[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

本發明提供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：給出關鍵參數的互動關系，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，構建不同線路長度組合條件下的車樁比優化算法關系。本項發明區別于現有傳統公交車配車方法，要兼顧電動車用電結構和線路長度、運力配置影響下的充電高峰時段和排隊問題，以及不同線路組合，合理調配充電時間，即滿足公交車輛運營發車計劃，又能提高充電樁全天利用效率。

技術領域

本發明涉及電動公交車運營技術領域，特別是一種北方氣候快充純電動公交車運營調度優化方法。

背景技術

純電動公交車是城市綠色公共交通形式之一，使用越來越廣泛。目前，純電動公交車充電時間主要為1h-4.5h范圍(稱為慢充車輛)，白天8h運營中要進行1-2次充電(補電)，也可以晚上利用峰谷電價充電。但是車輛集中充電時間分布和排隊等待充電現象影響車輛正常發車計劃，同時調度配車比傳統公交車輛增加，即配車比增加，從成本上和公交場站空間冗余不足方面都是存在很多困難和問題。

現有最接近的技術是換電池的純電動公交車運用，電池在一個較為半封閉空間的電池架上，保溫性能好，冬天適當減少續航里程。集中充電換電池方式，充電時間長，一般1.5h-3.5h，為了不影響公交日常調度，就要增加備用車輛數，同時，這種純電動公交車的鋰電池使用壽命理論上為5年，實際運用中電池后期衰減快，這種純電動車電池和車輛的使用壽命8-10年不一致，車輛運營的8年間需要換一批新電池，成本占車輛總成本60％以上。換電池模式，公交換電池場站布設位置受公交線路長度和空駛里程影響，應與公交首末站相鄰，電池電量支持車輛運行線路長度不超過20km，電池續航時間為3-4h，因此備用電池數量較多，備用電池比在1:1.5-2.3之間，集中充電柜和機器手所需場地較大不具備大規模推廣。現有純電動公交車技術方案缺陷為純電動公交車充電時間長，帶來充電樁、備用電池和車輛配置的增加，成本和公交場地壓力大，制約了純電動車推廣普及。

公開號為CN104627008A的專利文件公開了一種新型電動汽車公交系統，該系統主要包括電動公交車，以及為電動公交車充電的電動公交車充電站系統，所所述的電動公交車包括公交車以及公交車上的蓄電池儲存箱，所述的公交車站包括充電室、電池卸載臺、電池裝載臺，所述的電動公交車依靠電池儲存箱內的蓄電池作為動力運載乘客，當公交車低電量的時候公交車進入公交車充電站，卸載下低電量的電池，插上滿電的電池，然后駛出公交充電站，繼續運行，而換下的低電量電池，將會在公交車充電站，充滿電后即可換下低電量的電池，為其他公交車進行供電。該申請也采用的是更換電池的方法，存在的問題是，備用電池較多集中充電柜和機器手所需場地較大不具備大規模推廣。

公開號為CN103679372A的專利文件公開了一種電動公交充換電站的分層協調充電控制方法，以控制中心為上級，以各充電站為下級，將晚間電動公交車下班進入充電站充電到次日上班前的時段作為可調度時段，通過AR模型預測可調度時段各充電站充電電量需求；在可調度時段，上級控制中心根據預測的充電電量，制定各充電站充電策略并下發充電站，各充電站則確定站內充電方案，對站內電動公交進行有序充電。該申請采用是夜間充電白天運行的方法使用電動公交車，容易造成上午電動公交車電量足運行速度快而下午電量不足運行速度慢的情況，而白天充電站閑置，不能很好地被利用。