Un framework quantistico-classico per l’ottimizzazione congiunta della ricarica bidirezionale dei veicoli elettrici e dell’assegnazione dei viaggi

Abstract degli autori

L’integrazione della ricarica bidirezionale (V2G) consente alle flotte di veicoli elettrici (EV) di operare come risorse energetiche distribuite. Tuttavia, l’ottimizzazione congiunta dei programmi di ricarica e dell’assegnazione dei viaggi è un problema NP-hard. Inoltre, i flussi di potenza bidirezionali producono dinamiche non monotone dello stato di carica (SoC), che indeboliscono i tagli di Benders standard basati sulla dualità. Proponiamo un framework ibrido quantistico-classico basato sulla decomposizione di Benders. Per superare il fabbisogno di qubit legato alla codifica dei tagli di fattibilità, introduciamo tagli di conflitto basati sulla logica, che richiedono un numero di qubit ausiliari prossimo a zero. Sviluppiamo inoltre una formulazione ricorsiva sparsa dello stato di carica che riduce la densità della matrice dei vincoli di un fattore T/3, dove T è la lunghezza dell’orizzonte. Dimostriamo che il nostro framework trova soluzioni ottimali per il MILP su istanze benchmark con un numero limitato di qubit ausiliari e, come prova di fattibilità minima, eseguiamo integralmente una piccola istanza su hardware quantistico IBM.