北理工教師在換電模式電動(dòng)汽車發(fā)展方面取得研究成果
發(fā)布日期：2023-08-07 供稿：管理學(xué)院 攝影：管理學(xué)院
編輯：王笑竹 審核：顏志軍 閱讀次數(shù)：
近日,，由北京理工大學(xué)張玉利特別研究員團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)祁煒副教授合作的研究成果“Scaling Up Electric-Vehicle Battery Swapping Services in Cities: A Joint Location and Repairable-Inventory Model”在管理學(xué)頂級(jí)期刊《Management Science》在線發(fā)表,。張玉利特別研究員為論文通訊作者,，祁煒和張玉利為論文共同第一作者。
發(fā)展新能源汽車是我國(guó)從汽車大國(guó)邁向汽車強(qiáng)國(guó)的必由之路，是應(yīng)對(duì)氣候變化、推動(dòng)綠色發(fā)展的戰(zhàn)略舉措,。換電模式的電動(dòng)汽車具有補(bǔ)能時(shí)間短、電池充電安全性高等優(yōu)勢(shì),，具有廣闊的應(yīng)用前景,。然而受限于交通出行需求與城市電網(wǎng)供電能力的不平衡和波動(dòng)性，目前單站式“分散充電,、分散換電”的運(yùn)營(yíng)模式面臨巨大挑戰(zhàn),。張玉利特別研究員團(tuán)隊(duì)與合作者針對(duì)制約換電模式電動(dòng)汽車發(fā)展的瓶頸難題，在運(yùn)營(yíng)模式,、模型方法和算法設(shè)計(jì)等方面開(kāi)展一系列創(chuàng)新性工作,。首先，研究團(tuán)隊(duì)提出“集中充電,、分散換電”的充換電柔性服務(wù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)新模式,。通過(guò)車電分離、電網(wǎng)交通網(wǎng)解耦,，既能有效緩解城市中心電網(wǎng)容量不足、場(chǎng)地成本的運(yùn)營(yíng)難題,，又能有效解決電動(dòng)汽車司機(jī)排隊(duì)等待時(shí)間長(zhǎng),、服務(wù)體驗(yàn)差的問(wèn)題。其次,，針對(duì)該運(yùn)營(yíng)模式,，提出了基于隊(duì)列分解思想的一般批量達(dá)到、一般隨機(jī)服務(wù)時(shí)間,、足夠服務(wù)臺(tái)的排隊(duì)論分析方法,，并建立了考慮動(dòng)力電池充-換-儲(chǔ)-運(yùn)循環(huán)過(guò)程的兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)選址-庫(kù)存模型。最后,，針對(duì)該非凸非凹離散優(yōu)化模型的特點(diǎn),，提出了基于次模性(Submodularity)的約束生成-參數(shù)搜索(Parametric Search) 精確算法。其計(jì)算速度比現(xiàn)有算法和主流商業(yè)求解器快1000倍以上,。該研究成果推動(dòng)了隨機(jī)排隊(duì)系統(tǒng)分析理論的發(fā)展,，為企業(yè)提供了新的選址和庫(kù)存管理決策工具。依托新能源汽車國(guó)家監(jiān)測(cè)與管理中心平臺(tái)和出租車運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果表明,，隨著換電出租車的逐步推廣,，采用“集中充電、分散換電”模式的方案可將日常運(yùn)營(yíng)成本和電池?cái)?shù)量降低30%以上，具有良好的應(yīng)用前景,。該成果受到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（71871023,，72271029，72061127001）等項(xiàng)目資助,。
《Management Science》是美國(guó)德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校遴選的24本商學(xué)院頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊（簡(jiǎn)稱UTD 24）之一,，也是金融時(shí)報(bào)評(píng)定的50本商學(xué)院頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊（簡(jiǎn)稱FT50）之一，在國(guó)際管理學(xué)界享有較高的學(xué)術(shù)聲譽(yù),。UTD24和FT50期刊列表廣受世界各大高校認(rèn)可,，是商學(xué)院/管理學(xué)院排名等事項(xiàng)的重要參考條件之一。
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