Strategic Deployment of Electric Buses Through Replacement Factor Prediction: A Machine Learning Framework for Cost‐Effective Electrification
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The transition to electric buses (e‐buses) is essential for reducing greenhouse gas emissions in urban transit systems. However, successful e‐bus deployment requires careful planning to ensure service reliability while minimising costs. A key challenge in this transition is determining the replacement factor, the ratio of e‐buses needed to replace the current diesel‐engine bus fleet for a certain route. This factor is essential for transit agencies as it directly influences fleet size, capital investment, and operational efficiency. Accurately estimating replacement factors allows agencies, to prioritise routes where electrification achieves the highest economic and environmental benefits while preventing unnecessary fleet expansion and idle capacity by selecting routes with low replacement factors. This study develops a framework for estimating e‐bus replacement factors based on route characteristics, vehicle attributes, and external conditions. Multiple machine learning models are evaluated, with XGBoost achieving the highest accuracy (R 2 = 0.93). Model interpretability using SHapley Additive exPlanations (SHAP) analysis identifies the average bus speed and ambient temperature as the main variables affecting the replacement factor. The proposed framework enables transit agencies to optimise fleet deployment by prioritising routes with lower replacement factors, maximising e‐bus utilisation, and achieving cost efficiencies while aligning with environmental objectives.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».