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Interaction simulation and infrastructure design of transportation network and power grid system

Research Project

Project/Area Number 20K14980
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 25010:Social systems engineering-related
Research InstitutionOsaka University (2021-2022)
The University of Tokyo (2020)

Principal Investigator

Uchida Hideaki  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (90837387)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords電気自動車 / 再生可能エネルギー / マルチエージェントシミュレーション / カーボンニュートラル / 交通シミュレーション / 潮流計算 / マルチエージェント / 電費 / 太陽光発電 / 充電施設 / 電力系統
Outline of Research at the Start

電気自動車(EV)は交通網の一要素であると同時に,電力網においても一定の役割を果たしていくことが予想される.本研究課題では道路交通網と電力系統という性質の異なるインフラシステム間において,それぞれの挙動を詳細に表現できるシミュレータを準備し,それらを連携した統合シミュレーションを開発する.続いて,この統合シミュレータを利用し,EVの普及に伴いEVが媒介となって発生する相互作用について定量的に検討を行う.統合シミュレータが2つのインフラシステムをそれぞれ精緻に表現することで,複数の分野にまたがる課題に対し整合性を保った状態で近接し,インフラシステムのデザインに寄与する.

Outline of Final Research Achievements

In this research project, we prepared simulators that can represent the behavior of road traffic networks and electric power systems in detail, and developed and upgraded an integrated simulation system that links these simulators. We implemented a function that interfaces information related to the charging of electric vehicles, and conducted an integrated simulation in a virtual city using this function. The interaction between the two networks, using regular chargers in the low-voltage system and fast chargers in the high-voltage system, shows that there will be a significant impact on each infrastructure system after the widespread use of EVs and PVs, and that the situation can be improved by applying appropriate controls.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

再生可能エネルギーと電気自動車は,適切な制御が成されれば脱炭素化に向けた強力なインフラとなり得るが,その大量導入による影響は依然として未知である.本研究では配電系統工学と交通工学という異なる分野で確立された詳細なシミュレーションモデルを組み合わせることで,カーボンニュートラル社会における仮想的な社会実験を実施し,その最適化やリスク検討を可能とした.

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] EV Drivers' Charging Behavior Model Considering Mixture of Reservation and Non-reservation Chargers2023

    • Author(s)
      美野輪 眞大、藤井 秀樹、内田 英明、吉村 忍
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 64 Issue: 1 Pages: 158-167

    • DOI

      10.20729/00223420

    • ISSN
      1882-7764
    • Year and Date
      2023-01-15
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Simulation Framework Development for the Interaction between Road Traffic Network and Power Distribution System2022

    • Author(s)
      Hideaki Uchida, Shinya Yoshizawa, Katsuya Sakai, Kazuki Abe, Atsushi Hikita, Takashi Suematsu and Yutaka Ota
    • Organizer
      15th World Congress on Computational Mechanics and 8th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マルチエージェントシミュレータによる沖縄の交通デジタルツイン構築2022

    • Author(s)
      丹司 尊, 内田 英明, 藤井 秀樹, 吉村 忍
    • Organizer
      計算工学講演会講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 期待効用に基づくEVドライバの充電予約行動のモデル化2021

    • Author(s)
      美野輪 眞大, 藤井 秀樹, 内田 英明, 吉村 忍
    • Organizer
      2021年度人工知能学会全国大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 充電環境に自律的に適応するEVドライバの充電予約行動モデル2021

    • Author(s)
      美野輪 眞大, 藤井 秀樹, 内田 英明, 吉村 忍
    • Organizer
      人工知能学会 第41回社会におけるAI研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Regional Power Demand Estimation Based on Residential Location Choice Simulation2021

    • Author(s)
      H. Uchida, T. Tahara, H. Fujii, S. Yoshimura
    • Organizer
      14th World Congress in Computational Mechanics and 8th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 実車走行データを用いたEV電力消費推定モデルの構築2021

    • Author(s)
      森岡 達也, 内田 英明, 太田 豊, 山口 容平, 下田 吉之
    • Organizer
      電子情報通信学会ITS研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 機械学習によるEV充電予約行動型構成の形成過程分析2020

    • Author(s)
      美野輪 眞大、内田 英明、藤井 秀樹、吉村 忍
    • Organizer
      人工知能学会全国大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 複数種類の新型モビリティを用いたライドシェアサービスのシミュレーション2020

    • Author(s)
      町田 公佑、内田 英明、藤井 秀樹、吉村 忍
    • Organizer
      人工知能学会全国大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 居住地選択シミュレーションに基づく地区別電力需要予測2020

    • Author(s)
      田原 智史、内田 英明、藤井 秀樹、黒木 雅彦、吉村 忍
    • Organizer
      人工知能学会全国大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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