15 Lut - 16 Lut 2018
Całodniowe

Hackathon Wielkie Wyzwania Programistyczne – edycja II: „Smart Charge – Inteligentna elektromobilność”

Grafika hackathon Smart Charge - Inteligentna elektromobilnośc

O wydarzeniu

Wielkie Wyzwania Programistyczne (WWP) to cykl hackathonów przygotowywanych z myślą o programistach chcących zmierzyć się ze złożonymi problemami, które wymagają wykorzystania mocy obliczeniowych superkomputerów.

Druga edycja WWP – Smart Charge: inteligentna elektromobilność – skupia się na jednym z najbardziej innowacyjnych trendów we współczesnej gospodarce, czyli samochodach elektrycznych. Największym wyzwaniem stojącym dziś przed elektromobilnością jest stworzenie sieci stacji umożliwiających ładowanie e-pojazdów. Zadaniem uczestników hackathonu będzie optymalne zaplanowanie takiej sieci.

Do uruchamiania zadań obliczeniowych podczas hackathonu uczestnicy wykorzystają infrastrukturę ICM (w tym system Okeanos – Cray XC 40 lub klaster x86 – Hydra). Hackathon odbędzie się w Warszawie. Rozpocznie się rano w czwartek 15 lutego i potrwa do wieczora w piątek 16 lutego 2018 r. Uczestnikom zapewniamy catering oraz miejsce do odpoczynku. Dla zwycięzców przygotowujemy atrakcyjne nagrody.

Zobacz rezultaty I edycji hackathonu WWP – Map the Gap.

Pomysł

Na świecie jeździ już obecnie milion samochodów elektrycznych (nie licząc pojazdów z napędem hybrydowym). W najbliższych latach przewiduje się dalszy dynamiczny wzrost ich liczby i zastąpienie przez nie aut z napędem tradycyjnym. Jednak rozwój e-mobilności napotyka szereg barier. Najpoważniejszą z nich – obok wysokiej ceny samochodów elektrycznych – jest stworzenie infrastruktury zapewniającej ładowanie pojazdów. Problem dostępności stacji ładowania jest kluczowy przede wszystkim ze względu na stosunkowo małe zasięgi samochodów (100–250 km) i dość długi czas potrzebny do naładowanie akumulatorów.

Zastosowanie wysokonapięciowych stacji ładowania pozwala co prawda ograniczyć czas ładowania, jednak skrócenie go do kilku minut jest niemożliwe ze względu na moc stacji ładowania (standardowo 22 kW, maksymalnie 44 kW).

Istniejące ograniczenia powodują, że zaprojektowanie sieci stacji ładowania e-pojazdów jest zdecydowanie trudniejsze niż stacji benzynowych, na których czas tankowania jest niewielki, zwiększenie przepustowości stosunkowe proste do realizacji, a zapotrzebowanie łatwe do przewidzenia. Ograniczenia nakładane na sieć dystrybucyjną są istotnym czynnikiem wpływającym na zaprojektowanie i umiejscowienie stacji ładowania.

Zadaniem uczestników hackathonu będzie zaprojektowanie sieci stacji ładowania pojazdów elektrycznych z wykorzystaniem dostępnych informacji i ograniczeń:

  • Zasięg samochodu elektrycznego wynosi 250 km, a czas ładowania 30 minut.
  • Uczestnicy mają do dyspozycji OpenStreetMap zawierającą opis dróg i ulic oraz listę adresów budynków. W pierwszym przybliżeniu należy przyjąć, że z każdym adresem związany jest 1 samochód.
  • W kolejnym przybliżeniu należy uwzględnić dane o gęstości zamieszkania.
  • W jednej lokalizacji (w promieniu 250 m) można zlokalizować co najwyżej 10 stanowisk do ładowania (maksymalna moc 500 kW).

Dla kogo

Hackathon „Smart Charge – Inteligentna elektromobilność” organizowany jest z myślą o osobach posiadających umiejętność programowania i zainteresowanych zmierzeniem się z problemami informatycznymi, których rozwiązanie wymaga wykorzystania komputerów dużej mocy.

W zmaganiach programistycznych mogą wziąć udział zespoły 2–4-osobowe. Hackathon skierowany jest przede wszystkim do studentów (w tym doktorantów) kierunków informatycznych i stanowi niecodzienną okazję do uruchomienia własnych aplikacji na superkomputerach.

