Assessment of the possibility of locating electric car charging stations using Fuzzy AHP and GIS – the case of Łódź, Poland

• Autorzy: Kucharski Adam , Szterlik-Grzybek Paulina

Identyfikatory

DOI

10.34659/eis.2023.84.1.540

Warianty tytułu

PL

Ocena możliwości lokalizacji stacji ładowania samochodów elektrycznych wykorzystująca rozmytą metodę AHP oraz GIS – przypadek Łodzi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper examines the possibility of locating electric vehicle charging stations using multi-criteria decision analysis (MCDA) and GIS. The study presents an integrated approach, which can be helpful in spatial planning. Recent years have witnessed a growing interest in using alternative power sources for motor vehicles. It is stimulated by top-down factors, such as regulations introduced by the European Commission or the introduction of the so-called “clean transport zones” by some local governments, as well as the bottom-up ones, including the increase in the cost of maintaining fossil fuel-powered cars. Local governments can employ the analysis presented in the paper to find a coherent development strategy for using electric vehicles (EVs) in cities. Based on the verified hypothesis, the Łódź city area has diverse suitability for EV charging stations, with predominant unfavourable regions for such investments. The research aims to find the methodology for performing the suitability analysis to locate new infrastructure elements in an urban space.

PL

W artykule zbadano możliwość lokalizacji stacji ładowania pojazdów elektrycznych pod kątem wykorzystania wielokryterialnej analizy decyzyjnej (ang. Multicriteria Decision Analysis - MCDA) oraz GIS (ang. Geographic Information Systems–systemy informacji geograficznej). W ostatnich latach obserwuje się wzrost zainteresowania wykorzystaniem alternatywnych źródeł napędu pojazdów mechanicznych. Stymulują go zarówno czynniki odgórne jak przepisy wprowadzane przez Komisję Europejską czy wprowadzanie tzw. stref czystego transportu przez niektóre samorządy, ale i oddolne. Te ostatnie obejmują wzrost kosztów utrzymania samochodów napędzanych paliwami ropopochodnymi, co skłania właścicieli samochodów do poszukiwania sposobów ich ograniczenia. Tego typu badania mogą być dalej wykorzystywane przez samorządy w celu znalezienia spójnej strategii rozwoju wykorzystania aut elektrycznych w miastach. W pracy weryfikowana jest hipoteza mówiąca, że obszar miasta Łodzi jest zróżnicowany pod względem przydatności do lokalizacji stacji ładowania samochodów elektrycznych, z przewagą obszarów niekorzystnych dla tego typu inwestycji. Ponadto badania mają na celu znalezienie metodyki umożliwiającej przeprowadzenie analizy przydatności pod kątem lokalizacji nowych elementów infrastruktury w przestrzeni miejskiej.

Słowa kluczowe

EN

AHP; FAHP; GIS; electromobility; location problem

PL

AHP; FAHP; GIS; elektromobilność; problem lokalizacji

• Wydawca: Polskie Stowarzyszenie Ekonomistów Środowiska i Zasobów Naturalnych
• Czasopismo: Ekonomia i Środowisko
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 1
• Strony: 134--148
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kucharski Adam

• University of Łódź, Department of Operations Research, Rewolucji 1905 Street 39, 90-214 Łódź, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-8699-7566

autor

Szterlik-Grzybek Paulina

• University of Łódź, Department of Operations Research, Rewolucji 1905 Street 39, 90-214 Łódź, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-1792-4691

