Det kan bara vara en tidsfråga innan stadsbor kan ropa in en självkörande taxi, så forskare vid Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) och UC Berkeley bestämde sig för att analysera kostnaden, energi, och miljökonsekvenser av en flotta av självkörande elfordon som verkar på Manhattan.

Med hjälp av modeller de byggt och data från mer än 10 miljoner taxiresor i New York City, de fann att delade automatiserade elfordon, eller SAEV, skulle kunna få jobbet gjort till en lägre kostnad - i en storleksordning - än dagens taxibilar samtidigt som utsläppen av växthusgaser och energiförbrukningen minskar. Vad mer, de fann att "räckviddsångest" är omtvistat eftersom mindre bilar med mindre batteriräckvidd var tillräckliga för att slutföra resorna, även om det skulle behövas fler laddstationer.

Deras studie, "Kosta, Energi, och miljöpåverkan av automatiserade elektriska taxiflottor på Manhattan, " publicerades nyligen i tidskriften Miljövetenskap och teknik . Motsvarande författare är Gordon Bauer från UC Berkeley's Energy and Resources Group, och medförfattare är Jeffery Greenblatt och Brian Gerke från Berkeley Lab.

"EV-branschen fokuserar på marknaden för personbilar, försöker göra utbudet så stort som möjligt, ", sa Greenblatt. "Standarden är nu 200 miles. Vi misstänkte att du inte skulle behöva så mycket för taxibilar. Vi hittade många gånger under dagen när en del taxibilar kunde glida iväg för att ladda, även om det bara är för några minuter. Detta minskar behovet av att ha ett stort batteri avsevärt och drar därför ner kostnaderna. Det är beroende av att ha ett ganska tätt laddnät."

Forskarna utvecklade en agentbaserad modell för att simulera rörelsen av 7, 000 taxibilar runt Manhattan under hela dagen. De byggde också modeller för att analysera kostnaden för service och optimal placering av fordonsladdare. De fann att kostnaderna skulle vara lägst med en batteriräckvidd på 50 till 90 miles, och med antingen 66 långsammare nivå 2-laddare per kvadratkilometer eller 44 snabbare nivå 2-laddare per kvadratkilometer.

"Manhattan har för närvarande cirka 500 laddare för allmänt bruk, som inkluderar Tesla-laddare, ", sa Bauer. "Vi fann att vi skulle behöva åtminstone tredubbla den kapaciteten."

Studien uppskattade också att en flotta av SAEV-taxibilar som drar ström från det nuvarande elnätet i New York City skulle minska utsläppen av växthusgaser med 73 procent och energiförbrukningen med 58 procent jämfört med en flotta av automatiserade konventionella gasdrivna fordon.

Greenblatt påpekar att det fortfarande finns många hinder för en bredare penetration av personligt ägande av elbilar, inklusive hög kostnad och begränsat utbud. "Genom att byta till en delad flotta som är automatiserad, du kan tillhandahålla elektrisk service till människor i princip nu, " han sa.

Han konstaterar att delade fordon är bäst lämpade för täta, stadsmiljöer:"Vi säger inte att dessa delade fordon kommer att vara det rätta för vägresor, men för de allra flesta stadsresor, människor kör korta sträckor, sa Greenblatt.

Forskarna sa att de var motiverade att studera detta ämne eftersom de tror att det kommer att bli "nästa stora sak" inom transport, sa Greenblatt.

"Under en lång tid, personlig transport verkade vara det svåraste problemet att lösa, " sa Gerke. "Nu verkar det plötsligt som om det finns en uppenbar väg att uppnå det, vilket är elektrifieringen av fordon i kombination med att förändra sättet vi tar oss runt från privat fordonsägande till gemensamma tillvägagångssätt. Delade tillvägagångssätt börjar fungera i stadsområden."

Gerke har tidigare forskat om ljuseffektivitet, och blev förvånad över hur snabbt marknaden gick över från glödlampor till LED-lampor. "Det var en bättre produkt och den var totalt sett billigare, " sa han. "När du har de tillsammans, folk adopterar det väldigt snabbt. Jag misstänker att det kommer att ske en liknande förändring som kommer att ske inom transportsektorn under det kommande decenniet - det kommer att ske snabbare än vad folk tror."