Com ideias opostas, as duas locuções estão corretas:
Ao invés de descer, o elevador subiu.
Em vez de descer, o elevador subiu.
Quando a ideia é de simples substituição, só podemos usar "em vez de":
Em vez de viajar de trem, fui de avião.
Não seria correto dizer "ao invés de viajar de trem", porque viajar de avião é
uma simples substituição do meio de transporte, sem qualquer sentido de
oposição; e "ao invés" significa ao contrário.
Não é difícil. Se a alternativa utilizada tiver sentido contrário à
outras, você pode usar tanto "ao invés de" quanto "em vez de". Mas se não
tiver sentido contrário, só poderá usar "em vez de".