Evaluation of Electric Vehicles Performance via CRITIC-EATWIOS

Abstract

As a result of global warming, all nations have taken action to take some precautions. Within the framework of these measures, countries have focused on the production and sale of electric vehicles. In our country, the use of these tools has become increasingly common in recent years. This study aims to support the buyers in their decision-making processes by evaluating the performance of the vehicles available in the market. In the literature, the efficiency of electric sport utility vehicles (Electric Sports Utility Vehicles, e-SUV) and the Efficiency Analysis Technique with Input Output Satisfi -EATWIOS) methods were not found in a study evaluating it. This study fills this gap and evaluates the efficiency of e-SUVs. The weights obtained from the CRITIC method were used in the EATWIOS method to evaluate the efficiency of e-SUVs. According to the determined seven input and four output factors, e-SUVs of five different brands sold in Turkey were evaluated in terms of performance. It was concluded that energy consumption, price and vehicle weight are important factors in the e-SUV purchasing process. As a result, it has been concluded that the e-SUV produced by the British is the best, but it has been emphasized that the efficiency is not very high and studies should be done to increase the efficiency.

Keywords

• Performance measurement
• CRITIC
• EATWIOS
• Electrified vehicle
• Multi criteria decision making

Elektrikli Araçların Performanslarının CRITIC-EATWIOS ile Değerlendirilmesi

Abstract

Küresel ısınma neticesinde tüm uluslar birtakım önlemler almak üzere harekete geçmişlerdir. Bu önlemler çerçevesinde ülkeler elektrikli araçların üretimi ve satışı üzerine yoğunlaşmışlardır. Ülkemizde de son yıllarda bu araçların kullanımı giderek yaygın hale gelmektedir. Bu çalışma, piyasada mevcut araçların performanslarını değerlendirerek alıcılara karar verme süreçlerinde destek olmayı amaçlamaktadır. Literatürde elektrikli sportif çok amaçlı araçların (Electric Sports Utility Vehicles, e-SUV) verimliliğini bütünleşik Kriterler Arası Korelasyon Yoluyla Kriterlerin Önemi (CRiteria Importance Through Intercriteria Correlation-CRITIC) ve Girdi-Çıktıların Tatminine Dayalı Etkinlik Analizi Tekniği (Efficiency Analysis Technique with Input Output Satisficing-EATWIOS) yöntemlerini kullanarak değerlendiren bir araştırmaya rastlanmamıştır. Bu çalışma bu boşluğu doldurarak, e-SUV’ların verimliliklerini değerlendirmektedir. CRITIC yönteminden elde edilen ağırlıklar EATWIOS yönteminde kullanılarak e-SUV’ların verimlilikleri değerlendirilmiştir. Belirlenen yedi tane girdi ve dört tane çıktı faktörüne göre Türkiye’de satılan beş farklı markaya ait e-SUV’lar performans açısından değerlendirilmiştir. e-SUV satın alma sürecinde enerji tüketiminin, fiyatın ve araç ağırlığının önemli faktörler olduğu sonucuna varılmıştır. Sonuç olarak İngilizler tarafından üretilen e-SUV’un en iyisi olduğu sonucuna ulaşılmış ancak verimliliğin çok yüksek olmadığı, verimliliğin arttırılması için çalışmalar yapılması gerektiği vurgulanmıştır.

Keywords

• Performans ölçümü
• CRITIC
• EATWIOS
• Elektrikli araç
• Çok kriterli karar verme

References

1. [1] E. Helmers, and P. Marx, “Electric cars: Technical characteristics and environmental impacts,” Environmental Sciences Europe, vol. 24, no. 14, pp. 1–15, 2012.
2. [2] A. Valavanidis, “The shift to diesel fuel engines and how the emission scandal of diesel vehicles unfolded,” World Energy Consumption of Transportation Sector, vol. 1, pp. 1–26, 2018.
3. [3] C. Mahmoudi, A. Flah, and L. Sbita, “An overview of electric vehicle concept and power management strategies,” International Conference on Electrical Sciences and Technologies in Maghreb, Maghreb, 2014, pp. 1–8.
4. [4] A. Efendi, and A. R. Fahmi, “Design and build of electric car frame SULA evolution,” Journal of Mechanical Engineering Education, vol. 6, no. 1, pp. 11–21, 2021.
5. [5] M. Shammut, M. Cao, Y. Zhang, C. Papaix, Y. Liu, and X. Gao, “Banning diesel vehicles in London: Is 2040 too late?,” Energies, vol. 12, no. 3495, pp. 1–17, 2019.
6. [6] S. Wappelhorst. (2020, May 11). The end of the road? An overview of combustion-engine car phase-out announcements across Europe [Online]. Available: https://theicct.org/sites/default/files/publications/Combustion-engine-phase-out-briefing-may11.2020.pdf
7. [7] J. Laurikko, R. Granström, and A. Haakana, “Assessing range and performance of electric vehicles in Nordic driving conditions,” World Electric Vehicle Journal, vol. 5, pp. 45–50, 2012.
8. [8] M. E. Baghdadi, L. D. Vroey, T. Coosemans, J. V. Mierlo, W. Foubert, and R. Jahn, “Electric vehicle performance and consumption evaluation,” World Electric Vehicle Journal, vol. 6, pp. 30–37, 2013.

