川越市の全道路の1.6％に走行中無線給電システムがあればEVの無限走行が可能に：電動化

東京大学生産技術研究所がEVの「無限走行」を可能にする走行中ワイヤレス給電システム（DWPT）の最適配置に関する数理最適化とシミュレーションの結果を発表。埼玉県川越市を題材とした場合、全道路の約1.6％にDWPTを敷設することで市内の全車両（EV）が無限に走行し続けられるという結果が得られたという。

[MONOist]

　東京大学生産技術研究所は2025年1月6日、EV（電気自動車）の「無限走行」を可能にする走行中ワイヤレス給電システム（DWPT：Dynamic Wireless Power Transfer）の最適配置に関する数理最適化とシミュレーションの結果を発表した。埼玉県川越市を題材とした場合、同市の全道路約150kmの約1.6％に当たる2359mにDWPTを敷設することで、市内の全車両（EV）が無限に走行し続けられるという結果が得られたという。

EVの「無限走行」を可能にする走行中ワイヤレス給電システム（左）と川越市内における最適配置（右）のイメージ［クリックで拡大］ 出所：東京大学生産技術研究所

　同研究所 准教授の本間裕大氏の研究チームは、走行中にDWPTから給電するだけでEVが自由に航続し続けられる「無限走行」という究極のシナリオを想定し、市街地におけるDWPTの必要な敷設量とその最適配置を導出する数理モデルを提案している。この数理モデルを川越市に適用した場合、同市の約150kmの全道路を7mセグメントに分割し、2万1000以上の0-1変数から成る大規模離散最適化問題を解くことになる。パターン総数は1.45×10⁷⁴⁹に上るという。これに信号パターンや待ち行列の変動も反映した詳細な交通シミュレーションを組み合わせた結果、市内の総道路長14万7686mの約1.6％に当たる2359mにDWPTを敷設することでEVの無限走行が可能になることが分かった。なお、1カ所当たりのDWPT敷設長は14.77mとなっている。

川越市内の全車両（EV）が無限に走行し続けられる走行中ワイヤレス給電の最適配置とその導出手法［クリックで拡大］ 出所：東京大学生産技術研究所

　また、市街地におけるDWPTは、車両が信号によって停止したり減速したりする交差点付近に敷設することが最も効果的であることが示されると同時に、その具体的な箇所や敷設長については、緻密な配置戦略が求められることが明らかになった。これは、EVへの給電効率が、交通量や信号パターンに伴う加減速に大きく影響を受けるためだ。交通量や一時停止時間、待ち行列長と敷設コストなどさまざまなトレードオフ構造を勘案しながら、最適な配置戦略を導き出すことが重要になるとしている。

DWPTの最適配置で重要となるトレードオフ構造［クリックで拡大］ 出所：東京大学生産技術研究所

　研究チームは、DWPTの導入によるEVの無限走行が低炭素社会の実現に向けた重要な鍵になるととともに、将来的な自動運転社会との親和性を期待できると想定している。なお、今回の研究成果は、米国ワシントンDCで2025年1月5〜9日に開催される交通系国際会議「TRB（Transportation Research Board) 2025 Annual Meeting」に採択された。

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