Университет науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) в Саудовской Аравии проводит исследования использования дорог со встроенной функцией беспроводной зарядки, чтобы понять, как они могут повлиять на поведение водителей электромобилей.

Исследователи KAUST изучили, как расположение таких дорог может влиять на маршруты, выбираемые водителями электромобилей, предоставляя полезные сведения городским планировщикам, устанавливающим подобные дороги.

«Наша работа мотивирована глобальной тенденцией перехода к экологичному транспорту и электромобилям», — говорит постдокторант Мустафа Кишк (Mustafa Kishk). «Эффективные системы динамической зарядки, такие как системы беспроводной передачи энергии, устанавливаемые под дорожным полотном, разрабатываются исследователями и технологическими компаниями по всему миру как способ заряжать электромобили во время движения без необходимости останавливаться. В связи с этим необходимо математически проанализировать масштабное внедрение зарядных дорог в мегаполисах».

Источник: CC0 Public Domain

Дороги, оснащённые технологией беспроводной зарядки, могут стать неотъемлемой чертой городов будущего, где преобладают электромобили. При добавлении зарядных дорог в городскую дорожную сеть необходимо учитывать ряд факторов. Управление дорожным движением, а также «плотность установки зарядных дорог в городе и вероятное время, проводимое пассажирами на зарядных дорогах и между ними, могут повлиять на размер батарей, устанавливаемых автопроизводителями в электромобили».

Исследователи KAUST изучили, как дороги с беспроводной зарядкой могут повлиять на поведение водителей и городское планирование, используя статистическую геометрию для анализа городских дорожных сетей.

«Наша основная сложность заключается в том, что показатели, используемые для оценки эффективности внедрения динамической зарядки, такие как расстояние до ближайшей зарядной дороги при случайной поездке, зависят от начальной и конечной точек каждой поездки», — пояснил коллега Кишка по лаборатории Дык Минь Нгуен (Duc Minh Nguyen). «Чтобы корректно определить эти показатели, нам пришлось явно перечислить все возможные ситуации, рассчитать показатели для каждого случая и оценить вероятность возникновения каждой ситуации в реальности. Для этого мы использовали подход, называемый стохастической геометрией, чтобы моделировать и анализировать, как на эти показатели влияют такие факторы, как плотность дорог и частота внедрения динамической зарядки».

Применив этот анализ к району Манхэттена в Нью-Йорке, где плотность дорог составляет одну дорогу на каждые 63 метра, Кишк и Нгуен вместе с руководителем исследования Мохамедом-Слимом Алуини (Mohamed-Slim Alouini) установили, что при наличии беспроводной зарядки на 20 процентах дорог вероятность встретить зарядную дорогу после проезда 500 метров составляет 80 процентов.

«Это первое исследование, включающее стохастическую геометрию в анализ эффективности внедрения зарядных дорог в мегаполисах», — говорит Кишк. «Это важный шаг к лучшему пониманию внедрения зарядных дорог в мегаполисах».