A Model for Location of Capacitated Alternative-Fuel Stations

Increased interest in alternative fuels is attributable, in part, to rising oil prices and increasing concern about global warming. A lack of a refueling infrastructure, however, has inhibited the adoption of alternative-fuel vehicles. Little economic incentive exists to mass-produce alternative-fuel vehicles until a network of stations exists that can refuel a reasonable number of trips. The flow refueling location model (FRLM) was developed to minimize the investment necessary to create a refueling infrastructure by optimizing the location of fueling stations. The original uncapacitated FRLM assumes that the presence of a refueling station is sufficient to serve all flows passing through a node, regardless of their volume. This article introduces the capacitated flow refueling location model that limits the number of vehicles refueled at each station. It also introduces a modified objective function maximizing vehicle-miles traveled instead of trips, applies both models to an intercity network for Arizona, and formulates several other extensions. El creciente interes por combustibles alternativos es atribuible en parte al incremento del precio del petroleo y a la preocupacion por el calentamiento global. La insuficiente infraestructura de estaciones de servicio de dichos combustibles ha inhibido la adopcion de vehiculos que los usan. Por otro lado, hay pocos incentivos economicos para producir estos vehiculos, por lo menos hasta que se establezca una red de estaciones que permita el reabastecimiento de combustibles alternativos y a la vez minimice el numero de viajes. El modelo de localizacion de flujo y reabastecimiento (FRLM) fue desarrollado por los autores para minimizar la inversion necesaria para crear una infraestructura de reabastecimiento por medio de la optimizacion de la ubicacion de las estaciones. En su version original, el FRLM asume que la presencia de una estacion es suficiente para (re)abastecer la demanda de todos los flujos (vehiculos) que atraviesan dicho nodo de la red sin importar el volumen del flujo en si. El presente articulo propone el uso de nuevo modelo: el CFRLM, el cual pone un limite al numero de vehiculos que pueden ser abastecidos por cada estacion. Asimismo, el modelo sugerido presenta una modificacion a la funcion objetivo que maximiza el numero de millas recorridas en lugar del numero de viajes. Ambos modelos son aplicados a la red vial que conecta varias ciudades del estado de Arizona (EEUU). Adicionalmente se presentan diversas variaciones y extensiones a los modelos que permiten y sugieren futuras aplicaciones. 石油价格的上涨和对全球变暖问题愈来愈多的关注，某种程度上导致了人们对可替代性燃料的重视。然而，替代燃料供给基础设施的缺乏，制约了使用替代燃料的交通工具的推广。除非建立合理的替代燃料供给站网络，否则对替代燃料车辆的大规模生产的经济推动作用甚微。流量加油选址模型(FRLM) 通过对燃料供给站选址的优化，使得建造燃料供给基础设施的投资最小。原来的FRLM模型没有容量限制，即假定不论行经车辆的实际需求量有多大，任何一个加油点均能提供足够多的燃料以满足其需求。本文引入了一种具有容量限制的流量加油选址模型（CFRLM）,能够对每个加油站的加油车辆数目进行限制。此外，本文还提出了一种改进的目标函数对车辆行驶里程而非行程求最大值，并将这两种模型应用于亚利桑那州城市间的加油站网络分析。作者还阐述了在其它一些方面的推广应用。