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電気自動車を前提とした充電ステーションと道路ネットワークの混雑マネジメント

Research Project

Project/Area Number 22K14337
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 22050:Civil engineering plan and transportation engineering-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

坂井 勝哉  大阪大学, 大学院工学研究科, 特任講師(常勤) (80774778)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords電気自動車 / 利用者均衡 / 充電インフラ / 最適化 / 電力消費 / エネルギーマネジメント / 電力消費モデル / 均衡モデル / 充電行動 / 動的料金 / 交通ネットワーク / 混雑マネジメント
Outline of Research at the Start

道路交通ネットワークの渋滞と充電ステーションの混雑を組み合わせた問題を対象とし,交通ネットワークマネジメントの枠組みを拡張して,電気自動車のための混雑マネジメントの理論基盤となる数理モデルを構築する.電力を利用する新しい自動車交通システムでは,限られたエネルギーを有効に活用しつつ,人々のモビリティを向上させることが求められており,両者を考慮した理論基盤の開発は社会的な意義がある.

Outline of Annual Research Achievements

電気自動車(EV)の普及が進む道路交通システムにおける充電インフラ設計のためのフレームワーク構築を前提として,今年度は以下の2点を実施した.
1点目は,道路上での遅れ時間(渋滞)および充電ステーションでの遅れ時間(充電ステーションの混雑と充電中の待ち時間)の両者を包括した利用者均衡問題を定式化し,道路利用者の経路選択と充電場所選択の行動モデルを記述した.このモデルに基づいて,充電ステーションの建設費用と道路利用者の交通費用の和が最小となる最適化問題を定式化し,シンプルネットワークで求解した.
2点目は,昨年度に構築された電力消費推定モデルを活用した電気バスの充電エネルギーマネジメントのフレームワークを構築した.この成果の一部は電気学会論文誌Dに掲載が決定している.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

電気バスを対象とした充電に関するフレームワークが構築され,その成果は学術論文誌に採択されている.充電インフラの最適化問題の定式化と求解アルゴリズムの開発ができており,国際論文誌へ投稿するためのとりまとめを行っている.したがって,当初の予定通り,順調に進展しているといえる.

Strategy for Future Research Activity

3年目は,2年目で構築した充電インフラの最適化問題を活用したシミュレーションを行い,充電施設の配置による道路利用者の行動変動を考察し,よりよい充電インフラ計画について定性的・定量的に評価する.

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] 路線バス電動化検討フレームワーク―大阪大学キャンパス間連絡バスを用いた実証実験―2024

    • Author(s)
      坂井勝哉、太田豊
    • Journal Title

      論文誌D

      Volume: 144

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] e-mobility and energy coupled simulation for designing carbon neutral cities and communities2023

    • Author(s)
      Ota Yutaka、Yoshizawa Shinya、Sakai Katsuya、Ueda Yoshinori、Takashima Masaya、Kagawa Koji、Iwata Akihiro
    • Journal Title

      IATSS Research

      Volume: 47 Issue: 2 Pages: 270-276

    • DOI

      10.1016/j.iatssr.2023.04.003

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Equitable Sequence to Restore Transportation Network Links after Extreme Disaster2023

    • Author(s)
      Kenny Chandra WIJAYA、Katsuya SAKAI
    • Organizer
      The 9th International Symposium on Transport Network Resilience (INSTR)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電気自動車・充電インフラ・エネルギーシステムの統合を描くeモビリティ・デジタルツイン2023

    • Author(s)
      太田豊、芳澤信哉、坂井勝哉、高嶋正也、香川公司、岩田章裕
    • Organizer
      自動車技術会春季講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Electric Vehicle Morning Evening Commute Departure Time and Charging Opportunities Choice Equilibrium Model2022

    • Author(s)
      Kenny Chandra Wijaya and Katsuya Sakai
    • Organizer
      The 12th Asian Conference in Regional Science
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大阪大学キャンパス間輸送における電気バスの走行および空調消費電力量推定2022

    • Author(s)
      坂井勝哉,太田豊
    • Organizer
      令和4年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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