北理工教師在換電模式電動汽車發(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隊與清華大學(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從汽車大國邁向汽車強國的必由之路,，是應(yīng)對氣候變化,、推動綠色發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。換電模式的電動汽車具有補能時間短,、電池充電安全性高等優(yōu)勢,，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性,，目前單站式“分散充電,、分散換電”的運營模式面臨巨大挑戰(zhàn)。張玉利特別研究員團隊與合作者針對制約換電模式電動汽車發(fā)展的瓶頸難題,，在運營模式,、模型方法和算法設(shè)計等方面開展一系列創(chuàng)新性工作。首先,，研究團隊提出“集中充電,、分散換電”的充換電柔性服務(wù)網(wǎng)絡(luò)運營新模式。通過車電分離,、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、場地成本的運營難題,，又能有效解決電動汽車司機排隊等待時間長,、服務(wù)體驗差的問題。其次,，針對該運營模式,，提出了基于隊列分解思想的一般批量達到、一般隨機服務(wù)時間,、足夠服務(wù)臺的排隊論分析方法,，并建立了考慮動力電池充-換-儲-運循環(huán)過程的兩級網(wǎng)絡(luò)選址-庫存模型。最后,，針對該非凸非凹離散優(yōu)化模型的特點,，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,。該研究成果推動了隨機排隊系統(tǒng)分析理論的發(fā)展,，為企業(yè)提供了新的選址和庫存管理決策工具。依托新能源汽車國家監(jiān)測與管理中心平臺和出租車運營數(shù)據(jù)的計算結(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營成本和電池數(shù)量降低30%以上，具有良好的應(yīng)用前景,。該成果受到國家自然科學(xué)基金項目（71871023,，72271029，72061127001）等項目資助,。
《Management Science》是美國德克薩斯大學(xué)達拉斯分校遴選的24本商學(xué)院頂級學(xué)術(shù)期刊（簡稱UTD 24）之一,，也是金融時報評定的50本商學(xué)院頂級學(xué)術(shù)期刊（簡稱FT50）之一，在國際管理學(xué)界享有較高的學(xué)術(shù)聲譽,。UTD24和FT50期刊列表廣受世界各大高校認可,，是商學(xué)院/管理學(xué)院排名等事項的重要參考條件之一。
分享到：