Hackathon ma charakter otwarty: zespoły mogą składać się z osób niebędących studentami lub mogą być mieszane. Studenci biorący udział w Hackathonie mogą uzyskać zaświadczenie o zaliczeniu 30 godzin ćwiczeń z przedmiotu programowanie równoległe (3 punkty ECTS).

Gdzie i kiedy

Hackathon odbędzie się w dniach 15–16 lutego 2018 r. w Centrum Technologii ICM przy ul. Kupieckiej 32 w Warszawie.

Rejestracja i opłaty

Rejestracja na Hackathon potrwa od 8 stycznia do 4 lutego 2018 r. do godz. 23:59 CET. Opłata za uczestnictwo w Hackathonie wynosi 50 zł od zespołu. Potwierdzenie dokonania opłaty za uczestnictwo w Hackathonie w wersji elektronicznej musi zostać przesłane do Organizatora na adres wwp@nullicm.edu.pl w nieprzekraczalnym terminie do 12 lutego 2018 r., do godziny 18:00.

Zespoły składające się w co najmniej połowie ze studentów studiujących na kierunku „Inżynieria obliczeniowa” prowadzonym przez ICM UW są zwolnione z opłat.

Liczba miejsc jest ograniczona do 10 Zespołów. Informacja o przyjęciu zostanie przesłana do uczestników najpóźniej 6 lutego 2018 . Zespół, który nie został zakwalifikowany do udziału, otrzyma zwrot opłaty za uczestnictwo w Hackathonie w ciągu 21 dni na podany przez Zespół numer konta bankowego.

Nagrody

Informacje o nagrodach zostaną ogłoszone wkrótce.

Regulamin

Zasady uczestnictwa w Hacathonie opisane są w Regulminie, do pobrania tutaj:

Szczegóły techniczne

Wprowadzenie

  1. Zgodnie z dyrektywami UE i planowaną ustawą o elektromobilności i paliwach alternatywnych (http://www.cire.pl/item,145089,13,0,0,0,0,0,projekt-ustawy-o-elektromobilnosci-i-paliwach-alternetywnych.html) w Polsce do roku 2020 ma powstać 6000 stacji ładowania w aglomeracjach.
  2. Ze względu na ograniczony zasięg samochodów elektrycznych (200-300 km) sieć stacji ładowania musi być odpowiednio gęsta, tak by umożliwiać przejazd pomiędzy aglomeracjami.
  3. Jedna stacja ładowania pozwala na obsługę ok. 50 samochodów dziennie (typowy czas ładowania 30 minut, stacja pracuje 24 godziny na dobę). Typowy samochód (roczny przebieg 20 tyś km) wymaga ładowania średnio co 4 dni (ok. 90 razy w ciągu roku), tak więc jedna stacja ładowania, w przypadku pracy non-stop może obsłużyć około 200 samochodów, w praktyce o połowę mniej. Planowana liczba stacji ładowania może więc obsłużyć ok. 600 000 samochodów elektrycznych.
  4. Aktualnie w Polsce liczba samochodów z ważnym ubezpieczeniem OC wynosi około 19 mln. Planowana infrastruktura będzie mogła obsłużyć ok. 3% samochodów zarejestrowanych w Polsce. Większy udział samochodów elektrycznych będzie wymagał zwiększenia sieci stacji ładowania.

Założenia hackathonu

  1. Zadanie polega na zaproponowaniu sposobu rozmieszczenia stacji ładowania samochodów elektrycznych zgodnie z podanymi warunkami.
  2. Uczestnicy wykorzystują mapy OpenStreetMap dla Polski (dostępna jest lokalna kopia): http://download.geofabrik.de/europe/poland-latest.osm.bz2.

Do czytania plików osm można użyć biblioteki OpenStreetMap http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Frameworks.

Opis znaczników znajduje się na stronie: https://taginfo.openstreetmap.org/.

