英语原文共 22 页
电动汽车在物流与运输：一个基于新环境，战略和业务方面挑战的调查
Angel Alejandro Juan，Carlos Alberto Mendez ，Javier Faulin ，Jesica de Armas 和 Scott Erwin Grasman
摘要： 当前物流和运输（L＆T）系统包括使用“绿色”技术，例如由通用内燃机汽车的异质FL的EET以及其他类型的车辆，插入式混合动力电动车辆和电动车辆（EV）。然而，在L＆T电动车活动的结合也提出从战略，规划和操作的角度来看一些额外的挑战。例如，需要智慧城市为基于电动汽车提供充电站，这意味着投资决策需要做出有关这些站点的数量，位置和能力。类似地，电动车的有限驱动范围的功能，其由存储在他们的电池的电力的量的限制，设计英法fi cient配送路线时强加非平凡额外的约束。因此，本文identi音响ES和审查相关的L＆T的活动推出电动车的几个开放的研究挑战，包括：（一）环境有关的问题; 和（b）战略，规划和与“标准” EV和基于氢的电动汽车相关联的操作的问题。文章还分析了L＆T系统引进电动车如何产生众所周知的车辆路径问题，在L＆T网络场研究最多的优化问题一个新变种，并提出了利用启发式算法和simheuristics作为最英法fi cient方式应对这些复杂的优化问题。规划并与“标准” EV和基于氢的电动汽车相关联的操作的问题。文章还分析了L＆T系统引进电动车如何产生众所周知的车辆路径问题，在L＆T网络场研究最多的优化问题一个新变种，并提出了利用启发式算法和simh euristics作为最英法fi cient方式应对这些复杂的优化问题。规划并与“标准” EV和基于氢的电动汽车相关联的操作的问题。文章还分析了L＆T系统引进电动车如何产生众所周知的车辆路径问题，在L＆T网络场研究最多的优化问题一个新变种，并提出了利用启发式算法和simheuristics作为最英法fi cient方式应对这些复杂的优化问题。
关键词： 电动车; 物流和运输; 绿色车辆路径问题
1.简介
物流和运输（L＆T）活动是全球经济的关键部门，并且是显着的贡献在现代社会中的社会和经济进步。在L＆T行业的流行是由于其不断增长和影响区域国内生产总值（GDP）的条款。特别是，使用机动车道L＆T的活动有显着地以应对全球化和商业交汇处的国家之间的升高而增加。使之更英法fi cient的目的，L＆T系统已经被广泛用运筹学/计算机科学（OR / CS）几十年的社区研究。由于其潜在的应用到现实生活中的操作，在L＆T文学中最经常的话题之一是，建模，优化车辆的巡演任务。这被称为车辆路径问题（VRP） 1 ]。这个问题的许多变体已经在过去几年中解决。基本型是所谓的容量约束VRP（CVR P），其中，每个顾客具有必须是SATIS音响ED而不超过最大容量车辆在给定的需求。有时间窗的VRP加入时间窗车厂和客户扩展CVRP。为了考虑额外的现实世界方面，经典的VRP已经惹得网络在通常被称为富的VRP各种方式定义[ 2 ]或者多属性的VRP [ 3 ]。尽管在VRP区域中的大量文献，现有的大部分贡献假定要管理的FL EET仅包括内燃机车辆（ICEVs），这是不准确的当前画面。
在地区，如欧洲或美国消耗的石油中很大一部分是用于运输，而公路运输占二氧化碳的重要比例 2 整体运输活动的排放量。此外，整个运输部门造成如美国国家温室气体总（GHG）排放量的约28％。为了缓解这种情况，一种可能性是将发射成本路由模式，以最小化的目标，从而权衡环境和经济目标[ 4 ， 5 ]。一种不同的方法是运输的污染程度较低的装置，例如利用插入式混合动力电动车辆和电动车辆（EV），其SPEC I音响Ccedil;特性必须被包括在适当的路由的模型。事实上，为改善当地空气质量计划的一部分，现代城市鼓励FL车辆的EET采用替代技术，如电动汽车。有几个因素推动这些技术的使用，包括：（一）公司收到奖励减少他们的碳足迹; （II）的与油基能源的依赖相关联的基于石油的产品和长期成本风险高的可变性; （三）政府补贴，以降低收购成本的可用性; 及（iv）在替代能源技术的进步（如电动汽车），其具有对成本更环保的可持续解决方案正在启动具有竞争力的潜力。从环境和能量观点来看，使用电动汽车的应是一次能源消耗的降低的第一个的优先级。相比燃料（I）的电池能量密度低：虽然较高的关注是在EF法fi ciency和灵活性在能源使用方面的电动汽车的优势，EV技术目前面临着几大弱点，这可以概括如下ICEVs的; （ⅱ）的比较，在加油一个ICEVs罐的相对快速的过程电动汽车的电池的长充电时间; （三）公共和/或私人充电站为电动汽车电池的稀缺性。