Méthodologie eFleet - Dunsky Models & Tools

eFleet compare des stratégies de remplacement de flotte selon les achats de véhicules, l’énergie, l’entretien, les coûts des émissions et les pénalités du modèle. Il produit des plans de remplacement et des résultats annuels.

Choisir un parcours

Utilisez models.dunsky.com pour le parcours EV Fleet. Le guide d’exécution explique la configuration et la récupération des résultats. Pour une exécution locale, installez le paquet eFleet, puis lancez :

efleet --input-file "inputs.xlsx" --output-folder "./outputs"

Représentation de la flotte

Un besoin de flotte représente le service assuré par un véhicule : région, établissement, sous-type, distance annuelle, heures de ralenti et véhicule initial. Les options de remplacement décrivent les technologies ICE, BEV et PHEV du sous-type.

Stratégie	Interprétation
Keep All	Conserver les véhicules initiaux comme référence de calcul
Replace In-Kind	Évaluer des remplacements avec la motorisation initiale
Optimal	Évaluer les motorisations disponibles et sélectionner les achats annuels selon la réduction positive des coûts

Optimal est le libellé d’une sélection annuelle séquentielle et gloutonne. Il ne garantit pas le coût minimal global parmi tous les calendriers possibles de remplacement.

Préparer le classeur d’entrée

Feuille	Contenu
`Inputs`	Année initiale, année de fin, horizon et nombre de cycles de remplacement PHEV
`Annual Inputs`	Pourcentages annuels de remplacement de la flotte et des sous-types
`Global Data`	Prix régionaux de l’énergie, intensités d’émissions et prix du carbone
`Vehicle Specs`	Âge et kilométrage de retrait, consommations, batteries et caractéristiques des motorisations
`EV Availability`	Première année de disponibilité des options BEV et PHEV
`Maintenance Costs`	Coûts d’entretien thermique et électrique par unité de distance
`Replacement Costs (ICE)`, `Replacement Costs (BEV)`, `Replacement Costs (PHEV)`	Prix d’achat par année et sous-type
`Basic Fleet Info`	Besoins, véhicules initiaux, usage annuel, ralenti et permission de remplacement anticipé

Utilisez des unités cohérentes pour la distance, l’énergie, le carburant, les prix et les émissions. En l’absence des séries régionales utilisées par le calcul, les prix et intensités proviennent de la région all.

Horizon temporel

Soit

s

, StartYear;

H

, Horizon; et

A_{\max}

, le plus grand âge de retrait.

Les décisions annuelles de remplacement couvrent $s,\ldots,H-1$ .
Les tableaux de coûts et d’énergie vont jusqu’à $H+A_{\max}$ , inclusivement.
La validation exige que les séries temporelles concernées couvrent $H+A_{\max}+1$ .
EndYear intervient aussi dans la pénalité associée au maintien de véhicules ICE après cette année.

La comparaison additionne les valeurs annuelles sans facteur d’actualisation. Elle ne constitue donc pas un calcul de valeur actualisée nette.

Calculer la consommation d’énergie

Soit

D

la distance annuelle,

I

les heures annuelles de ralenti et

N

les jours de travail. La distance quotidienne est

d=D/N

, et le ralenti quotidien est

i=I/N

Véhicules thermiques

Avec

f_d

, la consommation de carburant par unité de distance, et

f_i

, la consommation horaire au ralenti :

F_{\mathrm{ICE}}=D f_d+I f_i

Véhicules entièrement électriques

Avec

e_d

, la consommation électrique par unité de distance, et

e_i

, la consommation horaire au ralenti :

E_{\mathrm{BEV}}=D e_d+I e_i

Le calcul attribue toute la distance à l’électricité. Il suppose que la recharge fournit l’énergie nécessaire; l’autonomie de la batterie n’y limite pas la faisabilité du service.

Véhicules hybrides rechargeables

Si un cycle de batterie couvre les déplacements et le ralenti de la journée, le PHEV utilise uniquement de l’électricité. Sinon, l’électricité est limitée à un cycle quotidien de batterie et les déplacements restants utilisent du carburant :

d_e=\frac{B-i e_i}{e_d}, \qquad F_{\mathrm{PHEV}}=N(d-d_e)f_d, \qquad E_{\mathrm{PHEV}}=NB

B

représente la capacité énergétique de la batterie. Cette branche du calcul suppose une capacité positive; le ralenti est électrique. Les entrées doivent rester physiquement cohérentes, notamment pour que le ralenti ne dépasse pas l’énergie disponible.

Calculer les coûts et les émissions

Pour une consommation annuelle de carburant

F

, d’électricité

E

, et les prix annuels

p_{f,t}

p_{e,t}

C_{\mathrm{énergie},t}=F p_{f,t}+E p_{e,t}

Le champ Excel Fuel Costs comprend le carburant et l’électricité achetés. Si les intensités

g_{f,t}

g_{e,t}

sont exprimées en grammes d’équivalent CO₂ par unité de carburant et par kWh :

G_t=\frac{F g_{f,t}+E g_{e,t}}{10^6}, \qquad C_{\mathrm{GES},t}=G_t p_{\mathrm{carbone},t}

G_t

est exprimé en tonnes. Le code applique directement la conversion par

10^6

; les entrées doivent respecter cette convention. L’entretien des ICE et BEV correspond à la distance annuelle multipliée par le coût d’entretien par unité de distance. Pour les PHEV, les taux thermique et électrique sont pondérés par la part de distance parcourue dans chaque mode.