  1. Liczba stacji ładowania do rozmieszczenia: 6000 (wariant 1) i 9000 (wariant 2).
  2. Stacje ładowania mają być rozmieszczone w aglomeracjach, proporcjonalnie do liczby mieszkańców. Lista aglomeracji wraz z liczbą mieszkańców: https://pl.wikipedia.org/wiki/Aglomeracje_w_Polsce. Jako liczbę mieszkańców należy przyjąć dane EUROSTATu (lub EPSON w przypadku gdy dane EUROSTATu są niedostępne). Bydgoszcz i Toruń należy traktować jako odrębne pozycje (miasta).
  3. Stacje ładowania mają być zlokalizowane w na terenie miast aglomeracji: adres lokalizacji musi zawierać znacznik addr:city z odpowiednią wartością (nazwą miasta).
  4. Stacje ładowania mają być zlokalizowane w miejscach ogólnie dostępnych takich jak:
    1. stacje transformatorowe: (tag building=transformer_tower),
    2. centra handlowe (tag shop=supermarket),
    3. jednostki samorządowe (office=goverment i/lub building=civic),
    4. inne, podane przez organizatorów w postaci listy adresów,
    5. inne, uzasadnione przez uczestników.
  5. Należy uwzględnić istniejące stacje ładowania: (tag amenity=charging_station).
  6. W jednej lokalizacji (adresie) można zlokalizować co najwyżej 10 stacji ładowania, tak by doprowadzana moc nie przekraczała 500kW (moc stacji ładowania dużej szybkości to 22kW lub 44kW).
  7. Różne lokalizacje stacji ładowania muszą być oddalone o co najmniej 250m (w linii prostej).

Zadania do wykonania

  1. Uczestnicy w pierwszej wersji przygotowują rozwiązanie zakładające rozmieszczenie 6000 stacji ładowania w aglomeracjach.
  2. W drugiej wersji uczestnicy przygotowują rozwiązanie dla 9000 stacji ładowania. 6000 stacji musi być rozmieszczonych w aglomeracjach, pozostałe w dowolnym miejscu w Polsce (w aglomeracjach lub poza nimi).
  3. Odległość pomiędzy stacjami ładowania liczona jest w linii prostej lub jako odległość wzdłuż dróg. W przypadku porównywania odległości liczonej w linii prostej z odległością liczoną wzdłuż dróg odległość liczona w linii prostej zostanie przemnożona przez 1.3.
  4. Jakość rozwiązania mierzona jest przez sumę po wszystkich parach aglomeracji minimalnych odległości stacji ładowania zlokalizowanych w danej parze miast.

Ocena rozwiązań

  1. Ocenie podlega (dla obu wersji):
    1. liczba użytych procesorów i rdzeni
    2. suma minimalnych odległość pomiędzy stacjami ładowania zlokalizowanych w różnych aglomeracjach
    3. czas działania programu (wall time)
    4. wytworzone oprogramowanie (zdeponowane na serwerze GitHub).
  1. Wynik (dla obu wersji) musi zostać zapisany w postaci 2 plików:
  1. txt – plik zawiera 5 linii:
    w 1. linii nazwę zespołu i przypisane konto (kdmszk??)
    w 2. linii adres url repozytorium GitHub
    w 3. linii suma minimalnych odległości punktów ładowania z różnych aglomeracji w km (zaokrąglone do liczby całkowitej) oraz oznaczenie czy jest to odległość liczona w linii prostej (direct) czy po drogach (roads)
    w 4. linii czas wykonania programu w sekundach (wall time z dokładnością do 0.01s)
    w 5. linii liczbę wykorzystanych węzłów oraz liczbę wykorzystanych rdzeni rozdzielone spacją
  2. txt – plik zawiera listę lokalizacji stacji ładowania z uwzględnieniem wykorzystanych istniejących stacji ładowania.
    w każdej linii: numer_lokalizacji, ilość stacji ładowania w lokalizacji, adres
  1. Pliki muszą zostać zapisane na koncie przypisanym do zespołu w katalogach o nazwie „wynik1” (pierwsza wersja) i „wynik2” (druga wersja).

Przykładowe pliki wyjściowe

out.txt:

=================

ICM kdmszk00

http://…..

123231 direct

2.00

2 96

==================

wynik.txt

==================

1 2 Toruń, ul. Olsztyńska 1

2 1 Warszawa, Tyniecka 15

3 …

==================

Patronat honorowy

Logo Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego

Logotyp Ministerstwa Energii

Wczytuję mapę...

Lokalizacja

Centrum Technologii ICM UW, Kupiecka 32, Warszawa

Registration FormFormularz rejestracyjny

Rodzaj biletu Cena Ilość miejsc
Pełna opłata za udział w Hackathonie 50,00zł
Zwolnienie z opłaty (dotyczy zespołów składających się co najmniej w połowie ze studentów ICM UW) 0,00zł