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姓名 翁綱鴻(Gang-Hung Weng)  查詢紙本館藏   畢業系所 工業管理研究所
論文名稱 電動機車電池交換之站址問題-以Gogoro為例
(Arrangement of Battery Exchange Station for Electric Scooters – A Case Study of Gogoro)
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摘要(中) 隨著人口的上升與經濟的快速發展,導致汽機車的使用量逐年的向上攀升,這一個趨勢不僅僅是造成了都市與其都會地區的交通壅塞,亦會造成嚴重的廢棄之汙染,以及大量的能源消耗,特別是台灣的土地面積有限,資源也幾乎都仰賴進口,政府要如何提出提升能源的使用率,和有效降低汽機車所排放之廢棄所提出的對策變成了重要的議題。近數十年,私人載具的推廣與政策扶植成為了政府的重點管理策略,特別是電動機車更加是施政重點,本研究主要重點針對的產業為才於2015年才剛剛問世不久的Gogoro智慧雙輪為主要產業,並以自家獨特的充電技術為重點下手,以澎湖低碳島計畫為主要研究地區,採用系統模擬的方式著手進行研究。
在結合了澎湖低碳島與其觀光旅遊的背景之下,本研究考量到使用者於澎湖旅遊的路線當中,其電動載具對於充電站的需求,搭配電池交換站的建置與環境條件之下,需要佈置多少備用電池才能達到充電站所期望達到的服務水準,作為日後決策者在決定如何佈置的一項重要參考依據。本研究探討備用電池數量以提升電池交換站的服務水準,以英國自行車為需求進行模擬,在已知使用者路線與各站點間位置及距離的情況下,探討充電站點所放置的備用電池數量能使充電站提供多少服務水準,利用統計分析得出增加備用電池數量有助於降低顧客的平均等待時間,與顧客於系統內的時間,以及針對找出系統中重要充電站點為主要改進對象,亦能使顧客在成功換電池上有較好之表現。
希望藉由本研究成果,可供國內相關部會、機構已及新興公司電動機車產業作為重要參考資訊。
摘要(英) As the global population and economic power are mounting, the users of automobiles and motorbikes have been on the rise in recent years, too. This trend not only leads traffic congestion in urban areas, but also causes corruption and huge energy consumption. Given Taiwan’s relatively small territory and the absence of natural resources, how to enhance en-ergy utility and how to trim the excessive emission of exhaust have become the vital issues awaiting governmental attention. In recent decades, the authority has emphasized on man-agement of self-owned vehicles. Especially, boosting the policies and strategies of electronic motorbikes. This dissertation mainly focuses on property is electronic motorbikes “Gogoro”. The company fledgling electric motorbike manufacturer is the forerunner of “Smartscooter”. Attention on the company’s signature recharging strategy, battery exchange strategy. Com-bining the low-carbon land project conducted in Penghu to build the basis of simulation.
Under the premise of achieving low carbon emissions and encouraging green travel in Penghu, this study takes into account Gogoro users’ need for regular recharging demand with the battery exchange station establishing constrain, and attempts to arrive at an accu-rate estimate of spare batteries to meet the expectation regarding efficient service level. We hope that this dissertation will serve as a useful reference for policy makers when it comes to installing future recharging stations. In this study, we discuss that the number of spare bat-teries can provide how many service level of battery exchange station. First, we use British bike share system’s customer arrival rate to create demand and build the simulation system. Customer routes and site locations are both known. With these assumption, we discuss how many spare batteries should be placed at each location and what kind of service level can be provided. The statistical analysis shows increasing the number of spare batteries can reduce a customer’s average waiting time and their total time in the system. This system identifies the important recharging station as the main target improvement. After revising the system’s parameter, the recharging station can have the better performance when customers try to re-place the battery.
We also hope that the results of this study will provide useful information for local re-lated industries, academic institutions, and other electronic motorbike manufacturers.
關鍵字(中) ★ 電動機車
★ 電池交換站
★ 系統模擬
★ 環保政策
★ Gogoro
關鍵字(英) ★ Electric Vehicle
★ Battery Exchange Station
★ Simulation
★ Environmental Policy
★ Gogoro
論文目次 目錄