Coûts monétaires et pénalités

La sélection compare :

J=\sum_t \left( C_{\mathrm{capital},t} +C_{\mathrm{énergie},t} +C_{\mathrm{entretien},t} +C_{\mathrm{GES},t} +P_t \right)

P_t

est une pénalité du modèle qui encourage le remplacement au-delà des seuils d’âge ou de kilométrage et pénalise le maintien d’ICE après l’année de fin configurée. Il ne s’agit pas d’une dépense monétaire. Examinez Penalty Costs séparément dans l’interprétation financière.

Sélectionner les remplacements annuels

Pour chaque année de décision :

Évaluer les options disponibles pour chaque besoin. L’année de disponibilité des véhicules électriques et le nombre de remplacements PHEV permis restreignent les choix.
Retenir l’option qui offre la plus grande réduction positive des coûts cumulés.
Classer les besoins selon cette réduction, de la plus élevée à la plus faible.
Sélectionner les achats en respectant les plafonds de flotte et de sous-type. Si le remplacement anticipé est désactivé pour un véhicule, celui-ci doit être admissible au retrait.
Reporter les décisions retenues dans l’année suivante.

Limites de remplacement

Les pourcentages deviennent des nombres de véhicules selon le nombre de besoins :

L_{\mathrm{flotte},t} =\operatorname{round}\left(\frac{p_{\mathrm{flotte},t}}{100}n_{\mathrm{flotte}}\right)

Le plafond de flotte est arrondi. Pour un sous-type, un nombre fractionnaire strictement positif et inférieur à un est porté à un; zéro reste zéro. Le plafond global continue de s’appliquer. L’admissibilité au retrait tient compte de l’âge et du kilométrage du véhicule initial. Les cycles ultérieurs utilisent le minimum entre l’âge de retrait et la durée fondée sur le kilométrage, arrondie à l’entier inférieur.

Exemple de consommation et de coûts annuels

Les valeurs suivantes servent uniquement à illustrer les calculs; ce ne sont pas des valeurs par défaut recommandées.

Hypothèse	ICE	BEV
Distance annuelle	20 000 km	20 000 km
Ralenti annuel	100 h	100 h
Consommation en déplacement	0,08 L/km	0,20 kWh/km
Consommation au ralenti	1 L/h	1 kWh/h
Prix de l’énergie	1,80 $/L	0,15 $/kWh
Intensité des émissions	2 300 g/L	30 g/kWh
Entretien	0,10 $/km	0,06 $/km

Avec un prix du carbone de 100 $/t :

Résultat	ICE	BEV
Énergie	1 700 L	4 100 kWh
Coût énergétique	3 060 $	615 $
Coût d’entretien	2 000 $	1 200 $
Émissions	3,91 t	0,123 t
Coût des émissions	391 $	12,30 $
Total exploitation et émissions	5 451 $	1 827,30 $

Le BEV réduit ces coûts de 3 623,70 $ par année. L’exemple exclut les achats de véhicules et les pénalités; il ne détermine pas à lui seul une année de remplacement.

Interpréter les résultats Excel

Feuille	Interprétation
Fleet Needs	Besoins et informations d’usage calculées
In-Kind Replacement Plan	Achats dans la stratégie à motorisation inchangée
Optimal Replacement Plan	Années, technologies et coûts d’achat retenus
Replacement Strategy Summary	Capital, énergie, entretien, émissions et pénalités annuels
Facility Charging	Électricité annuelle par établissement, et non profil horaire ou puissance de recharge en kW
TCO Comparison	Comparaison selon l’année d’achat sur la durée de vie du véhicule; les pénalités de remplacement en sont exclues

Le TCO d’un véhicule et les coûts d’une stratégie annuelle répondent à des questions différentes. Le TCO individuel le plus bas ne constitue pas un calendrier complet de remplacement de flotte.

Hypothèses et limites d’interprétation

La distance annuelle, le ralenti et les consommations des technologies déterminent l’énergie. Les prix et les intensités d’émissions varient selon l’année.
Le classement annuel des achats ne résout pas conjointement tous les calendriers de remplacement possibles.
L’autonomie BEV, les bornes disponibles, la capacité des dépôts et les horaires de recharge ne sont pas des contraintes de faisabilité dans le calcul d’usage.
Les exécutions à partir du classeur utilisent actuellement 250 jours de travail; le champ WorkingDays ne remplace pas cette valeur. Un objet FleetNeed créé directement peut utiliser une autre valeur.
La comparaison des stratégies et l’export TCO n’appliquent pas d’actualisation.
Interprétez Optimal et TCO Comparison avec les pénalités, les plafonds de remplacement et les hypothèses de service.

Mise en œuvre et validation

La commande efleet utilise run.py et fleet_results.py. La commande distincte efleet_old utilise l’ancienne mise en œuvre.

Calcul	Mise en œuvre	Tests associés
Import du classeur	inputs.py	Tests d’entrée et de rétrocompatibilité
Énergie, entretien et émissions	fleet_results.py	`test_calc_usage_costs.py`
Sélection annuelle et plafonds	fleet_results.py	`test_calc_savings.py`, `test_replacement_limits.py`
Pénalités et retrait	fleet_results.py	`test_calc_penalty.py`
Export du classeur et TCO	outputs.py	Vérification des sorties par rapport aux stratégies

Paquet source et installation

​Choisir un parcours

​Représentation de la flotte

​Préparer le classeur d’entrée

​Horizon temporel

​Calculer la consommation d’énergie

​Véhicules thermiques

​Véhicules entièrement électriques

​Véhicules hybrides rechargeables

​Calculer les coûts et les émissions

​Coûts monétaires et pénalités

​Sélectionner les remplacements annuels

​Limites de remplacement

​Exemple de consommation et de coûts annuels

​Interpréter les résultats Excel

​Hypothèses et limites d’interprétation

​Mise en œuvre et validation