يبدو أن الكهرباء هي المستقبل وسائل النقل الثقيلة. ولكن هذا يفرض مطالب جديدة وعالية تخطيط لاستخدام السيارة والشحن. بالتعاون مع سكانيا وراجن سيلز، أطلق الباحثون في جامعة لينشوبينغ مشروعًا يهدف نهائيًا إلى تطوير برنامج حسابي لتخطيط مسارات الشاحنات الكهربائية.
شاحنتان على الطريق – صورة توضيحية. حقوق الصورة: إسماعيل أنيس أيهان عبر Unsplash، ترخيص مجاني
يوجد في السويد وحدها حاليًا حوالي 85,000 شاحنة بضائع ثقيلة على الطريق، جميعها تقريبًا تعمل بالديزل. معظمها مملوكة لشركات النقل المكلفة بتسليم وجمع البضائع في العديد من المواقع المختلفة في نقاط زمنية محددة أثناء القيادة اقتصاديًا قدر الإمكان.
يتطلب تحقيق أقصى قدر من كفاءة أسطول مركبات النقل الثقيل تخطيطًا متقدمًا للمسار استنادًا إلى نماذج التحسين الرياضية والحسابات واسعة النطاق.
لكن قطاع النقل الثقيل يواجه تغييرا، مع وجود الكهرباء في مركزه، مما يجعل النماذج السابقة لتحسين المسار عفا عليها الزمن.
شحن السيارة الكهربائية – صورة توضيحية. حقوق الصورة: تومي كرومباخر عبر Unplash، ترخيص مجاني
"التخطيط سيكون أكثر حساسية. لم يتطلب التخطيط للمركبات التقليدية الأخذ في الاعتبار المدى الذي سيصلك إليه الخزان الممتلئ. ما عليك سوى التزود بالوقود بسرعة في محطة الوقود التالية والمتابعة. تقول إيلينا رونبيرج، الأستاذة المشاركة الأولى في قسم الرياضيات بجامعة لينكوبينج، LiU: "يتضمن نقل المركبات الكهربائية العديد من المعلمات، مما يجعل حسابات تخطيط الطريق أكثر تقدمًا".
الأساليب الديناميكية
تشمل العوامل التي قد تؤثر على تخطيط المسار موقع محطات الشحن، وعدد المركبات التي يتم شحنها في وقت معين، والطقس، وأسلوب القيادة، والحوادث، وما إلى ذلك.
مع حاجة شركات النقل الثقيل إلى تخطيط المسارات لأسطول كامل من المركبات، لاستخدام ما يصل إلى 40 شاحنة كهربائية بأكبر قدر ممكن من الكفاءة، يزداد نطاق الحسابات بشكل أكبر.
"إذا كنت قد خططت لطريق وأصبح الطقس أكثر برودة مما كنت تتوقع، فسيؤثر ذلك على النطاق، وقد لا تتمكن من الوصول إلى محطة الشحن التالية. وهذا يعني أن الأساليب التي نقوم بتطويرها يجب أن تكون ديناميكية أيضًا، حيث تؤثر الظروف الخارجية على هذه المركبات بشكل أكبر.
النقل الثقيل، الشاحنات، النقل المستدام – الانطباع الفني. مصدر الصورة: Sven Brandsma عبر Unsplash، ترخيص مجاني
سكانيا ليست فقط شريكًا في المشروع وأحد ممولي المشروع، ولكنها أيضًا واحدة من أكبر منتجي الشاحنات في العالم. يرون الطلب على المركبات الثقيلة الكهربائية. ولكن قبل أن يتم تصميم الإنتاج لتلبية المتطلبات، يجب عليهم معرفة الفرص والتحديات التي تواجه وسائل النقل الثقيل الكهربائية.
"يعتمد عملاؤنا على شاحنات البضائع الثقيلة الموثوقة والفعالة، كما أن الكهرباء لديها القدرة على خفض التكاليف. ومع ذلك، فإن شرائها أكثر تكلفة وأكثر تعقيدًا في إدارتها. وبالتالي، هناك حاجة إلى برامج أكثر تقدمًا، لكن حتى الآن لا توجد خوارزميات يمكنها التعامل مع التعقيدات الضرورية. يقول فيكتور ليك، المهندس ومدير المشروع في سكانيا: "لهذا السبب هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث".
استخدام النقل الثقيل الكهربائي
الهدف النهائي للمشروع هو تطوير برنامج حسابي لتخطيط المسارات لأسطول من المركبات الثقيلة الكهربائية.
"يجب أن يكون البرنامج قادرًا على توفير التخطيط الشامل التقريبي، وتخطيط المسارات الفردية بالتفصيل، وإجراء التعديلات عند تغيير المعلمات. وينبغي أن تكون أداة مساعدة في عملية كهربة الكهرباء، وأداة للقيام بذلك بطريقة جيدة. يسعدنا أنه يمكننا الجمع بين احتياجات الصناعة ومعرفة الأوساط الأكاديمية حول المركبات والحسابات واسعة النطاق. تقول إيلينا رونبرغ: "بهذه الطريقة، نربط بين النظرية والتطبيق لإحداث فرق ملموس لصالح المجتمع".
اسم المشروع كوندور (بحوث العمليات الموجهة نحو العملاء للكهرباء) ويبلغ إجمالي ميزانيتها 27 مليون كرونة سويدية.
وقد ساهمت شركة سكانيا ووكالة الطاقة السويدية في تمويل متساوٍ. في جامعة LiU، ينشط اثنان من طلاب الدكتوراه في المشروع: سفانتي جوهانسون، طالب دكتوراه صناعي في قسم أنظمة المركبات في قسم الهندسة الكهربائية، ولوكاس إيفبورن، طالب دكتوراه في مجموعة الرياضيات والخوارزميات لاتخاذ القرار الذكي في قسم الرياضيات. -تحضير.
كتبه أندرس تورنهولم
المصدر جامعة لينشوبينج
