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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

研究課題

研究課題/領域番号 22K14337
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分22050:土木計画学および交通工学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

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

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード電気自動車 / 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
研究開始時の研究の概要

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.

研究実績の概要

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.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

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.

今後の研究の推進方策

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.

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      坂井勝哉、太田豊
    • 雑誌名

      論文誌D

      巻: 144

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] e-mobility and energy coupled simulation for designing carbon neutral cities and communities2023

    • 著者名/発表者名
      Ota Yutaka、Yoshizawa Shinya、Sakai Katsuya、Ueda Yoshinori、Takashima Masaya、Kagawa Koji、Iwata Akihiro
    • 雑誌名

      IATSS Research

      巻: 47 号: 2 ページ: 270-276

    • DOI

      10.1016/j.iatssr.2023.04.003

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Equitable Sequence to Restore Transportation Network Links after Extreme Disaster2023

    • 著者名/発表者名
      Kenny Chandra WIJAYA、Katsuya SAKAI
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Transport Network Resilience (INSTR)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      太田豊、芳澤信哉、坂井勝哉、高嶋正也、香川公司、岩田章裕
    • 学会等名
      自動車技術会春季講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Electric Vehicle Morning Evening Commute Departure Time and Charging Opportunities Choice Equilibrium Model2022

    • 著者名/発表者名
      Kenny Chandra Wijaya and Katsuya Sakai
    • 学会等名
      The 12th Asian Conference in Regional Science
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      坂井勝哉,太田豊
    • 学会等名
      令和4年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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