[發明專利]一種北方氣候快充純電動公交車運營調度優化方法

有效

• 申請號: 201710147207.5
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106991492B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 張秀媛;趙汝亮;吳永智;林柏梁;吳家慶;王偉;劉洪利;張平
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/30
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 孫海波

1.一種北方氣候快充純電動公交車運營調度優化方法，包括以下步驟：

步驟1：給出關鍵參數的互動關系；

步驟2：構建線路長度組合情境下的運力配車規模條件下的充電高峰點分布和充電排隊模型關系；根據電動公交車行駛電量，甄別適合的公交線路長度，結合高峰發車間隔行程的調度時刻表，得到的優化模型方法為公交線路配車數(線路配車是以高峰配車數為標準)理論方法，公式為：式中，i是指第i條公交線路，ω_i是指線路的配車數量，L_i是指線路長度(km)，v_i是指線路平均運行速度(km/h)，Q是指線路高峰小時客流量，m_i是指線路運營車輛的額定載客人數，η_i是指線路滿載率；

步驟3：構建不同線路長度組合條件下的車樁比優化算法關系，包括以下子步驟：

步驟31：根據用電結構和道路工況下的速度，確定單位km能耗系數和續航里程下的運營圈數；

步驟32：根據發車時刻表，給出每個線路長度下，車輛運行圈數和進入充電站時刻，運營的電動車相繼到達充電站，形成充電排隊系統；到達充電站的車輛服從負指數分布，多個充電樁服務臺符合M/M/c/m/m模型；

步驟33，在全天運營條件下，確定充電樁數量，對比運營車輛形成最優樁車比；最優樁車比的計算方法如下：根據所述M/M/C/∞/m多充電樁服務臺模型，并列C個充電樁服務臺，系統空閑的概率：

系統中(每小時)充電車輛平均數：

(每小時)等待充電的車輛平均數：

式中，W_s——車輛進入充電站逗留時間的期望值；L_s是指進入充電站的平均車輛數(隊長期望值)；μ是指充電樁服務率；ρ是指充電樁服務強度；L_q是指進入充電站等待充電的平均車輛數(隊列長期望值)；m是指純電動公交車數量；λ是指純電動公交車需要充電，到達充電站的平均到達率；

步驟34：低溫天氣情況，降功率運行的備用車輛和充電樁比例分析方法，所述備用車輛和充電樁比例分析方法包括：

N_圈數＝E_總電量×L_續航里程./(2L×ψ_ej(v))。

2.如權利要求1所述的北方氣候快充純電動公交車運營調度優化方法，其特征在于：所述關鍵參數包括車輛運行中空調、車內照明、車內路簽報站顯示和行駛用電的用電結構，單位km能耗系數，線路長度-速度，運營圈數，調度配車時刻表和充電時間中至少一種。

3.如權利要求2所述的北方氣候快充純電動公交車運營調度優化方法，其特征在于：所述互動關系包括如下關系中至少一種：

1)車輛不同季節用能結構的4種情景，理論分析方法和示范運行數據中測算出四種情景下行駛用電量；

2)不同道路工況下的速度對應單位公里耗電系數，形成所述4種情景下單位公里耗電系數適應的線路長度；

3)不同線路長度-速度的組合情況下，行駛用電所能支持的運營圈數；

4)基于線路調度配車時刻表，和(1)至(3)中的相互關系，得到每個運營車輛需要進充電站充電時間和投入到下一次調度發車的互動關系。

4.如權利要求1所述的北方氣候快充純電動公交車運營調度優化方法，其特征在于，所述優化模型方法還為計算運送速度，所述運送速度是指運送乘客的實際速度，其計算方法為：V_運送＝[L/(T₁+T₂)]×60，式中，V_運送是指運送速度(km/h)，L是指線路長度(km)，T₁是指行駛時間(min)，T₂是指沿線各站停留時間(min)。