Plánování cest pro elektrická auta s neúplnou informací

Abstract

V této práci jsme se zaměřili na řešení problému nalezení optimální cesty pro elektromobily při zadaném konci cesty a při známé poptávce po jednotlivých nabíjecích stanicích. Elektromobily je však při delší cestě potřeba nabíjet, vzniká zde tak poptávka po nabíjecích stanicích. Délka fronty, která může na nabíjecí stanici vzinkout, ale není dopředu známá. Vzniká zde tak neurčitost, se kterou je potřeba při plánování počítat. V práci řešíme dva problémy – v prvním problému hledáme optimální cestu a optimální začátek cesty při daném konci cesty a v druhém problému hledáme optimální cestu při zadaném začátku a konci cesty. Oba problémy uvažují omezení plynoucí z baterie v elektromobilu. Vytvořili jsme dva algoritmy, každý pro řešení jednoho z problémů. Algoritmy počítají nejspolehlivější cesty na minimalizací očekávané ceny cesty, kde cenu cesty je kvadratická. Funkčnost implementace byla experimentálně ověřena.

In this thesis we've focused on solving a problem of finding the optimal journey for electric cars for the specificed end of the journey and for the specified demand on charging stations. With the need to recharge electric cars for longer journey there is a demand for charging stations. And the size of the queue that can occur on the station is not known beforehand. Therefore we need to address this uncertainty during the planning. We proposed a definition for two types of the problem. The first problem is a problem of finding an optimal journey and optimal start of the journey. The second one is to find an optimal journey for a given start. Both problems consider constraints on the battery in the electric car. We've come up with a separate solution for each problem. Both our algorithms compute an optimal path with the smallest total variance. With that the realization of the final path has smaller cost then algorithms that do not consider demand on charging stations. Algorithms were implemented in Swift and their functionality was experimentally verified.