تحلیل دسترسی برای حمل و نقل بار شهری با وسایل نقلیه الکتریکی

تحلیل دسترسی برای حمل و نقل بار شهری با وسایل نقلیه الکتریکی

حمل و نقل بار شهری یک بازار رو به رشد است که عمدتاً مبتنی بر استفاده از وسایل نقلیه با موتورهای احتراقی است که تأثیر زیست‌محیطی آنها ناپایدار شده است. به دلیل بهبود تکنولوژیکی وسایل نقلیه الکتریکی و امکان‌سنجی اقتصادی رو به رشد آنها، معرفی ناوگان الکتریکی برای توزیع بار شهری اکنون یک فرصت قابل توجه است. شهرها به سرعت در حال تطبیق خود هستند و به ابزارهایی برای هدایت و مدیریت صحیح این تغییرات نیاز دارند، زیرا افزایش وسایل نقلیه الکتریکی باید توسط یک سیستم زیرساختی مناسب، از ایستگاه‌های شارژ گرفته تا مناطق اختصاصی، تشویق شود. آنچه در این کار پیشنهاد شده است، یک رویکرد کلی به سیستم حمل و نقل، تقاضا و عرضه حمل و نقل است تا از طراحی یک سیستم توزیع مبتنی بر وسایل نقلیه الکتریکی با استفاده از یک شاخص دسترسی که تأمین امکانات، عملکرد وسایل نقلیه و الگوهای تقاضای بار را در نظر می‌گیرد، پشتیبانی کند. یک مورد مطالعه در مورد کلان‌شهر رم نیز برای تفسیر و درک پتانسیل‌های این رویکرد ارائه شده است.

مقدمه

دسترسی‌پذیری بیش از 50 سال است که در ادبیات و در حوزه‌های مطالعاتی مختلف (برنامه‌ریزی شهری، حمل و نقل، جغرافیا) وجود دارد. برنامه‌ریزی حمل و نقل شاهد تغییر تمرکز از تحرک به تمرکز بر دسترسی‌پذیری بوده است که نشان‌دهنده معیاری از پتانسیل تعامل است، در حالی که تحرک، تحقق این پتانسیل از نظر سفر واقعی است (میلر، 2018). تعریف منحصر به فردی از دسترسی‌پذیری که مورد قبول کل جامعه علمی باشد، هنوز یافت نشده است، عمدتاً به دلیل کاربرد گسترده آن در زمینه‌های متعدد. در حمل و نقل، یکی از تأثیرگذارترین مشارکت‌ها توسط هانسن در سال 1959 ارائه شد که دسترسی‌پذیری را به عنوان “پتانسیل فرصت‌ها برای تعاملات” تعریف کرد و توجه را از اندازه‌گیری “سهولت تعامل” به “شدت امکان تعامل” تغییر داد. در سال‌های بعد، تعریف خاص‌تری توسط دالوی (1978) ارائه شد که طبق آن، دسترسی‌پذیری به “سهولت دسترسی به هر فعالیت کاربری زمین از یک مکان با استفاده از یک سیستم حمل و نقل خاص” اشاره دارد. این مفهوم دو جنبه اساسی از رضایت حاصل از انجام یک سفر را معرفی می‌کند: دستیابی به فرصت‌های مطلوب، متعادل با خدمات ارائه شده توسط حمل و نقل موجود (Koenig, 1980).

مزایا و کاربردهای دسترسی برای سیاست‌گذاران و برنامه‌ریزی شهری و منطقه‌ای، این موضوع را برای تحقیقات نیز بسیار جالب می‌کند. امروزه از دسترسی برای موارد زیر استفاده می‌شود: ۱) درک و مدل‌سازی تعاملات حمل و نقل/کاربری زمین، ۲) درک و مدل‌سازی تقاضای سفر (به عنوان مثال مشارکت در فعالیت‌ها و سطوح سفر)، ۳) ارزیابی اثربخشی طرح‌ها و پروژه‌های حمل و نقل با توجه به برنامه‌ریزی.