早些年，电动汽车失败，因为过度的电池价格和非常短的行驶范围。随着电动汽车已经成为汽车行业的主要研究领域之一，这些问题的严重程度已显着减少。虽然更换与电动车常规ICEVs是不是在大多数操作情况下有利可图的考虑到目前的成本条件下，越来越长寿命电池的可用性，为不断上升的燃料成本趋势，并降低电动汽车的购买成本可能会改变图片[ 6 ]。数字 1示出了在发表在SCOPUS收录期刊EV-相关文章的数量，这证明了使用电动车的研究人员和从业者带来的越来越大的兴趣在过去几年经历了显着的增加。
因此，本文identi音响ES和评论，从OR / CS的角度来看，涉及到以L引进电动车的几个开放的研究挑战＆T的活动，主要包括以下方面：
（1）环境相关的问题; （b）与“标准” EV和基于氢的电动汽车相关的战略和计划的挑战; （三）相关的新兴的VRP中使用电动车的运营问题。表1总结了已identi网络版在我们的研究和将要方便描述和综述这个手稿的不同部分的不同研究的挑战。为了更好地理解，这些研究问题一直CLA SSI网络版在三个方面：环境，战略和规划，并投入使用。本文还分析在详细的L＆T系统引进电动车辆的如何生成新的VRP变体， 即 在VRP的背景下，这项工作指出了一些最有前途的研究线路尚未充分开发的。最后，本文还包括讨论其优化方法能更好地促进处理这些开放和DIF网络研究的挑战。
图1。 在SCOPUS收录期刊电动汽车（EV）相关出版物的演变。
表格1。 与使用电动车辆的相关开放运筹学/计算机科学（OR / CS）的研究挑战。
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尺寸 |
研究面临的挑战 |
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（1）包括外部的成本（噪声，空气污染，基础设施的磨损， 等等。） 在L＆T的活动。 |
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（2）分析越来越多地使用电动汽车的如何减少L＆T活动对环境的影响。探索在城市地区做货物交付的新环境可持续但外汇基金fi cien |
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t方式。特别是，考虑到车辆路线问题的能耗和碳足迹。研究电动汽车制造以及生产为其供电所需的能量的环境成本。（3）测定用小电 |
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环境 |
动汽车（例如，电动自行车，无人驾驶的效果， 等等。） 执行城市最后一英里分布。 |
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（1）分析不同EV相关技术和基础设施（例如，标准EV 与 |
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氢车辆）。 |
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（2）计算必要的充电站，既可用于标准的电动汽车，以及用于氢燃料汽车，并在传输网络中分析它们的集成， 即 站的数量和类型，位 |
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置，容量， 等等 |
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战略与规划 |
（3）确定电动汽车和内燃机的车辆的最佳组合（FL EET大小和混合问题）。特别是，开发新的优化方法的船队规模和混合车辆路径 |
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问题。 |
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（4）探索到功率氢车辆可再生发电的潜在用途。（5）量化EV佛罗里达州的EET的利益相关者之间的横向合作的好处网络连接TS（例 |
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如，佛罗里达州EET经理，汽车制造商，电力供应商， 等等。）。 |
