Будущее — за городами. Каждый год площадь, которую на нашей планете занимают города, увеличивается на территорию, равную семи Нью-Йоркам. К 2050-му численность городского населения в мире удвоится, и такое положение требует весьма глубокой оптимизации (а зачастую и принципиальной трансформации) целого ряда ключевых отраслей, обеспечивающих жизнедеятельность мегаполисов. В том числе, разумеется, и транспортной сферы. Вместе с тем именно глубина этих преобразований выводит на первый план чуть ли не основной посыл разумного управления городами и иными территориями — необходимость тесной интеграции различных служб. Сам этот тезис уже хорошо известен, хотя некоторые следствия подобной интеграции обсуждаются куда реже. Мы хотели бы восполнить этот пробел, рассказав о двух инициативах и уже имеющихся достижениях в области совместного развития транспорта и энергетики. Думается, что даже на основе данного весьма краткого изложения можно отметить ряд важных нюансов. Например, такие.

1. Интеграция интеллектуальных управленческих решений формирует классический результат типа win-win. В итоге вряд ли целесообразно даже ставить вопрос о том, какая сторона получает основные выгоды, а какая тому способствует. Обе имеют значительные и при этом равные преимущества от сотрудничества.

2. В результате интеграции формируется цельная оптимизированная инфраструктура, функционирование разных объектов которой (в нашем случае электромобилей, транспортных коммуникаций и узлов заправки) очень трудно отделить друг от друга.

3. Общее решение формируется на основе тщательно согласованных в отношении технической интеграции программных и аппаратных компонентов, в целом базирующихся на универсальных, хорошо известных концепциях. В том числе и активно разрабатываемых в настоящее время. Речь идет о статистическом анализе, концепции «больших данных», алгоритмах оптимального управления, предсказания событий и некоторых других. Достаточно универсальными оказываются принципы работы и на предпроектной стадии.

Разумный транспорт: безопасный, чистый, эффективный

Корпорация IBM и компания Zapadoslovenska energetika, a. s. (ZSE), крупнейший дистрибьютор и поставщик электроэнергии в Словакии, реализуют новый совместный исследовательский проект в области «разумной энергетики», который призван оценить практическую осуществимость соединения двух соседних мегаполисов — столицы Словакии Братиславы и столицы Австрии Вены — экологически чистой автомобильной трассой. Эта «зеленая» автомагистраль свяжет два города сетью общественных зарядных станций для электромобилей.

Целью данного оценочного исследования, подготовленного IBM, является анализ возможностей «электромобильности» (e-mobility) в Братиславе. Само исследование представляет собой часть более крупного экспериментального проекта — VIBRATe` (VIenna BRATislava E-mobility), первой в своем роде инициативы в Центральной Европе, которая направлена на сокращение выбросов выхлопных газов с помощью разумной энергетически эффективной транспортной системы.

Сегодня среднестатистический двигатель внутреннего сгорания в процессе своей работы генерирует около 45кг углекислого газа (СО2) в год, если ориентироваться на среднегодовой поток автомобилей, проходящих по трассе между Веной и Братиславой. Рабочая группа подготовила бизнес-обоснования и сценарии, отражающие потенциал Братиславы по внедрению, освоению и развитию «электромобильности» как новой формы индивидуального автомобильного транспорта. Кроме того, рассчитывается стоимость внесения изменений в энергетическую инфраструктуру, необходимых для экономически обоснованного практического применения электрических транспортных средств.

Исследовательский проект предлагает также схему территориального размещения зарядных станций, оценивает пригодность и эффективность схемы территориального размещения ключевых объектов инфраструктуры (в частности, станций подзарядки электромобилей) с учетом протяженности распределительной электросети, плотности транспортного потока и других факторов. Найденное в ходе исследования оптимальное решение после его внедрения поможет потребителям экономить электроэнергию и контролировать затраты на ее использование, а коммунальные службы благодаря более полной и точной информации об энергопотреблении смогут эффективно управлять нагрузкой в своих электросетях в периоды пиковых зарядок электромобилей. А у поставщиков энергоресурсов появится возможность сохранять электроэнергию для использования на те случаи, когда природные энергоисточники недоступны.

Заряди автомобиль

Корпорация IBM и компании American Honda Motor и Pacific Gas and Electric Company (PG&E) сотрудничают в реализации первого в своем роде проекта, который призван обеспечить прямое взаимодействие между электромобилями и электрорас­пределительной сетью.

Используя смоделированные данные и данные реального времени, проект испытает и продемонстрирует способность электромобиля марки Honda Fit EV получать и адекватно реагировать на команды о подзарядке на основе информации о текущем состоянии (нагруженности) электросети и о заряде аккумуляторных батарей.

С помощью штатного бортового коммуникационного оборудования электромобиль может взаимодействовать с энергетической компанией и электросетью, создавая прямой канал связи для обмена данными о потреблении, что в итоге не только положительно сказывается на экономичности транспортной артерии, но и улучшает общее управление местной электрораспределительной системой.

В результате появляется возможность разрабатывать различные сценарии «интеллектуальной зарядки» и в рабочих условиях тестировать время реагирования телематической системы на команды управления зарядкой.

После подключения к розетке зарядной станции электромобиль инициирует запрос о зарядке через бортовую телематическую систему. Этот запрос отправляется в систему IBM Electric Vehicle Enablement Platform, где данные электромобиля, в частности, об уровне заряда батарей объединяются с данными о текущем состоянии электрораспределительной сети, полученными от энергетической компании PG&E. В результате формируется оптимальный план зарядки, который мгновенно воспринимается и в считанные секунды посылается самим транспортным средством.

Среди возможностей платформы IBM EV Enablement Platform отметим систему управления, интеграционные сервисы, динамический репозитарий EVSE, базовые функции отчетности, а также средства автоматического подключения к местным электросетям для управления зарядкой (charge roaming). Электромобиль, таким образом, заряжает свои аккумуляторы до требуемого уровня, не создавая никаких проблем в отношении перегрузки электросети.

Энергетическим компаниям, в свою очередь, данная информация позволяет более эффективно определять пиковые и непиковые периоды для подзарядки электромобилей и создавать оптимальные управляющие программы.

Платформа IBM EV способна также обобщать исторические данные о подзарядках электромобиля и создавать профиль, который может быть использован для прогнозирования местоположения зарядной станции и длительности процесса подзарядки.

Водитель будет в реальном времени получать информацию, которая поможет ему выбрать ближайшую станцию зарядки, узнать, можно ли там подзарядиться немедленно, а если нет, то сколько времени придётся ожидать. Такая информация доставляется через бортовую телематическую систему электромобиля.

Все эти возможности в сочетании с приложением EKZ Smartphone помогут сделать процесс зарядки электромобилей простым, удобным и безопасным для водителей.