[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

一種基于繞路模型的電動汽車充電樁優化部署方法，包括以下步驟：將街區圖中的交叉口細化為多個交叉口點，遍歷當前已部署充電樁個數小于給定單點部署最大值的候選部署位置，將一個充電樁部署在使得覆蓋質量最大的候選位置，直至給定個數的充電樁全部部署完畢，從而得到充電樁的部署方案。本發明適用于為電動汽車部署充電樁的場景，在計算充電樁覆蓋質量時考慮了道路車流量等因素對用戶繞路行為的影響，提出了以繞路時間為衡量指標的用戶繞路模型，基于該繞路模型的充電樁優化部署方法，可以最大化滿足車輛的充電需求，提高充電樁的利用率。

技術領域

本發明涉及一種基于繞路模型的電動汽車充電樁優化部署方法，該方法適用于為電動汽車規劃充電樁位置，以滿足更多的充電需求。

背景技術

電動汽車作為新能源汽車，具有節約能源、減少環境污染等特點。但受限于電池容量有限、充電樁成本高等因素，電動汽車的充電問題已經成為了當前面臨的較大困難。充電樁的部署對電動汽車的發展至關重要，合理的充電樁部署不僅可以滿足更多用戶的充電需求，還可以確保交通網絡的效率。已有文獻提出基于給定的用戶繞路模型，優化充電樁的部署位置，以最大化覆蓋車輛充電需求的解決方案(參見《You Can Recharge WithDetouring:Optimizing Placement for Roadside Wireless Charger》，刊于IEEEAccess，2018)。但是該文獻采用的用戶繞路模型是以距離為衡量指標，沒有考慮道路車流量等因素對用戶繞路行為的影響，不能完全適用于本發明涉及的場景。

發明內容

為克服已有充電樁部署方法的利用率較低的不足，本發明提出了以繞路時間為衡量指標的用戶繞路模型，并提供了一種基于該繞路模型的充電樁優化部署方法，以最大化滿足車輛的充電需求，提高充電樁的利用率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于繞路模型的充電樁優化部署方法，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；

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：