[發明專利]基于繞路模型的電動汽車充電樁優化部署方法

有效

• 申請號: 201910342915.3
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110110911B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 李燕君;許玨;孟娜吉;池凱凱;田賢忠
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06Q50/30
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種基于繞路模型的電動汽車充電樁優化部署方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：在有N個交叉口的街區圖中，將每個交叉口細化為四個頂點，整個街區圖中的交叉口點集合即為V＝{v₁,v₂,v₃,...,v_4N}；假定車輛的行駛起點和終點都位于交叉口點上，那么在此街區圖中車輛的行駛線路(起點,終點)的集合為{(v_i,v_j)|1≤i,j≤4N}，其中，v_i為行駛起點，v_j為行駛終點；給定C個充電樁，充電樁的候選部署位置設定為某些特定的交叉口點且同一個侯選位置最多可同時部署V_max個充電樁；

步驟2：查看是否有尚未部署的充電樁，若有執行步驟3，若無，結束操作；

步驟3：遍歷當前已部署充電樁個數小于V_max的候選部署位置，將一個充電樁部署在使得覆蓋質量U最大的候選位置，然后繼續執行步驟2，如果部署于多個候選位置的覆蓋質量相等，則將充電樁隨機部署于其中一個位置；

所述覆蓋質量U的表達式為：

其中，L＝{l_ij|1≤i,j≤4N}為車輛在此街區圖中所有行駛線路的最短時間路徑集合，l_ij是以v_i為起點，v_j為終點的線路(v_i,v_j)的最短時間路徑，V^*為當前方案充電樁部署位置點的集合，A_ij為路徑l_ij上需要充電的車輛百分比，f_ij為路徑l_ij上的交通量，為路徑l_ij上的車輛去v處充電的概率，其表達式為：

其中，為路徑l_ij上的車輛繞路去v處充電的繞路時間，M為繞路時間閾值，由用戶設定；v∈l_ij表示路徑l_ij會經過交叉口點v，表示路徑l_ij不會經過交叉口點v；

所述繞路時間的計算公式為：

其中，T_iv為車輛從起點v_i到充電樁所在交叉口點v沿最短時間路徑的行駛時間，T_vj為車輛從充電樁所在交叉口點v到終點v_j沿最短時間路徑的行駛時間，T_v為車輛在交叉口點v處排隊等待充電的時間，T_ij為車輛沿路徑l_ij從v_i到v_j的行駛時間；

所述車輛從任意起點到終點的行駛時間包括車輛在交叉口等待紅綠燈時間和在交叉口間路段行車時間的總和，其中每個紅綠燈平均等待時間為t_c，任意交叉口v_i到相鄰交叉口v_k間路徑l_ik上的行車時間t_ik基于BPR(Bureau of Public Road)路阻函數計算，表達式為：

其中，表示可自由行駛時的最短行車時間，f_ik為路徑l_ik上的交通量，c_ik為l_ik上的實際通行能力，α和β為給定參數；

假設車輛到達時間間隔服從參數為λ的負指數分布，每個充電樁的服務時間服從參數為μ的負指數分布，充電樁個數為s，1≤s≤V_max，系統空間為K，即車輛數達到上限K時，不會再有車輛進入該交叉口點等待充電，車輛在v處的平均排隊等待時間T_v的表達式為：

其中，L_q為平均排隊長度，p_K為交叉口點內車輛數為K時的穩態概率，根據交叉口點處充電樁數量s的不同，分成兩種情況：

當s＝1時，L_q和p_K的表達式分別為：

p_K＝ρ^Kp₀ (7)

其中

當1s≤V_max時，L_q和p_K的表達式分別為：

其中n為交叉口點內的車輛數，