高速道路における電気自動車充電インフラの最適化：需要配分のバランスを取るMILPモデル

高速道路における電気自動車（EV）充電ステーションの戦略的配置と規模設定は、航続距離不安の軽減とEVの普及促進に不可欠です。本論文では、高速道路回廊に沿った充電ステーションの場所と容量を最適化する新しい混合整数線形計画法（MILP）モデルを提案します。従来のアプローチとは異なり、本モデルはルート上の複数のステーション間で各起点・終点（O/D）ペアからの充電需要分布を明示的にモデル化しています。この流量共有機構に内在する非線形性は区分線形近似により効率的に処理され、実世界の事例対応を可能にしています。実際の地理的および人口統計データを用いて、米国の2つの高速道路I–70およびI–95の現実的なケーススタディを作成しました。解析では、異なる充電器出力（50、150、350 kW）およびEV普及シナリオにおけるコスト、サービス品質、インフラ配置のトレードオフを評価しています。結果は、350 kW充電器が一般的に最も費用対効果に優れ、50 kW充電器に比べてユーザーの期待時間を最大70％削減することを示しています。本モデルは、高忠実度なネットワーク全体の充電ダイナミクスの表現と計算効率のバランスをとった、計画者向けの実用的な意思決定支援ツールを提供します。