Стаття

Отримано 19.02.2025

Доопрацьовано 22.04.2025

Прийнято 28.06.2025

Взято з Том 29, № 1, 2025

Сторінки 133 -140

Shepurov, K. (2025). Energy optimisation of electric bus charging through the correct selection of locations for stations in urban environments. The National Transport University Bulletin, 29(1), 133-140. https://doi.org/ 10.33744/2308-6645-2025-1-60-133-140

Енергетична оптимізація зарядки електробусів через правильний вибір місць для станцій у міському середовищі

Кирило Шепуров

У статті розглянуто проблему оптимізації розташування зарядних станцій для електробусів у міському середовищі. Зростання кількості електробусів у громадському транспорті створює потребу не лише в енергоефективних зарядних пристроях, але й у стратегічному плануванні їхньої інфраструктури. Визначено, що саме вибір місць для розташування зарядних станцій є ключовим чинником, який впливає на енергетичну оптимізацію, надійність перевезень, економічну доцільність та екологічний ефект від переходу на електротранспорт. У роботі здійснено огляд сучасних методів планування зарядної інфраструктури: системної динаміки, інтеграції з відновлюваними джерелами енергії, технологій інтелектуального заряджання та багатокритеріального аналізу. Особливу увагу приділено застосуванню геоінформаційних систем (ГІС), які дозволяють комплексно враховувати щільність населення, транспортні потоки, можливості електромереж і плани розвитку міста. Окремо розглянуто алгоритмічні та математичні підходи до оптимізації (лінійне та стохастичне програмування, евристичні методи), що забезпечують більш точне прогнозування потреб і адаптацію системи до змінних умов. Показано, що оптимальне розташування зарядних станцій безпосередньо впливає на економічну ефективність впровадження електробусів. Це проявляється у зниженні інвестиційних витрат на інфраструктуру, скороченні витрат на електроенергію й обслуговування, підвищенні прибутковості перевізників та прискоренні окупності проєктів. Додатково оптимізація сприяє екологічним перевагам: скороченню викидів CO₂, зменшенню шумового забруднення та покращенню якості життя у містах. Результати роботи підкреслюють, що проблема ефективного розташування зарядної інфраструктури має міждисциплінарний характер і є надзвичайно актуальною для сучасного міського транспорту. Рекомендовано інтегрувати підходи ГІС-аналізу, енергетичного моделювання та економічної оцінки у практику міського планування для досягнення сталого розвитку транспортних систем