中文摘要 V
ABSTRACT VI
目錄 VIII
圖目錄 X
表目錄 XIV
一、 緒論 1
1-1研究背景與動機 1
1-2研究目的 3
1-3研究架構與限制 4
1-4研究方法與流程 4
二、 文獻探討 6
2-1永續發展 6
2-1-1永續發展的歷史 6
2-1-2永續發展的內涵 7
2-2永續能源發展 12
2-2-1永續能源發展意義 12
2-2-2我國相關之環保政策 14
2-3碳排放 16
2-4綠色運輸 18
2-4-1綠色運輸的內涵 19
2-4-2綠色運輸的現況 20
2-5系統建置與評估 21
三、 問題描述 23
3-1產業分析 23
3-1-1電動機車介紹 23
3-1-2產業介紹-Gogoro 28
3-2研究架構 30
四、 研究方法 31
4-1問題描述 31
4-2研究流程 31
4-2-1資料蒐集 31
4-2-2需求資料之處理 37
4-3流程圖 41
4-3-1使用者進入系統流程圖 41
4-3-2使用者電池交換流程圖 43
4-3-3基本假設 45
五、 模擬模型建立與結果分析 46
5-1實驗環境 46
5-2模擬模型建構流程 47
5-3模擬模型參數調整 88
5-4實驗結論 92
六、 結論與後續研究 94
中文參考文獻 96
英文參考文獻 98
圖目錄

圖1 研究流程圖(本研究繪製) 5
圖2 永續發展的三層面(Farrell與Hart,1988) 9
圖3 溫減法與能源法規關聯圖(行政院環境保護署,2015) 15
圖4 我國2012年溫室氣體排放量占比(行政院環境保護署,2014) 16
圖5 全球各國二氧化碳排放量(Global Carbon Atlas,2015) 17
圖6 各國運輸所產生的二氧化碳排放量(公共運輸國際聯會(UITP),2009) 20
圖7 電動機車基本架構(工研院機械工業研究所,1999) 24
圖8 電動機車性能及安全測試規範(經濟部工業局,2010) 25
圖9 電動機車性能及安全測試項目(經濟部工業局,2010) 26
圖10 針對10家車廠共24款電動機車市占率(經濟部工業局,2013) 27
圖11 電動機車規格配備表(中華電動二輪車,2016) 27
圖12 車體(Google圖片,2015) 28
圖13 鋰離子電池(Google圖片,2015) 29
圖14 電池交換站(Google圖片,2015) 29
圖15 研究架構流程圖(本研究繪製) 30
圖16 澎湖各個景點之站名(Wang與Lin,2013) 33
圖17 澎湖各個景點之距離(Wang與Lin,2013) 35
圖18 使用者騎乘資訊(Barclays Cycle Hire,2015) 38
圖19 各站次數統計(本研究繪製) 39
圖20 篩選25個站點(本研究繪製) 39
圖21 顧客抵達分配(本研究繪製) 40
圖22 使用者進入系統流程圖(本研究繪製) 42
圖23 使用者電池交換流程圖(本研究繪製) 44
圖24 實驗環境下之景點與站點(本研究繪製) 46
圖25 本研究之Arena模型(本研究繪製) 47
圖26 需求產生及顧客類別建立與各項前置作業(本研究繪製) 48
圖27 澎湖熱門旅遊路線(Wang與Lin,2013) 48
圖28 顧客抵達設定(本研究繪製) 50
圖29 設定顧客類別(本研究繪製) 51
圖30 顧客類別集合(本研究繪製) 51
圖31 電池設定(本研究繪製) 53
圖32 各站點距離設定(本研究繪製) 53
圖33 各站點距離細部設定(本研究繪製) 54
圖34 抓取載具設定(本研究繪製) 55
圖35 載具集合(本研究繪製) 56
圖36 抓取載具細部設定(本研究繪製) 56
圖37 單一起終點之細部設定(本研究繪製) 57
圖38 設定交換站之電池蓄電量(本研究繪製) 58
圖39 旅行開始與旅行之後系統之判斷作業(本研究繪製) 59
圖40 是否離開系統之判斷(本研究繪製) 60
圖41 二元函數之設定(本研究繪製) 60
圖42 設定二元函數值(本研究繪製) 61
圖43 使用者選擇之路徑(本研究繪製) 61
圖44 使用者為類別一之判斷(本研究繪製) 62
圖45 根據路徑一由第一站至第二站(本研究繪製) 63
圖46 路徑一之Submodel(本研究繪製) 64
圖47 所有路徑至出口(本研究繪製) 64
圖48 歸還載具之設定(本研究繪製) 65
圖49 離開系統(本研究繪製) 65
圖50 路徑一之Submodel內部概況(本研究繪製) 66
圖51 路徑一Submodel第二站至第三站之子線(本研究繪製) 66
圖52 路徑一第二站之細部設定(本研究繪製) 67
圖53 於第二站暫時釋放載具之設定(本研究繪製) 68
圖54 遊憩於第二站點之設定(本研究繪製) 69
圖55 於第二站修正電池蓄電量之設定(本研究繪製) 70
圖56 是否於第二站時去交換電池(本研究繪製) 71
圖57 前往下一站修正其電池蓄電量在無交換電池的狀況下(本研究繪製) 71
圖58 由第二站前往第三站在無交換電池的狀況下之路徑設定(本研究繪製) 72
圖59 由第二站前往電池交換站之時間設定(本研究繪製) 72
圖60 前往下一站修正其電池蓄電量在有交換電池的狀況下(本研究繪製) 73
圖61 停靠至最近的電池交換站設定(本研究繪製) 74
圖62 電池交換站集合(本研究繪製) 75
圖63 修正當下電池交換站電池蓄電量(本研究繪製) 76
圖64 檢查電池交換站備用電池蓄電量(本研究繪製) 77
圖65 電池交換過程之設定(本研究繪製) 78
圖66 交換電池後修正電池交換站備用電池蓄電量之設定(本研究繪製) 79
圖67 釋放電池交換站之設定(本研究繪製) 80
圖68 特殊服務之設定(本研究繪製) 81
圖69 記錄特殊服務個數之設定(本研究繪製) 82
圖70 修正電池蓄電量經歷電池交換過程後之設定(本研究繪製) 82
圖71 由電池交換站前往第三站之路徑設定(本研究繪製) 83
圖72 離開路徑一前往終點無電池交換之設定(本研究繪製) 84
圖73 離開路徑一前往終點有電池交換之設定(本研究繪製) 85
圖74 分配2(本研究繪製) 89
圖75 分配3(本研究繪製) 90
圖76 平均等候時間(本研究繪製) 93
圖77 平均於系統內時間(本研究繪製) 93

