通过电动汽车拼车实现交通部门脱碳的新研究

如果你站在拐角处等一辆拼车车，如果你知道你的司机正在驾驶一辆电动汽车，你会愿意等更长的时间吗?如果它由100%绿色能源供电会怎样?你愿意等多久?如果应用程序告诉您该选项，您会为特权支付更多费用吗?

CU Boulder电气，计算机和能源工程系的研究人员最近提交给Scientific Reports的一篇论文(可在arXiv预印本服务器上获得)，探讨了这些问题，作为全球运输服务脱碳的更大努力的一部分。

第一作者和博士后研究员Elisabetta Perotti表示，该论文考虑了一种情况，其中100%电气化的车队必须同时处理客户提交的乘车请求和公用事业公司在高可再生能源发电期间发送的充电请求。

“例如，像Lyft这样的乘车公司收到这两种类型的请求，然后必须解决优化问题，以决定如何最好地分配可用的电动汽车，以最大限度地降低运营成本，”Perotti说。“在本文中，我们提出了激励措施，以促进在高可再生能源发电期间为电动汽车充电，并在服务质量和公众使用该系统的意愿之间取得平衡。

佩罗蒂补充说，与优先考虑可再生能源的时间表更好地同步也将避免对电网的负面影响，这可能来自车队不受控制的充电时间表。

佩罗蒂通过施密特科学奖学金在这一领域工作。精英计划将博士后研究与工程，自然科学，数学或计算学科联系起来，该学科与个人现有的专业领域和未来研究的计划领域不同。佩罗蒂在瑞典乌普萨拉大学攻读博士学位后，已经在理论物理和数学方面拥有强大的背景，并表示她正在利用该奖学金转向关注可再生能源的具体问题。

“我知道CU Boulder的许多研究人员已经并正在制定雄心勃勃的计划来应对气候变化，并且该大学已成为整个美国引领能源转型的榜样，”她说。“很快就清楚了(Emiliano Dall'Anese的实验室)非常适合我，因为它使我能够将对数学的热情与解决环境和气候变化问题的具体目标结合起来。

该论文概述了一种受博弈论启发的机制，其中电力公司提出激励措施，然后乘车共享平台将车辆分配给乘车和收费请求。为了测试他们的工作，该团队使用了纽约市出租车和豪华轿车委员会记录的样本数据以及来自纽约独立系统运营商的可再生能源信息。

结果表明，确实有可能将电动汽车的充电转移到与高可再生能源发电时期重叠并适应间歇性发电，同时仍然最大限度地减少对乘车共享平台服务质量的影响。

根据Perotti的说法，为这项工作开发主要算法并不容易，他与比利时鲁汶天主教大学和巴黎理工学院的研究人员合作开展了该项目。

“乘车服务提供商和公用事业公司有不同的目标，因此制定一个旨在降低运营成本的优化问题具有挑战性，”她说。“当将经济激励和我们的讨价还价机制纳入'游戏'时，这变得更加复杂，因此有很多事情需要考虑和管理算法。

佩罗蒂补充说，该论文还表明，未来有必要进行某种形式的拼车，以充分受益于由风能和太阳能等可再生能源驱动的活跃电动汽车车队。

佩罗蒂说，她很高兴与Emiliano Dall'Anese副教授一起工作，并有机会在他的团队中获得优化和控制理论的曝光，技能和知识。

“尽管我的博士研究是基于理论的，但我学会了如何共同操作数学，物理，计算机科学和解决问题技术的广泛工具箱，”她说。“这些跨学科技能被证明在这个研究领域很有用，并且在未来几年内将非常有用，因为我将它们应用于我的枢轴研究，以应对紧迫的全球挑战。

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