[論文レビュー] Exploring the Role of Perceived Range Anxiety in Adoption Behavior of Plug-in Electric Vehicles

Fatemeh Nazari, Abolfazl Mohammadian|arXiv (Cornell University)|Aug 20, 2023

Electric Vehicles and InfrastructureEngineering被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、潜在的構造を用いた二段階ネステッドロジットモデルを用いて、認識された走行距離不安がプラグイン電気自動車（PEV）の採用にどのように影響するかを調査している。範囲不安は、特に交換ではなく追加購入の状況において、バッテリー電気自動車（BEV）の採用に顕著な影響を与えるが、プラグインハイブリッド（PHEV）の採用意思決定に影響しないことが判明しており、BEV選択における心理的障壁の役割が浮き彫りになる。

ABSTRACT

A sustainable solution to negative externalities imposed by road transportation is replacing internal combustion vehicles with electric vehicles (EVs), especially plug-in EV (PEV) encompassing plug-in hybrid EV (PHEV) and battery EV (BEV). However, EV market share is still low and is forecast to remain low and uncertain. This shows a research need for an in-depth understanding of EV adoption behavior with a focus on one of the main barriers to the mass EV adoption, which is the limited electric driving range. The present study extends the existing literature in two directions; First, the influence of the psychological aspect of driving range, which is referred to as range anxiety, is explored on EV adoption behavior by presenting a nested logit (NL) model with a latent construct. Second, the two-level NL model captures individuals' decision on EV adoption behavior distinguished by vehicle transaction type and EV type, where the upper level yields the vehicle transaction type selected from the set of alternatives including no-transaction, sell, trade, and add. The fuel type of the vehicles decided to be acquired, either as traded-for or added vehicles, is simultaneously determined at the lower level from a set including conventional vehicle, hybrid EV, PHEV, and BEV. The model is empirically estimated using a stated preferences dataset collected in the State of California. A notable finding is that anxiety about driving range influences the preference for BEV, especially as an added than traded-for vehicle, but not the decision on PHEV adoption.

研究の動機と目的

• プラグイン電気自動車（PEV）の採用の文脈における走行距離不安という心理的障壁を理解すること。
• 認識された走行距離不安が、取引タイプ（取引なし、売却、交換、追加購入）の違いに応じてどのように意思決定に影響するかを検討すること。
• 走行距離不安が、BEV、PHEV、ハイブリッド、および従来型車などの特定のPEVタイプの選好にどのように影響するかを分析すること。
• 取引レベルと燃料タイプ選択の意思決定を同時に捉える二段階ネステッドロジットモデルを構築すること。
• カリフォルニア州の提示意思決定データを用いてモデルを実証的に推定し、EV採用の行動的要因を解明すること。

提案手法

• 上位レベルでは車両取引タイプ（取引なし、売却、交換、追加購入）を、下位レベルでは燃料タイプ選択（従来型、ハイブリッド、PHEV、BEV）をモデル化する二段階ネステッドロジット（NL）モデルを構築した。
• 走行距離制限に対する心理的認識を捉えるために、認識された走行距離不安の潜在的構造をモデルに組み込んだ。
• カリフォルニア州で収集された提示意思決定データセットを用いてモデルを推定し、さまざまなシナリオ下での個人の仮想的選択を反映した。
• ネスト構造により、各意思決定レベル内での観察されない効用の相関を扱えるため、モデルの適合度と解釈可能性が向上した。
• 潜在変数アプローチにより、不安の水準を直接測定することなく、走行距離不安が効用に与える影響を推定可能となった。
• モデルのパラメータは最尤推定法で推定され、潜在的な異分散性を補正するための頑健標準誤差が用いられた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 認識された走行距離不安は、異なる取引タイプの文脈において、プラグイン電気自動車の採用意思決定にどのように影響するか？
• RQ2 走行距離不安は、バッテリー電気自動車（BEV）の選好に、プラグインハイブリッド電気自動車（PHEV）の選好よりも顕著に影響を与えるか？
• RQ3 既存の車両を譲渡するのではなく、新規に追加購入する場合に、走行距離不安がBEV採用に与える影響はどのように異なるか？
• RQ4 走行距離不安は、BEV、PHEV、ハイブリッド、および従来型車との間の選択において、燃料タイプ選択レベルでどの程度意思決定に影響を与えるか？
• RQ5 新規追加購入と譲渡による取得という状況の違いにおいて、走行距離不安がBEV採用に与える影響に差異があるか？

主な発見

• 認識された走行距離不安は、特に交換ではなく追加購入の状況において、バッテリー電気自動車（BEV）の選好に顕著な影響を与える。
• 走行距離不安の影響は「追加購入」の取引タイプにおいて「交換」や「売却」と比べてより強く、不安が新規車両取得意思決定においてより大きな役割を果たしていることを示している。
• 走行距離不安は、プラグインハイブリッド電気自動車（PHEV）の採用意思決定に顕著な影響を与えないことが判明しており、PHEVが走行距離に関する懸念をより効果的に緩和している可能性を示唆している。
• 潜在変数モデルは、実際の走行距離とは独立して、走行距離に対する心理的認識がBEV採用の重要な決定要因であることを確認した。
• 二段階ネステッドロジットモデルは、標準的な離散選択モデルに比べて適合度が高く、階層的意思決定プロセスをより的確に捉えることが可能である。
• 結果から、充電インfraの整備や走行距離情報の提供といった、走行距離不安を軽減する政策が、技術的改善に特化した政策よりもBEV採用促進に効果的である可能性が示唆される。