електробус; зарядна інфраструктура; геоінформаційні системи; міський транспорт; енергетична ефективність
  1. Bagach, R. V. (2024). “Improving the Electromagnetic Compatibility and Energy Efficiency of Electric Vehicle Charging Stations Based on Active Rectifiers.” Ph.D. dissertation, Kharkiv National Automobile and Highway University, Kharkiv, Ukraine, 179 p.
  2. Plakhtiy, A. A., Nerubatskyi, V. P., Kavun, V. E., & Mashura, A. V. (2018). “Compensation of Higher Harmonics of Input Currents in Systems with Parallel Connection of Autonomous Inverters.” Electrical and Computer Systems, 27(103), 65–74. https://doi.org/10.15276/eltecs.27.103.2018.07.
  3. Liu, C., et al. (2020). “Planning of Electric Vehicle Charging Stations in Urban Areas Considering Grid Constraints.” Transportation Research Part D: Transport and Environment, 87, 1–15. https://doi.org/10.1016/j.trd.2020.102525.
  4. Li, X., et al. (2015). “Optimal Deployment of Charging Stations for Electric Bus Systems.” Energies, 8(5), 4587–4606. https://doi.org/10.3390/en80504587.
  5. Ghasri, M., et al. (2023). “GIS-Based Location Planning for EV Charging Infrastructure.” Sustainable Cities and Society, 98, 104157. https://doi.org/10.1016/j.scs.2023.104157.
  6. Wang, J., & Liu, J. (2022). “Stochastic Optimization Approaches for Large-Scale EV Charging Scheduling.” IEEE Transactions on Industrial Informatics, 18(7), 4689–4699. https://doi.org/10.1109/TII.2022.3146943.
  7. Zhang, J., et al. (2024). “Renewable Energy Integration for Electric Bus Charging Using GIS.” eTransportation, 20, 100210. https://doi.org/10.1016/j.etran.2024.100210.
  8. IEEE Xplore. (2023). “Dynamic Modeling and System-Level Approaches for EV Charging Infrastructure Planning.” Available.
  9. Wang, J., & Liu, J. (2022). “Stochastic Optimization Approaches for Large-Scale EV Charging Scheduling.” IEEE Transactions on Industrial Informatics, 18(7), 4689–4699. https://doi.org/10.1109/TII.2022.3146943.
  10. EV Magazine. (2024). “Global EV Outlook 2024: Trends in EV Charging.” Available.
  11. International Energy Agency (IEA). (2024). “Global EV Outlook 2024: Trends in Electric Vehicle Charging.” Available.
  12. Salata Institute, Harvard University. (2024). “Urban EV Charging for All.” Available.
  13. Peng, B., Zhang, Z., & Xu, Y. (2024). “Deep Learning-Based Load Forecasting for EV Charging Networks.” IEEE Transactions on Smart Grid, 15(4), 3298–3308. https://doi.org/10.1109/TSG.2024.10643227.
  14. Lee, D., & Kim, H. (2022). “Optimal Operation of Microgrids with Integrated Electric Bus Charging Systems.” Sustainable Cities and Society, 86, 104010. https://doi.org/10.1016/j.scs.2022.104010.
  15. Wang, J., & Liu, J. (2022). “Stochastic Optimization Approaches for Large-Scale EV Charging Scheduling.” IEEE Transactions on Industrial Informatics, 18(7), 4689–4699. https://doi.org/10.1109/TII.2022.3146943.
  16. Zhou, Z., Wang, D., & Huang, Y. (2023). “Real-Time Pricing-Based Energy Scheduling for Electric Vehicle Fleets in Smart Grids.” Energy, 281, 127290. https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.127290.
  17. Liu, X., Yang, H., Wang, M., & Wang, Y. (2024). “A Review of Energy Management Strategies for Electric Bus Charging Infrastructure.” IEEE Access, 12, 54321–54340. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.10578078.
  18. Liu, C., et al. (2020). “Planning of Electric Vehicle Charging Stations in Urban Areas Considering Grid Constraints.” Transportation Research Part D: Transport and Environment, 87, 1–15. https://doi.org/10.1016/j.trd.2020.102525.
  19. Li, X., et al. (2015). “Optimal Deployment of Charging Stations for Electric Bus Systems.” Energies, 8(5), 4587–4606. https://doi.org/10.3390/en80504587.
  20. Li, Y., et al. (2024). “Urban Planning Integration for EV Charging Deployment.” Sustainable Cities and Society, 99, 105032. https://doi.org/10.1016/j.scs.2024.105032.
  21. Ghasri, M., et al. (2023). “GIS-Based Location Planning for EV Charging Infrastructure.” Sustainable Cities and Society, 98, 104157. https://doi.org/10.1016/j.scs.2023.104157.
  22. Nakanishi, H., et al. (2023). “GIS and Decision Support for Charging Infrastructure.” International Journal of Environmental Research and Public Health, 20(10), 6005. https://doi.org/10.3390/ijerph20106005.
  23. Wang, J., & Liu, J. (2022). “Stochastic Optimization Approaches for Large-Scale EV Charging Scheduling.” IEEE Transactions on Industrial Informatics, 18(7), 4689–4699. https://doi.org/10.1109/TII.2022.3146943.
  24. Lee, D., & Kim, H. (2022). “Optimal Operation of Microgrids with Integrated Electric Bus Charging Systems.” Sustainable Cities and Society, 86, 104010. https://doi.org/10.1016/j.scs.2022.104010.
  25. International Energy Agency (IEA). (2024). “Global EV Outlook 2024: Trends in Electric Vehicle Charging.” Available.
  26. Bloomberg New Energy Finance. (2022). “Electric Vehicle Outlook: Urban Bus Economics.” Available.
  27. OEM Off-Highway. (2015). “Study Finds Cities Running Electric Buses Provides Financial as Well as Environmental Benefits.” Available.
  28. Liu, Y., Wang, L., Zeng, Z., & Bie, Y. (2022). “Optimal Charging Plan for Electric Bus Considering Time-of-Day Electricity Tariff.” Journal of Intelligent and Connected Vehicles, 5(2), 123–137. https://doi.org/10.1108/JICV-04-2022-0008.
  29. IndiaSpend. (2023). “Electric Buses Earn 82% More Profit Than Diesel Daily.” Available.

https://doi.org/ 10.33744/2308-6645-2025-1-60-133-140