9. [9] P. Ziemba, “Multi-criteria stochastic selection of electric vehicles for the sustainable development of local government and state administration units in Poland,” Energies, vol. 13, no. 6299, pp. 1–19, 2020.
10. [10] J. Wątróbski, K. Małecki, K. Kijewska, S. Iwan, A. Karczmarczyk, and R. G. Thompson, “Multi-criteria analysis of electric vans for city logistics,” Sustainability, vol. 9, no. 8, pp. 1453, 2017.
11. [11] M. Erbaş, M. Kabak, E. Özceylan, and C. Çetinkaya, “Optimal siting of electric vehicle charging stations: A GIS-based fuzzy multi-criteria decision analysis,” Energy, vol. 163, pp. 1017–1031, 2018.
12. [12] E. Park, J. Lim, and Y. Cho, “Understanding the emergence and social acceptance of electric vehicles as next-generation models for the automobile industry,” Sustainability, vol. 10, no. 3, pp. 662, 2018.
13. [13] W. Sałabun, and A. Karczmarczyk, “Using the COMET method in the sustainable city transport problem: An empirical study of the electric powered cars,” Procedia Computer Science, vol. 126, 2018.
14. [14] M. Barfod, Dr. Kaplan, I. Frenzel, and J. Klauenberg, “COPE-SMARTER-A decision support system for analysing the challenges, opportunities and policy initiatives: A case study of electric commercial vehicles market diffusion in Denmark,” Research in Transportation Economics, 2016.
15. [15] S. Çakır ve S. Perçin, “Çok kriterli karar verme teknikleriyle lojistik firmalarında performans ölçümü,” Ege Akademik Bakış, c. 13, s. 4, ss. 449–459, 2013.
16. [16] E. Aytaç Adalı, and A. Tuş Işık, “Critic and Maut methods for the contract manufacturer selection problem,” European Journal of Multidisciplinary Studies, vol. 2, no. 5, pp. 93–101, 2017.
17. [17] N. Yalçın, and U. Ünlü, “A multi-criteria performance analysis of initial public offering (IPO) firms using critic and vikor methods,” Technological and Economic Development of Economy, vol. 24, no. 2, pp. 534–560, 2018.
18. [18] G. O. Odu, “Weighting methods for multi-criteria decision making technique,” Journal of Applied Sciences Environmental Management, vol. 23, no. 8, pp. 1449–1457, 2019.
19. [19] A. R. Krishnan, M. M. Kasım, R. Hamid, and M. F. Ghazali, “A modified CRITIC method to estimate the objective weights of decision criteria,” Symmetry, vol. 13, no. 6, pp. 973, 2021.
20. [20] J. Aldring, and D. Ajay, “Critic-Entropy based fuzzy decision making models: A systematic analysis,” Journal of Computational Mathematica, vol. 13, no. 6, pp. 1–20, 2021.
21. [21] H. Shi, Y. Li, Z. Jiang, and J. Zhang, “Comprehensive power quality evaluation method of microgrid with dynamic weighting based on critic,” Measurement and Control, vol. 54, no. 5-6, pp. 1097–1104, 2021.
22. [22] M. Şahin, “A comprehensive analysis of weighting and multicriteria methods in the context of sustainable energy,” International Journal of Environmental Science and Technology, vol. 18, pp. 1591–1616, 2021.
23. [23] E. Yüksekyıldız, “Entropi ve eatwos yöntemleri ile Türkiye konteyner limanlarının verimlilik analizi,” Verimlilik Dergisi, c. 2, ss. 3–24, 2021.
24. [24] Ö. F. Görçün, “Entegre entropi ve eatwos yöntemleri kullanılarak Karadeniz konteyner limanlarının verimlilik analizi,” Eskişehir Osmangazi Üniversitesi İİBF Dergisi, c. 14, s. 3, ss. 811–830, 2019.
25. [25] M. Ilıkkan Özgür, E. Soyu, H. Bağcı ve C. Demirtaş, “Türk şeker firmalarında critic ve eatwos yöntemiyle verimlilik analizi,” Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi SBE Dergisi, c. 11, s. 1, ss. 224–244, 2021.
26. [26] N. Kundakçı, “A comparative analyze based on eatwos and ocra methods for supplier evaluation,” The Journal of Operations Research, Statistics, Econometrics and Management Information Systems, vol. 7, no. 1, pp. 103–112, 2019.
27. [27] H. Doğan, “Türkiye ve AB ülkelerinin ar-ge verimliliklerinin entropi-eatwos yöntemleri ile karşılaştırılması,” Karadeniz Sosyal Bilimler Dergisi, c. 12, s. 23, ss. 233–251, 2020.
28. [28] A. Özbek, “Çok ölçütlü karar verme yöntemleriyle hayırsever kuruluşlarında verimlilik analizi,” Anadolu Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, c. 18, s. 2, ss. 99–113, 2017.