Bibliografia

• Chang, D. Y. (1996). Applications of the extent analysis method on fuzzy AHP. European Journal of Operational Research, 95(3), 649-655. https://doi.org/10.1016/0377-2217(95)00300-2
• Csutora, R., & Buckley, J. J. (2001). Fuzzy hierarchical analysis: The Lambda-Max method. Fuzzy Sets and Systems, 120(2), 181-195. https://doi.org/10.1016/s0165-0114(99)00155-4
• Dashora, Y., Barnes, J. W., Pillai, R. S., Combs, T. E., Hilliard, M., & Chinthavali, M. S. (2010). The PHEV charging infrastructure planning (PCIP) problem. International Journal of Emerging Electric Power Systems, 11(2). https://doi.org/10.2202/1553-779X.2482
• Guler, D., & Yomralioglu, T. (2020). Suitable location selection for the electric vehicle fast charging station with AHP and fuzzy AHP methods using GIS. Annals of GIS, 26(2), 169-189. https://doi.org/10.1080/19475683.2020.1737226
• Guo, S., & Zhao, H. (2015). Optimal site selection of electric vehicle charging station by using fuzzy TOPSIS based on sustainability perspective. Applied Energy, 158, 390-402. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.08.082
• Jarek, S. (2016). Removing Inconsistency in Pairwise Comparisons Matrix in the AHP. Multiple Criteria Decision Making, 11, 63-76. https://doi.org/10.22367/mcdm.2016.11.05
• Krejčí, J., Pavlačka, O., & Talašová, J. (2017). A fuzzy extension of Analytic Hierarchy Process based on the constrained fuzzy arithmetic. Fuzzy Optimization and Decision Making, 16(1), 89-110. https://doi.org/10.1007/s10700-016-9241-0
• Kutlu, A. C., & Ekmekçioǧlu, M. (2012). Fuzzy failure modes and effects analysis by using fuzzy TOPSIS-based fuzzy AHP. Expert Systems with Applications, 39(1), 61-67. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2011.06.044
• Liu, F., Peng, Y., Zhang, W., & Pedrycz, W. (2017). On Consistency in AHP and Fuzzy AHP. Journal of Systems Science and Information, 5(2), 128-147. https://doi.org/doi:10.21078/JSSI-2017-128-20
• Mikhailov, L. (2003). Deriving priorities from fuzzy pairwise comparison judgements. Fuzzy Sets and Systems, 134(3), 365-385. https://doi.org/10.1016/S0165-0114(02)00383-4
• Pietrzak, K., & Pietrzak, O. (2020). Environmental effects of electromobility in a sustainable urban public transport. Sustainability, 12(3), 1052. https://doi.org/10.3390/su12031052
• Pietrzak, O., & Pietrzak, K. (2021). The economic effects of electromobility in sustainable urban public transport. Energies, 14(4), 878. https://doi.org/10.3390/en14040878
• Polskie Stowarzyszenie Paliw Alternatywnych. (2022a). Co 7. samochód sprzedawany w Polsce w 2025 r. może być elektryczny. https://pspa.com.pl/2022/raport/co-7-samochod-sprzedawany-w-polsce-w-2025-r-moze-byc-elektryczny/
• Polskie Stowarzyszenie Paliw Alternatywnych. (2022b). Licznik Elektromobilności: znaczny wzrost liczby rejestracji samochodów elektrycznych po trzech kwartałach 2022 r. https://pspa.com.pl/2022/informacja/licznik-elektromobilnosci-znaczny-wzrost-liczby-rejestracji-samochodow-elektrycznych-po-trzech-kwartalach-2022-r/
• Polskie Stowarzyszenie Paliw Alternatywnych. (2022c). Pojazdy elektryczne zdominują 70% rynku już w 2040 r. [RAPORT]. https://pspa.com.pl/2022/raport/pojazdy-elektryczne-zdominuja-70-rynku-juz-w-2040-r-raport/
• Quak, H., Nesterova, N., Van Rooijen, T., & Dong, Y. (2016). Zero Emission City Logistics: Current Practices in Freight Electromobility and Feasibility in the Near Future. Transportation Research Procedia, 14, 1506-1515. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2016.05.115
• Rokicki, T., Bórawski, P., Bełdycka-Bórawska, A., Żak, A., & Koszela, G. (2022). Development of electromobility in European Union countries under COVID-19 conditions. Energies, 15(1), 1-24. https://doi.org/10.3390/en15010009
• Szymańska, P., & Szczur, A. (2019). Kryteria oceny lokalizacji punktów ładowania samochodów elektrycznych. Studium przypadku: sieć punktów ładowania w Poznaniu. Prace Komisji Geografii Komunikacji PTG, 22(2), 20-33. https://doi.org/10.4467/2543859xpkg.19.008.11148
• Trzaskalik, T. (2014). Wielokryterialne wspomaganie decyzji. Metody i zastosowania. Warszawa: PWE.
• Wu, Y., Yang, M., Zhang, H., Chen, K., & Wang, Y. (2016). Optimal site selection of electric vehicle charging stations based on a cloud model and the PROMETHEE method. Energies, 9(3), 1-20. https://doi.org/10.3390/en9030157
• Zhao, H., & Li, N. (2016). Optimal siting of charging stations for electric vehicles based on fuzzy Delphi and hybrid multi-criteria decision making approaches from an extended sustainability perspective. Energies, 9(4), 1-22. https://doi.org/10.3390/en9040270
• Zhu, Z. H., Gao, Z. Y., Zheng, J. F., & Du, H. M. (2016). Charging station location problem of plug-in electric vehicles. Journal of Transport Geography, 52, 11-22. https://doi.org/10.1016/j.jtrangeo.2016.02.002

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).