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（1）分析电动车在车辆路线问题与时间相关的限制充电时间的影响。（2）比较电池交换 与 电池充电策略，并提出了两者的完美结 |
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合。尤其是在比较车辆路线问题的这些策略与电动车。 |
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操作 |
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（3）考虑到从电动车辆的驱动范围的限制产生的新问题。特别是，开发新的优化方法在车辆调度Problemwith多个驱动范围的限制 |
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本文的其余部分的结构如下：第一部分 2 审查和分析一些相关的电动车使用的环境问题。部分 3 建立在科 2 和identi网络上课关系到“绿色” L＆T的活动推出电动汽车的主要战略和规划的挑战。部分 4 扩展节 2 和 3 通过重点引进混合动力车FL的EET的既ICEVs和电动车如何施加新的业务挑战和探索上流行的VRP的机会。部分 5 指出，允许面临的外汇基金fi cient方式应对这些挑战一些新的解决途径。部分 6 提供的其他相关新出现的问题，比如生命周期成本分析概要并利用在农村地区电动车和面对自然灾害。最后，第 7 概括本文的主要贡献。
2.与使用电动汽车的环境问题（EVS）
2.1．运输的环境方面
运输活动包括噪音污染，空气污染和TRAF网络Ccedil;拥堵，其目前的城市规划战略，很难考虑到的副作用（外部）。鉴于运输部门占世界能源消费的超过25％，产能提高了空气污染，这些外部性必须考虑，以确保全球运输的可持续发展[ 7 ]。在运输外部性问题的完整描述将涉及引入外部成本的来源如下：噪音，空气污染，基础设施磨损，视觉侵扰，溢流充血，TRAF网络Ccedil;事故，等等。尽管如此，主要环境研究是对因运输造成的噪音和空气污染进行，由于这样的事实，他们是非常有名的外部性。一些报告和研究都试图评估欧洲这些外部的经济影响和定价，但他们的结果还没有定论至今。实际上，存在外部[的成本估算有很大分歧 8 ]。据Korzhenevych 等。[ 9 ]，运输活动的外部费用占地区如欧盟国内生产总值的约8.5％。这些活动代表CO的最大来源之一 2 排放量，并且在减轻其影响了浓厚的兴趣。
2.3. 无碳最后一英里交付与电动汽车的使用过程
由于混合佛罗里达州的EET引进电动汽车的研究和EV路径问题的发展，在竞争力的变化一起，与许多实际应用最近的研究领域。由于注意到了阿弗罗迪 等。[ 28 ]，这项研究是在“最后一英里”分娩过程非常有趣。分发过程通常是在供应链中，其中大部分的DIF音响崇拜业务决定的是存在的最后一英里的关键。实际上，正是在这最后一英里的地方更多的细节会影响送货服务，其中形成多条航线的质量，并在与网络连接的客户最终的直接接触，使得L＆T和市场营销之间的关键组合。这种情况涉及的详尽使用的L＆T资源，实现交付过程的质量期望。一个详尽的利用资源通常会导致更多的负外部性（拥堵，排放和噪声，等等）。因此，在最后一英里活动中使用电动车辆可帮助显着地减少上述外部的水平[29 ]。因此，电动车被发现为“脱碳”最后一英里交付过程中，虽然其活动范围的限制可能会在某些情况下，一个重要的缺点一个非常有用的工具的EV的典型设计在小型车辆的形状被构思根据其电池的电力采取其容量和性能的优势。然而，也有可能与自行车的一个小型电动引擎，人力推进杂交的形状来设计的电动汽车。这些自行车电动车通常在三轮车的方式来提供themwith更多的容量呈现。在使用电动三轮车的最后一英里的范围内传递动作变得越来越普遍，主要是在非常拥堵的城市[ 30 ]。这些车辆明显不同于与使用人力推进的充电电池的选项中获益科幻吨。显示断航这段经历一些公司，其中包括：Ecopostale（布鲁塞尔，比利时），B线（波特兰，OR，USA），La小赖因（法国巴黎），或Txit a（圣塞巴斯蒂安，西班牙）。lt;
资料编号：[5128]
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