در کنار تحرک مسافر، مفهوم دسترسی نیز به طور گسترده در مطالعات لجستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، کاربردهای عملی کمی برای استخراج شاخص‌های دسترسی برای سیستم‌های حمل و نقل بار می‌توان یافت. کارتنی (۲۰۱۴) تلاش قابل توجهی انجام داده است که روشی را برای تخمین منطقه نفوذ ترمینال حمل و نقل بر اساس تجزیه و تحلیل دسترسی پیشنهاد می‌کند.

با افزایش استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی، شهرها شروع به ساخت ایستگاه‌های شارژ کرده‌اند تا به انتقال به سمت شیوه‌های حمل و نقل سبزتر کمک کنند. همچنین سیستم‌های توزیع به سمت استفاده بیشتر از وسایل نقلیه سازگار با محیط زیست سوق داده شده‌اند که به آنها امکان دسترسی به مناطق ترافیکی محدود را می‌دهد، اما چالش‌ها و مشکلات جدیدی را ایجاد می‌کند (Fusco و همکاران، ۲۰۱۳). برد رانندگی وسایل نقلیه به موضوعی تبدیل می‌شود که قبلاً به دلیل کاهش آن و از آنجایی که عملیات سوخت‌گیری با وسایل نقلیه احتراقی به طور قابل توجهی زمان‌بر نیست، در نظر گرفته نمی‌شد. این محدودیت‌ها، همراه با نیاز به توسعه و مدیریت زیرساخت‌های کافی برای عملیات شارژ و بارگیری/تخلیه، سطح پیچیدگی سیستم‌های حمل و نقل را که از قبل با مشکلات خاص خود، مانند نیاز به بهینه‌سازی تورها و تعامل بین ذینفعان متعدد (مشتریان، تصمیم‌گیرندگان، رانندگان) مواجه هستند، افزایش می‌دهد. بنابراین، روش‌ها و شیوه‌های جدیدی برای ارزیابی عملیات لجستیک مورد نیاز است و بررسی عمیق‌تر در مورد پتانسیل‌های دسترسی می‌تواند عملکرد و کارایی بالاتری را به همراه داشته باشد. علاوه بر این، منابع داده جدید همواره در مدل‌سازی حمل و نقل، و به ویژه در مدل‌های تجمیعی، که قدرت آنها در سادگی و تطبیق‌پذیری‌شان نهفته است، تأثیرگذارتر می‌شوند. ترکیب منابع داده جدید و ناهمگن با مدل‌سازی سنتی، امکان دستیابی به یک بده‌بستان مقرون‌به‌صرفه بین میزان داده‌های مورد نیاز و در عین حال حفظ نتایج واقع‌بینانه را فراهم می‌کند.

بنابراین، هدف از این کار، ارائه یک فرمول‌بندی کلی از دسترسی برای سیستم‌های توزیع بار با وسایل نقلیه الکتریکی است که امکان تجزیه و تحلیل وضعیت فعلی لجستیک شهری را فراهم می‌کند و پتانسیل‌ها یا نقاط ضعف شرکت‌های حمل و نقل الکترونیکی را در قرار دادن سپرده‌ها در مناطق خاص، برای انواع مختلف توزیع، بیان می‌کند. دسترسی برای مناطق مختلف و دوره‌های مختلف، با تمرکز بر ویژگی‌های خاص حمل و نقل بار، مانند توزیع مشتریان و ایجاد تورها، و وسایل نقلیه الکتریکی و فرآیندهای شارژ مجدد، تجزیه و تحلیل می‌شود. به طور خاص، سه سوال تحقیقاتی مورد بررسی قرار می‌گیرد:

سوال تحقیق ۱ – چگونه محل سپرده و پراکندگی مشتریان (تراکم سیستم فعالیت) بر اندازه تورها تأثیر می‌گذارد؟
سوال تحقیق ۲ – چگونه محدودیت‌های ناشی از برد محدود وسایل نقلیه الکتریکی را در یک فرمول‌بندی کلی در نظر می‌گیریم؟
سوال تحقیق ۳ – آیا وجود ایستگاه‌های شارژ در اطراف شهر می‌تواند استقلال وسایل نقلیه را افزایش داده و دسترسی را افزایش دهد؟ (منبع).