混动汽车只是过渡?这篇研究有新发现。
在“双碳”目标下,共享电动汽车(SEV)因零排放优势成为城市交通新宠,却受限于续航焦虑(RA)、充电基建不足等痛点。混合动力汽车(HEV)作为“过渡技术”常被忽视,但其兼具电驱环保与燃油补能的特性,或许能为共享汽车行业打开新视角。核心问题:在共享汽车场景中,SHEV(共享混动汽车)真的比 SEV 更绿色吗?如何平衡运营利润与碳排放的“双重目标”?

单向基于站点的汽车共享服务(CSSs)的运营情况及挑战
一、研究框架:从微观模拟到多目标优化的全链条建模高保真模拟 + 智能优化,首次在交通网络中模拟 SHEV 运行,并通过多目标优化求解最优配置。
1️⃣ 事件驱动模拟:还原共享汽车动态运营
模块设计:站点、路段、车辆 三大模块,捕捉充电/行驶/停放全流程。 双引擎协议:优先电驱,电量不足时切换燃油,精准计算电/油里程占比。 非线性充电模型:模拟“恒流–恒压”充电过程,避免简化假设误差。 动态定价与需求弹性:用户依据价格选行程,反向影响车辆分布。

汽车共享服务模拟模式的事件流图
2️⃣ 多目标优化:寻找“盈利–减排”帕累托最优
决策变量:站点容量、车队规模、动态定价 目标函数:最大化运营利润 ⇑;最小化碳排放 ⇓ 算法:MGD‑SPSA(多梯度下降‑同步扰动随机近似)
// 核心伪代码:
初始化 θ₀;迭代 K 次
for k = 1…K:
θ₊ = θ_k + cₖ·Δₖ;θ₋ = θ_k − cₖ·Δₖ
评估 B₊,P₊ 及 B₋,P₋
计算梯度 g_B, g_P
求解 w₁,w₂,使 ||w₁g_B + w₂g_P||² 最小,w₁+w₂=1,w≥0
更新 θ_{k+1} = θ_k − aₖ·(w₁g_B + w₂g_P) 并投影
end for
二、关键发现:SHEV 的三大核心优势
1. 低碳属性实锤
电驱为主:城市短途场景下,SHEV ≥90%里程依赖电力 排放对比:相同利润水平下,SHEV 碳排放 ↓20%–30%
2. 运营更可靠
续航焦虑清零:SEV 每周失败取车 ≈10,000次,SHEV = 0 SOC 稳定性:高需求时,SHEV 始终维护用户心理阈值
3. 成本中性
成本结构:车辆采购、停车、能源成本与 SEV 接近 规模适应性:短途/长途场景均能保持盈利,避免资源浪费。
三、方法亮点:破解高维优化难题的“三大武器”
高保真模拟:纳入路段拥堵、站点溢出费、用户优先级等现实约束; 多目标协同优化:输出一系列帕累托方案,供决策者在“减排–盈利”间权衡; 高效算法:MGD‑SPSA 在 66,710 个决策变量的场景中,CPU 时间 ↓50%,快速收敛。
四、实践启示:从“过渡技术”到“最优解”
行业决策:重新认识 SHEV 的战略价值——在充电基建不完善地区,油电互补是 SEV 的有力补充; 技术落地:动态定价+实时优化,实现精细化运营; 政策支持:将碳排放纳入运营考核,鼓励低碳技术应用。
结语 当技术遇见优化,交通减排不再是“单选题”。本研究打破“HEV 只是过渡”的固有认知,证明混动技术在共享场景中可同时实现“环保”与“盈利”。未来,随着算法与新能源深度融合,城市交通或将迎来更可持续的“最优解”。
论文信息Li, Y., Hu, L., Li, H., Chew, E. P., Li, H., & Zhu, J. (2025). Are electric vehicles greener than hybrid electric vehicles in carsharing? Insights from large-scale multi-objective simulation-optimization. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 198, 104098.(关注公众号获取全文)
延伸思考
若推广至长途共享,SHEV 优势是否进一步放大? 如何将充电基础设施规划纳入优化框架?
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