مکان یابی بهینه ایستگاه های شارژ خودروهای برقی در کلان شهرها با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و الگوریتم های فرا ابتکاری

گسترش شتابان وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) به عنوان یکی از موثرترین راهبردهای کاهش آلودگی هوا و مهار انتشار گازهای گلخانه ای در کلان شهرها مطرح است؛ با این حال، فقدان زیرساخت های شارژ کافی، مناسب و در دسترس، پدیده ای تحت عنوان «اضطراب مسافت» (Range Anxiety) را در میان رانندگان تشدید کرده و به مانعی اساسی در پذیرش همگانی این فناوری بدل شده است. مکان یابی بهینه ایستگاه های شارژ سریع و عمومی در محیط های پیچیده شهری، مسئله ای چندبعدی با ماهیت بهینه سازی غیرخطی و NP-hard است که نیازمند ایجاد تعادل میان دسترسی به شبکه معابر، تقاضای سفر، الزامات ایمنی شهری، پایداری شبکه توزیع برق و هزینه های اقتصادی احداث است. پژوهش حاضر با هدف ارائه چارچوبی یکپارچه و دومرحله ای تدوین یافته است: در مرحله نخست، با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و تلفیق روش تحلیل سلسله مراتبی فازی (FAHP) با تکنیک تاپسیس (TOPSIS)، معیارهای فضایی گوناگون غربالگری شده و اراضی نامناسب حذف و نقاط مستعد شناسایی می شوند. در مرحله دوم، مسئله بهینه سازی با تابع هدف کمینه سازی هزینه سفر کاربران و بیشینه سازی پوشش تقاضا با لحاظ قیود شبکه الکتریکی، با بهره گیری از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) حل و اعتبارسنجی می شود. یافته ها حاکی از آن است که تلفیق تحلیل های مکانی GIS با هوش محاسباتی فراابتکاری، نه تنها زمان جست وجو در فضاهای بزرگ تصمیم گیری را به شدت کاهش می دهد، بلکه توزیعی کارآمد، متوازن و پایدار از ایستگاه ها را بدون تحمیل بار اضافی و نامتعادل بر پست های برق شهری فراهم می آورد.

کلیدواژه ها:

خودروهای برقی ، مکان یابی ایستگاه های شارژ ، سامانه اطلاعات جغرافیایی ، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات ، تحلیل سلسله مراتبی فازی