Korting op het opladen van elektrische auto’s helpt bij het oplossen van files

Het opladen van elektrische auto’s kan het elektriciteitsnet onder druk zetten. En als u met de auto naar het werk gaat, kan dat voor verkeersopstoppingen zorgen. Ph.D. student Carlo Cenedese van de Rijksuniversiteit Groningen koppelde energieverbruik en transport aan de hand van Game Theory en produceerde een algoritme dat berekent hoe genoeg individuen kunnen worden overgehaald om hun gedrag aan te passen om beide te voorkomen.

Collectief gedrag komt vaak voort uit individuele keuzes. Als alle eigenaren van elektrische voertuigen deze na het werk opladen, ontstaat er een piekbelasting op het elektriciteitsnet. En al die forenzen die om 9 uur ’s ochtends stipt met hun werk beginnen, zorgen voor een piekbelasting op het wegverkeer en het openbaar vervoer. “Het is mogelijk om ze aan te sporen om hun gedrag te veranderen, maar hoe dit moet gebeuren, is grotendeels een kwestie van vallen en opstaan”, zegt Carlo Cenedese. Daarom pakte hij deze problemen aan met speltheorie. Hierdoor kan hij nu het effect inschatten van prikkels die bedoeld zijn om gedrag te sturen.

Algoritme De gametheorie bestaat al bijna een eeuw en onderzoekt hoe optimale beslissingen worden genomen door een aantal ‘spelers’ tijdens verschillende rondes. “Deze games bereiken een zogenaamd Nash-evenwicht, waarbij voor elke individuele speler het voordeel dat ze ontvangt niet zal verbeteren door een andere keuze te maken”, legt Cenedese uit. In het afgelopen decennium is de speltheorie ook toegepast op games via netwerken. Het onderzoek van Cenedese vloeit voort uit deze latere ontwikkelingen.

“Ten eerste heb ik de theorie veralgemeend voor een klasse van games die rekening houdt met geregisseerde netwerken, waar informatie maar op één manier naartoe gaat.” Eerder werk was gebaseerd op ongerichte netwerken, waar informatie in twee richtingen stroomt. Zijn tweede bijdrage was het bedenken van een algoritme dat netwerkgames efficiënter zou kunnen oplossen. Vervolgens paste hij deze expertise toe om twee verschillende praktische toepassingen aan te pakken: het opladen van elektrische voertuigen en het verminderen van verkeersopstoppingen tijdens de spits.

Rationele beslissingen ‘In de speltheorie worden de deelnemers meestal gezien als perfect rationele beslissingen. Ik heb een benadering gehanteerd die slechts een gedeeltelijke rationaliteit veronderstelt. “Dit werd gedaan door een dubbele benadering te gebruiken, waarbij naast de rationele beslissing andere factoren een rol kunnen spelen.” Over het algemeen zullen mensen proberen rationele beslissingen te nemen. Maar uit de sociologie weten we dat ze ook de neiging hebben om het gedrag van succesvolle spelers van het spel te imiteren. “

In een van zijn modellen stond Cenedese toe dat spelers eerst een selectie maakten uit alle mogelijke keuzes en pas daarna een rationele beslissing namen. Dit raamwerk stelt hem in staat om parameters af te stemmen om te zien welk effect dit heeft op de evolutie van het spel. “Op deze manier kunnen we voorspellen welke prikkels zullen resulteren in het gewenste resultaat.” Neem bijvoorbeeld een korting die wordt gegeven voor het opladen van elektrische auto’s buiten de spits. Als de prikkel te groot is, ontstaat er gewoon weer een piek in de elektriciteitsvraag.

Verkeersstroom Cenedese paste ook een speltheoretisch paradigma toe op verkeersopstoppingen. “Als we gebruikers van elektrische voertuigen zouden kunnen verleiden om van de weg af te komen door ze korting te geven op het opladen, zou dat de verkeersstroom kunnen bevorderen.” Simulaties met echte verkeersgegevens van de snelweg A13 tussen Den Haag en Rotterdam, een beruchte plek met zeer hoge verkeersopstoppingen, toonden aan dat het wegnemen van een deel van de elektrische voertuigen van de weg de verkeersstroom aanzienlijk zou vergroten. “En de kosten van de korting zouden gering zijn in vergelijking met de vele miljoenen euro’s die momenteel worden uitgegeven aan het verminderen van files.”

Het systeem dat Cenedese bedacht, kan voorspellen hoe complexe ‘games’ moeten worden opgelost, en het zou relatief eenvoudig zijn om deze oplossingen te implementeren. ‘Natuurlijk moet iemand betalen voor de incentives. En je hebt een systeem nodig om automobilisten op deze prikkels te attenderen. “Hij stelt zich een platform voor, zoals een app, dat pendelaars een kleine prikkel biedt om wat later aan hun woon-werkverkeer te beginnen, of dat bestuurders van elektrische voertuigen verleidt om een ​​drukke weg te verlaten voor een goedkopere prijs. “In veel gevallen zou een korte stop bij het laadstation de reistijd slechts marginaal verlengen, terwijl het algehele effect op de verkeersstroom aanzienlijk is.” En hetzelfde idee zou kunnen worden gebruikt in het openbaar vervoer. “Mensen zouden korting kunnen krijgen door die hun reis iets later maken. Dit kan eenvoudig worden geïntegreerd in de OV-app op je telefoon. ”