Título
Transition to electric buses networks: a mixed-fleet approach
Autor
Mina, Raquel dos Santos Janeiro Pós de
Resumo
pt
À medida que as preocupações ambientais aumentam, as empresas são incentivadas a adotar
soluções ecológicas nas suas operações. O setor de transporte foi responsável por cerca de ¼
das emissões globais de dióxido de carbono em 2010, então, as empresas de transportes têm
procurado incorporar veículos elétricos nas suas operações. Para eletrificar uma frota de
autocarros e tomar as respetivas decisões de planeamento, é necessário considerar as
necessidades de infraestruturas, algumas restrições operacionais e os objetivos da empresa.
Esta dissertação propõe uma ferramenta baseada num modelo de otimização, o
MixedBusFleet, que visa apoiar as empresas na eletrificação das suas frotas, minimizando os
custos de investimento, custos operacionais e os custos externos de emissões. O modelo
MixedBusFleet considera: (i) localização da estação de carregamento; (ii) frequência de
carregamento; (iii) estratégia de carregamento; (iv) tipo de bateria; (v) dimensão da frota e; (vi)
um fator de emissão. A literatura analisada ao longo deste projeto não identificou estudos que
incorporassem todos os objetivos de planeamento indicados numa abordagem. O modelo
proposto visa então, preencher essa lacuna.
Para ilustrar a o potencial do modelo, o mesmo foi aplicado a parte de uma rede de
transporte público em Lisboa. O estudo de caso é composto por 17 rotas de autocarros com
procura pré-definida. Os resultados revelaram que são necessários 133 autocarros para
satisfazer a totalidade da procura, o que requer um investimento total de €24 950 000 e que é
necessária a instalação de 5 estratégias de carregamento rápido em paragens.
en
As the environmental concerns increase, companies are called upon to adopt
environmentally friendly solutions in their operations. Since the transportation sector counted
for about ¼ of the global carbon dioxide emissions in 2010, transport providers agencies have
been aiming to incorporate electric vehicles in their operations. This trend is observable in bus
urban networks. In order to electrify the bus fleet and make the respective fleet planning
decisions, it is necessary to address the necessary infrastructure requirements considering some
operational constraints and the company´s objectives.
This dissertation proposes a tool based on an optimization model, the MixedBusFleet, that
aims to support transport providers to achieve the electrification of their fleets by minimizing
investment costs, operational costs and the external costs of emissions. The MixedBusFleet
model considers: (i) location of charging station; (ii) frequency of charging; (iii) charging
strategy; (iv) battery type; (v) fleet dimension and; (vi) an emissions factor. The literature
analyzed throughout this study identified that there is no previous work that incorporates all
these planning objectives in one approach. Therefore, the proposed model aims to fill this gap.
To illustrate the potential of the model, it was applied to part of the network of a public
transport company operating in Lisbon. The case study comprised of 17 bus routes with
predefined demand. The results showed that 133 buses are required to serve all the demand
requiring a total investment of €24 950 000 and 5 fast charging facilities were installed in final
stops.