Διερεύνηση χαρακτηριστικών φόρτισης ηλεκτρικών πατινιών

Ψουρογιάννη, Ευαγγελία

Investigation of charging characteristics of e-scooters

Διπλωματική εργασία

Author

Ψουρογιάννη, Ευαγγελία

Date

2024-07-17

Advisor

Papantoniou, Panagiotis

geo_18391021.pdf (2.769Mb)

Keywords

Μπαταρίες ; Φόρτιση ; Ερωτηματολόγιο ; Ανάλυση δεδηλωμένης προτίμησης ; Ηλεκτρικά πατίνια

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία διερευνά την ραγδαία εξάπλωση της μικροκινητικότητας τα τελευταία χρόνια, η οποία χαρακτηρίζεται από τη χρήση ηλεκτρικών σκούτερ και άλλων ηλεκτρικών οχημάτων. Η μικροκινητικότητα έχει την δυνατότητα να επιλύσει πολλά από τα προβλήματα που σχετίζονται με τις μεταφορές που αντιμετωπίζουν οι πόλεις παγκοσμίως και μπορεί ενδεχομένως να προωθήσει σημαντικές τροποποιήσεις του τρόπου μετακίνησης με χρήση ιδιωτικών οχημάτων. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένα κρίσιμα ερωτήματα που δεν έχουν ακόμη απαντηθεί με πυρήνα το εξής ζήτημα: Είναι τα ηλεκτρικά πατίνια ενεργειακά αποδεκτά; Το πρόβλημα αυτό είναι ζωτικής σημασίας, διότι τα ορυκτά καύσιμα εξακολουθούν να αποτελούν την κύρια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας στον σημερινό κόσμο, άρα η αποδοτικότητα θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στην εξέταση του κατά πόσο μια υπηρεσία κινητικότητας είναι πραγματικά βιώσιμη. Με βάση τα παραπάνω, ο στόχος της παρούσας μελέτης είναι να διερευνήσει την προσέγγιση των ιδιοκτητών ηλεκτρικών πατινιών σχετικά με τα χαρακτηριστικά μπαταρίας και φόρτισης των ηλεκτρικών πατινιών μέσω μιας προσέγγισης δεδηλωμένης προτίμησης. Για την επίτευξη αυτού του στόχου, διεξήχθη έρευνα με τη χρήση διαδικτυακού ερωτηματολογίου, με μέσο όρο διάρκειας συμπλήρωσης οκτώ λεπτά. Η διαδικασία συλλογής δεδομένων διήρκησε περίπου δύο μήνες, ενώ στο ερωτηματολόγιο αναφερόταν σαφώς ότι οι πληροφορίες που θα συγκεντρωθούν θα χρησιμοποιηθούν μόνο για επιστημονικούς σκοπούς και ότι θα ληφθούν υπόψη όλα τα πρωτόκολλα DGPR. Το συνολικό δείγμα αφορά 98 συμμετέχοντες. Το ερωτηματολόγιο αποτελούνταν από τέσσερα μέρη: Χαρακτηριστικά κινητικότητας, γνώμες και απόψεις για τα πατίνια και τα χαρακτηριστικά μπαταρίας τους, έρευνα δεδηλωμένης προτίμησης και δημογραφικά στοιχεία. Πιο συγκεκριμένα, το τρίτο μέρος περιείχε το πιο σημαντικό μέρος του ερωτηματολογίου, το τμήμα των δεδηλωμένων προτιμήσεων. Συγκεκριμένα, παρατέθηκαν επτά σενάρια σχετικά με πιθανές επιλογές ηλεκτρικών πατινιών. Κάθε σενάριο είχε δύο πιθανές επιλογές που διέφεραν ως προς τις εξής τρεις παραμέτρους: χρόνος φόρτισης (ώρες), αυτονομία (χιλιόμετρα), μέγιστη ταχύτητα (χιλιόμετρα/ ώρα). Στη συνέχεια, στο πλαίσιο της στατιστικής ανάλυσης, αναπτύχθηκε ένα μοντέλο λογιστικής παλινδρόμησης, από το οποίο εξήχθησαν οι συντελεστές χρησιμότητας που περιγράφουν μαθηματικά τα χαρακτηριστικά της μπαταρίας των ηλεκτρικών πατινιών. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η πιθανότητα επιλογής ενός πατινιού επηρεάζεται σημαντικά και από τα τρία πειραματικά χαρακτηριστικά, καθώς και από τα δημογραφικά χαρακτηριστικά. Πιο συγκεκριμένα, η αυτονομία και η μέγιστη ταχύτητα αποδείχθηκε ότι έχουν μεγαλύτερη επίδραση στην επιλογή ενός ηλεκτρικού πατινιού από τους δυνητικούς χρήστες, ενώ η διαφορετική ηλικία και η οικονομική κατάσταση σχετίζονται επίσης σε μεγάλο βαθμό με τις προτιμήσεις του ηλεκτρικού πατινιού. Με βάση τα παραπάνω και τα συνολικά αποτελέσματα της έρευνας, μπορούν να εξαχθούν διάφορες πρακτικές συστάσεις σχετικά με την ενεργειακή απόδοση της μικροκινητικότητας γενικά, οι οποίες είναι ζωτικής σημασίας τόσο για τους εν δυνάμει οδηγούς ηλεκτρικών πατινιών όσο και για τους φορείς χάραξης πολιτικής.

Abstract

The rapid spread of micromobility in the last years, characterized using e-scooters and other electric micromobility devices, has brought new mobility characteristics to urban planners and new infrastructure requirements to the cities. Micromobility has the potential to solve many of the transport related problems that cities worldwide are facing and can potentially promote significant modal shifts away from private motorized vehicles. However, there are some crucial questions that have yet to be answered based on the key issue: are e-scooters energy efficient? This problem is vital because fossil fuel is still the major source of electricity in today's world. Efficiency should be considered in the judgment of whether a mobility service is truly sustainable. Based on the above, the objective of the present study is to investigate the approach of e-scooters owners on the battery/charging characteristics of e-scooters through a stated preference approach. To achieve this objective, a survey was conducted using an online questionnaire, with an average duration of completion of eight minutes. The data collection process lasted approximately two months, while it was clearly stated in the questionnaire that the information gathered will be used only for scientific reasons and all DGPR protocols will be considered. The overall sample refers to 98 participants. The questionnaire consisted of four parts: Mobility characteristics, opinions and views on s-scooters and their battery characteristics, Stated preference survey and demographics. More specifically, the third section contained the most important part of the questionnaire, the stated preference part. Seven scenarios concerning e-scooters were listed. Each scenario had two viable options which differ in three parameters: charging time (hours), autonomy (km) and maximum speed (km/h). Then within the framework of the statistics analysis, a logistic regression model was developed, from which the utility factions, that mathematically describe the battery characteristics of e-scooters, were extracted. Results showed that the probability of choosing an e-scooter is significantly affected by all three experimental attributes as well as demographic characteristics. More specifically, autonomy and max speed proved to have a higher effect on the selection of an e-scooter by the potential users while different age and economic situation are also high correlated on the preferences of the e-scooter. Based on the above key findings and the overall research results, several practical recommendations on the energy efficiency of micromobility in general can be extracted, which are crucial both for stakeholders as well as for policy makers.