29. [29] F. Baş, “Sağlık Bakanlığına bağlı eğitim ve araştırma hastaneleri performanslarının çok kriterli karar verme yöntemleri kullanılarak değerlendirilmesi,” Doktora tezi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Hacettepe Üniversitesi, Ankara, Türkiye, 2021.
30. [30] M. Erol ve B. Erdebilli Kerem, “Firmaların iş sağlığı ve güvenliği performansının çok kriterli karar verme yöntemleri yardımıyla ölçülmesi,” Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, c. 9, ss. 337–359, 2021.
31. [31] EDF Energy. (2021, July 9). All about electric car batteries [Online]. Available: https://www.edfenergy.com/electric-cars/batteries
32. [32] P. Rong, and M. Pedram, “An analytical model for predicting the remaining battery capacity of lithium-ion batteries,” Proceedings of Design, Automation, and Test in Europe Conference and Exhibition, Munich, Germany, 2003, pp. 1148–1149.
33. [33] J. Voelcker. (2021, July 9). EVs explained: Battery capacity, gross versus net [Online]. Available: https://www.caranddriver.com/features/a36051980/evs-explained-battery-capacity-gross-versus-net/
34. [34] A. Kerem, “Elektrikli araç teknolojisinin gelişimi ve gelecek beklentileri,” Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 5, s. 1, ss. 1–13, 2014.
35. [35] J. Cogen, “Report of the alternative fuel vehicle infrastructure of working group,” USA, Oregon State Report, 2010.
36. [36] B. Yağcıtekin, M. Uzunoğlu ve A. Karakaş, “Elektrikli araçların şarjı ve dağıtım sistemi üzerine etkileri,” Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Sempozyumu, Elâzığ, 2011, pp. 316–320.
37. [37] G. Şen, A. R. Boynueğri ve M. Uzunoğlu, “Elektrikli araçların şarj yöntemleri ve araçların şebekeyle bağlantısında karşılaşılan problemlere yönelik çözüm önerileri,” Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Sempozyumu, Elâzığ, 2011, pp. 357–362.
38. [38] K. Erhan, M. Ayaz ve E. Özdemir, “Elektrikli araç şarj istasyonlarının güç kalitesi üzerine etkileri,” Akıllı Şebekeler ve Türkiye Elektrik Şebekesinin Geleceği Sempozyumu, Ankara, c. 7, s. 1, 2013.
39. [39] T. Finken, M. Felden, and K. Hameyer, “Comparison and design of different electrical machine types regarding their applicability in hybrid electrical vehicles,” Proceedings of the 2008 International Conference on Electrical Machines, United States, 2008, pp. 1–5.
40. [40] B. Gasbaoui, A. Chaker, A. Laoufi, B. Allaoua, and A. Nasri, “The efficiency of direct torque control for electric vehicle behaviour improvement,” Serbian Journal of Electrical Engineering, vol. 8, no. 2, pp. 127–146, 2011.
41. [41] F. Güven ve H. Rende, “Elektrikli araçların tasarımında malzeme seçiminin önemi,” Mühendis ve Makine, c. 58, s. 689, ss. 81–95, 2017.
42. [42] Y. Gürbüz ve A. A. Kulaksız, “Elektrikli araçlarla klasik içten yanmalı motorlu araçların çeşitli yönlerden karşılaştırılması,” Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c. 6, s. 2, ss. 117–125, 2016.
43. [43] J. A. Sanguesa, V. Torres-Sanz, P. Garrido, F. J. Martinez, and J. Marquez-Barja, “A review on electric vehicles: Technologies and challenges,” Smart Cities, vol. 4, no. 1, pp. 372–404, 2021.
44. [44] M. Sapundzhiev, I. Evtimov, and R. Ivanov, “Determination of the needed power of an electric motor on the basis of acceleration time of the electric car,” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Romania, 2017, vol. 252, pp. 1–7.
45. [45] E. A. Grunditz, and T. Thiringer, “Electric vehicle acceleration performance and motor drive cycle energy efficiency trade-off,” XIII. International Conference on Electrical Machines, Greece, 2018, pp. 717–723.
46. [46] M. Ilyes, A. Fotouhi, and N. Ewin, “Electric vehicle energy consuption modelling and estimation – A case study,” International Journal of Energy Research, vol. 45, pp. 505–520, 2020.
47. [47] T. C. Wang, and H. D. Lee, “Developing a fuzzy TOPSIS approach based on subjective weights and objective weights,” Expert Systems with Applications, vol. 36, pp. 8980–8985, 2009.
48. [48] A. Özdağoğlu, “BIST sınai işletmelerinin gri entropi eatwios bütünleşik yaklaşımı ile performans değerlendirmesi,” İşletme Fakültesi Dergisi, c. 19, s. 2, ss. 271–299, 2018.