布局策略是充分利用电动汽车充电站的关键

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康奈尔大学的工程师们想出了一个解决棘手问题的方法：在哪里安装电动汽车充电站既方便驾驶员，又能为投资者带来利润。研究结果发表在《应用能源》杂志上。
如果充电站数量不足且位置不佳，消费者购买的电动汽车数量就会减少。如果电动汽车拥有者数量不足，公共充电站就无法盈利，这意味着充电站数量会减少。
“改善充电站基础设施本质上是一个先有鸡还是先有蛋的问题，”论文合著者、康奈尔大学工程学院霍华德·辛普森 1942 土木与环境工程教授奥利弗·高 (Oliver Gao) 表示。
研究团队发现，在城市环境中，安装两种不同类型的充电站（一种充电速度中等，另一种充电速度更快）并进行战略性分布，可以增加司机使用这些充电站的机会。与目前的随机放置策略相比，这反过来又将投资者的盈利能力提高 50% 至 100%。
“在城市周围设置公共充电站听起来很简单，但从数学上讲，这实际上非常困难，”主要作者、高实验室的运筹学家 Yeuchen Sophia Liu 博士说。
刘说，这是因为简单的模型无法考虑到驾驶员可能做出的数千种复杂决定，更不用说交通和道路特征等因素了。
因此，该团队回顾了六十年前的贝叶斯优化，这是一种数学策略，它利用过去的优化尝试来指导每次后续尝试。这可以实现更快、更高效的分析。它在机器学习算法中很受欢迎。
刘说：“贝叶斯优化模型算法让我们能够模拟数百万个个体行为，同时高效、快速地找到答案。”
该团队建立了一种算法，利用贝叶斯优化来分析亚特兰大地区约 600 万人口的数据。他们研究了 30,000 辆汽车在超过 113,000 次模拟行程中的行为，预测了各种通勤交通模式。
该算法仅使用现有基准方法运行时间的 2% 即可找到最佳位置。“这使得该算法可以在更复杂的实际规模上使用，”刘说。
研究团队发现，中速“二级”商业充电站和直流快速充电“DCFC”充电站满足不同的需求。例如，停车 20 分钟（途中驶入杂货店）的司机可能会选择快速充电点。但如果有人要上班并停车几个小时，司机可能会选择二级充电站。
此外，敏感性分析表明，电池电动汽车市场规模、充电偏好和充电价格等因素对电动汽车充电基础设施项目的最佳布局和盈利能力有显著影响。
刘说，这些发现具有重要意义。据该报报道，在美国，八个州已经采纳了加州的零排放汽车计划，要求到 2025 年至少有 330 万辆零排放轻型汽车上路，取代碳内燃机汽车。
刘先生表示：“从经济角度战略性地布局充电站可以在加速向零排放汽车的转变方面发挥关键作用。”