King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) in Saudi-Arabië onderzoekt het gebruik van wegen met ingebouwde draadloze oplaadmogelijkheden om te helpen begrijpen hoe deze het rijgedrag van EV-bestuurders kunnen beïnvloeden.

Onderzoekers van KAUST onderzochten hoe de plaatsing van de wegen de routes kan beïnvloeden die bestuurders van elektrische voertuigen zouden nemen, wat inzichten biedt aan stadsplanners die ze aanleggen.

"Ons werk is gemotiveerd door de wereldwijde trend naar groen transport en EV's," zegt postdoc Mustafa Kishk. "Efficiënte dynamische oplaadsystemen, zoals draadloze energieoverdrachtsystemen die onder wegen worden geïnstalleerd, worden door onderzoekers en technologiebedrijven over de hele wereld ontwikkeld als een manier om EV's tijdens het rijden op te laden zonder te moeten stoppen. In deze context is er een behoefte om de grootschalige uitrol van oplaadwegen in metropolen wiskundig te analyseren."

Bron: CC0 Public Domain

Wegen die zijn uitgerust met draadloze oplaadtechnologie zouden een integraal onderdeel kunnen worden van steden in een toekomst met elektrische voertuigen. Bij het toevoegen van oplaadwegen aan het stedelijke wegennet moet met een aantal factoren rekening worden gehouden.. Verkeersregeling en “de dichtheid van oplaadweginstallaties in een stad, en de waarschijnlijke tijd die pendelaars op en tussen de oplaadwegen doorbrengen, zouden de omvang van de batterijen die autofabrikanten in EV's installeren, kunnen beïnvloeden”.

Onderzoekers van KAUST onderzochten hoe draadloze oplaadwegen het rijgedrag en de stadsplanning zouden kunnen beïnvloeden, waarbij statistische meetkunde werd gebruikt om stedelijke wegennetwerken te analyseren.

"Onze belangrijkste uitdaging is dat de metrieken die worden gebruikt om de prestaties van de uitrol van dynamisch opladen te evalueren, zoals de afstand tot de dichtstbijzijnde oplaadweg tijdens een willekeurige rit, afhankelijk zijn van de begin- en eindpunten van elke rit," legde Kishk's labcollega Duc Minh Nguyen uit. "Om deze metrieken correct vast te leggen, moesten we alle mogelijke situaties expliciet opsommen, de metrieken in elk geval berekenen en evalueren hoe waarschijnlijk het is dat elke situatie zich in de praktijk voordoet. Hiervoor gebruikten we een aanpak die stochastische meetkunde wordt genoemd om te modelleren en te analyseren hoe deze metrieken worden beïnvloed door factoren zoals de dichtheid van wegen en de frequentie van de uitrol van dynamisch opladen."

Door deze analyse toe te passen op het Manhattan-gebied van New York, dat een wegdichtheid heeft van één weg per 63 meter, stelden Kishk en Nguyen samen met onderzoeksleider Mohamed-Slim Alouini vast dat een bestuurder 80 procent kans zou hebben om na 500 meter rijden een oplaadweg tegen te komen wanneer draadloos opladen op 20 procent van de wegen is geïnstalleerd.

"Dit is de eerste studie die stochastische meetkunde opneemt in de prestatieanalyse van de uitrol van oplaadwegen in metropolen," zegt Kishk. "Het is een belangrijke stap naar een beter begrip van de uitrol van oplaadwegen in metropolen."