表目錄

表格1 台灣推動運輸節能現況(本研究整理) 2
表格2 永續發展的內涵(本研究整理) 8
表格3 澎湖觀光人數統計(本研究整理) 32
表格4 澎湖各景點代號、地名與站名(本研究整理) 34
表格5 澎湖各個站點間之距離(本研究整理) 36
表格6 遊客於各景點所花費時間(本研究整理) 37
表格7 熱門旅遊路線於Arena中所設定之比率(本研究整理) 49
表格8 最初模擬結果輸出(本研究整理) 86
表格9 各電池交換站之平均等候時間與個數(本研究整理) 86
表格10 各電池交換站之特殊服務總次數(本研究整理) 86
表格11 各路徑至電池交換站充電之站別(本研究整理) 87
表格12 電池交換站7與電池交換站8(N=3時)之服務水準(本研究整理) 87
表格13 電池交換站7與電池交換站8(N=4時)之服務水準(本研究整理) 88
表格14 電池交換站7與電池交換站8(N=5時)之服務水準(本研究整理) 88
表格15 電池交換站7與電池交換站8(N=6時)之服務水準(本研究整理) 89
表格16 分配整理(本研究整理) 90
表格17 分配2備用電池最佳數量(本研究整理) 91
表格18 分配3備用電池最佳數量(本研究整理) 91
表格19 建議備用電池配置(本研究整理) 92
表格20 分配一不同電池數時間分佈(本研究整理) 92
參考文獻 中文參考文獻

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指導教授 王啟泰(Chi-Tai Wang) 審核日期 2016-7-21
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