numérico exhaustivo bajo diversas condiciones, incluyendo cambios en el número de autobuses y aumentos en la longitud de las rutas.