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2021 年度 実施状況報告書

交通網と電力系統の相互作用シミュレーションとインフラデザイン

研究課題

研究課題/領域番号 20K14980
研究機関大阪大学

研究代表者

内田 英明  大阪大学, 工学研究科, 助教 (90837387)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード交通シミュレーション / 潮流計算 / 電気自動車 / マルチエージェント / 電費
研究実績の概要

本研究課題では(目的1)道路交通網と電力系統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,それを連携した統合シミュレーションの開発を目的とする.続いて,この統合シミュレータを利用し,(目的2)EVの普及に伴う諸問題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ことを可能とするものである.昨年度は(目的1)にあたる統合シミュレータの開発を実施し,簡易なモデルを実装した.
今年度はこの簡易な統合シミュレータの高度化を図った.具体的には,日産leaf e+を対象にEVの実走行データを利用し,EVの電力消費量推定モデルのパラメータをチューニングした.これにより,WLTC走行モード等の標準的な電費試験結果からは明らかにできない時々刻々の消費の変化を表現可能となった.また,系統シミュレータとしてはOpenDSSを採用し,簡易モデルでは対応の難しかった拡張性を担保した.また,2つの異なるコードを連成させるためのI/Oを定義し,双方向の連成シミュレーションを実施可能とした.

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

本研究課題では(目的1)道路交通網と電力系統を精緻に表現した統合シミュレータ開発,(目的2)EV普及時に生ずる課題の整合的な検討と解決策の提案の2点を実施する.概要で述べたとおり,共同研究者との協力によりEVの実走行データや汎用潮流計算コードに関する知見を得ることができ,今年度までに統合シミュレータの開発が完了している.現在は(目的2)について計算を開始しており,細かな検証を進めながら成果を出していく段階である.以上のことから,3年間の課題期間を鑑み順調な進捗状況であると判断した.

今後の研究の推進方策

上述している(目的2)においては,統合シミュレータを利用しEVと太陽光発電(PV)が大量普及した環境下における課題分析とその解決策を提案する.特にCSの配置問題は重要な課題であり,優先して取り組む.任意のシナリオに対し,EVの総旅行時間・消費電力を目的関数とした最適配置問題だけではなく,EVの急速な普及や少子高齢化といった今後予想されるシナリオに向けた多段階の配置問題としても定式化する.
また,系統シミュレータに関する共同研究者を得たことで,より詳細な配電系統網を対象とした検討を現在進めている.交通は生活道路レベル・系統は柱上圧器レベルでのミクロスケールな解析により,局所的な課題の洗い出もが可能となる.

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍により参加予定であった国際会議がオンライン開催となったり,開催時期が年度をまたいだことにより,主に旅費に関して参加予定が変更となり未使用額が生じた.このため,関連研究の情報収集や議論は国内学会で実施することとし,未使用額は本格的な解析実行のためのワークステーション購入及びシミュレータのI/O改良のための外注費に充てることとしたい.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      美野輪 眞大, 藤井 秀樹, 内田 英明, 吉村 忍
    • 学会等名
      2021年度人工知能学会全国大会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      美野輪 眞大, 藤井 秀樹, 内田 英明, 吉村 忍
    • 学会等名
      人工知能学会 第41回社会におけるAI研究会
  • [学会発表] Regional Power Demand Estimation Based on Residential Location Choice Simulation2021

    • 著者名/発表者名
      H. Uchida, T. Tahara, H. Fujii, S. Yoshimura
    • 学会等名
      14th World Congress in Computational Mechanics and 8th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      森岡 達也, 内田 英明, 太田 豊, 山口 容平, 下田 吉之
    • 学会等名
      電子情報通信学会ITS研究会

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公開日: 2022-12-28  

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