[發(fā)明專利]考慮電動(dòng)汽車服務(wù)區(qū)選擇下的混合交通網(wǎng)絡(luò)分配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210781409.6
• 申請(qǐng)日: 2022-07-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115171381B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝威;李豪;肖蕾;張兆磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01;G08G1/015;G08G1/065;G06F17/11;G06Q10/0631;G06Q50/26
• 代理公司: 西安知誠(chéng)思邁知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61237
• 代理人: 麥春明

本發(fā)明公開(kāi)了考慮電動(dòng)汽車服務(wù)區(qū)選擇下的混合交通網(wǎng)絡(luò)分配方法：采集燃油汽車與電動(dòng)汽車的混合交通網(wǎng)絡(luò)的路網(wǎng)信息數(shù)據(jù)；構(gòu)建燃油汽車交通分配模型：得到路徑的燃油汽車流量和出行時(shí)間成本；構(gòu)建電動(dòng)汽車交通分配模型：得到路徑的電動(dòng)汽車流量和出行時(shí)間成本；將路徑上燃油汽車與電動(dòng)汽車的總流量與路徑上燃油汽車與電動(dòng)汽車的總出行成本進(jìn)行非線性規(guī)劃求解，得到混合交通網(wǎng)絡(luò)分配結(jié)果。本發(fā)明考慮電動(dòng)汽車服務(wù)區(qū)選擇下的混合交通網(wǎng)絡(luò)分配方法，利用GAMS軟件進(jìn)行結(jié)果求解，此模型可以準(zhǔn)確分析電動(dòng)汽車駕駛員的出行行為對(duì)燃油/電動(dòng)汽車的混合交通網(wǎng)絡(luò)分配產(chǎn)生的影響，并運(yùn)用定量化的手段給出分配后的交通量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于交通分配領(lǐng)域，具體涉及考慮電動(dòng)汽車服務(wù)區(qū)選擇下的混合交通網(wǎng)絡(luò)分配方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)電動(dòng)汽車發(fā)展較為迅速，電動(dòng)汽車相較于燃油汽車更加節(jié)能且平均成本更低，而且電動(dòng)汽車行駛過(guò)程中的無(wú)污染、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)在逐漸受到重視，這與國(guó)家的可持續(xù)、綠色發(fā)展的理念較為契合，同時(shí)國(guó)家也出臺(tái)了很多鼓勵(lì)個(gè)人購(gòu)買(mǎi)使用新能源的車輛的政策，且隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的成熟與公眾接受度的提高，可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)電動(dòng)車輛的規(guī)模在道路上的比例將逐漸擴(kuò)大。從燃油汽車向電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)變成為趨勢(shì)的另一個(gè)關(guān)鍵因素是電動(dòng)汽車的行駛里程得到了很大的改善。自2017年以來(lái)，主要的電動(dòng)汽車制造商(如特斯拉、比亞迪)聲稱他們的新車型滿電量擁有400km的行駛里程。當(dāng)然在實(shí)際行駛過(guò)程中考慮綜合各種因素，無(wú)法達(dá)到規(guī)定的上限值，但相對(duì)來(lái)說(shuō)已經(jīng)有了很大的提升。然而相較于燃油汽車，電動(dòng)汽車現(xiàn)階段還存在著一些比較明顯的缺點(diǎn)，包括行駛里程短、有充換電需求、所需服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)等。與行駛里程超過(guò)600km的傳統(tǒng)燃油汽車相比，電動(dòng)汽車用戶在一些長(zhǎng)途旅行中也有著更嚴(yán)重的里程焦慮。

就目前來(lái)說(shuō)電動(dòng)汽車的充換電服務(wù)站建設(shè)也還沒(méi)有覆蓋完全，所以對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充換電的選擇行為將會(huì)成為未來(lái)電動(dòng)車出行的重要組成部分之一。電能消耗將作為駕駛?cè)丝紤]的重要出行限制因素之一。現(xiàn)有的交通分配方法還不足以體現(xiàn)電動(dòng)汽車對(duì)路網(wǎng)中交通均衡產(chǎn)生的影響，而本發(fā)明考慮了電動(dòng)汽車的充或換電行為對(duì)路網(wǎng)交通均衡產(chǎn)生的影響，提出了一種新的混合交通網(wǎng)絡(luò)分配方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供考慮電動(dòng)汽車服務(wù)區(qū)選擇下的交通分配的方法，體現(xiàn)電動(dòng)汽車的里程限制、充換電時(shí)間等因素影響下的燃油/電動(dòng)汽車混合交通網(wǎng)絡(luò)均衡，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的未考慮電動(dòng)汽車對(duì)混合交通路網(wǎng)交通均衡的影響問(wèn)題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，考慮電動(dòng)汽車服務(wù)區(qū)選擇下的混合交通網(wǎng)絡(luò)分配方法，包括以下步驟：

步驟S1，采集燃油汽車與電動(dòng)汽車的混合交通網(wǎng)絡(luò)的路網(wǎng)信息數(shù)據(jù)；

步驟S2，構(gòu)建燃油汽車交通分配模型：根據(jù)起終點(diǎn)之間的燃油汽車總量與燃油汽車駕駛員選擇路徑的概率，得到路徑的燃油汽車流量；根據(jù)路段的行駛時(shí)間，得到路徑燃油汽車的出行時(shí)間成本；

步驟S3，構(gòu)建電動(dòng)汽車交通分配模型：根據(jù)起終點(diǎn)之間的電動(dòng)汽車總量與電動(dòng)汽車選擇路徑的概率，得到路徑的電動(dòng)汽車流量；根據(jù)路段的行駛時(shí)間與路徑上所有服務(wù)區(qū)的平均服務(wù)時(shí)間，得到路徑電動(dòng)汽車的出行時(shí)間成本；

步驟S4，求解交通分配：根據(jù)路徑的燃油汽車流量和路徑的電動(dòng)汽車流量，得到路徑上燃油汽車與電動(dòng)汽車的總流量；根據(jù)路徑燃油汽車的出行時(shí)間成本和路徑電動(dòng)汽車的出行時(shí)間成本，得到路徑上燃油汽車與電動(dòng)汽車的總出行成本；將路徑上燃油汽車與電動(dòng)汽車的總流量與路徑上燃油汽車與電動(dòng)汽車的總出行成本進(jìn)行非線性規(guī)劃求解，得到混流交通網(wǎng)絡(luò)分配結(jié)果。

進(jìn)一步地，步驟S1中，采集燃油汽車與電動(dòng)汽車的混合交通網(wǎng)絡(luò)的路網(wǎng)信息數(shù)據(jù)，具體為：選定路網(wǎng)，標(biāo)定路網(wǎng)的起點(diǎn)與訖點(diǎn)、以及路網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)、路段，獲取自起點(diǎn)至訖點(diǎn)的交通總量，獲取各路段長(zhǎng)度和各路段自由流的行駛時(shí)間，以及根據(jù)服務(wù)區(qū)設(shè)定的電動(dòng)汽車充電站以及有關(guān)電動(dòng)汽車服務(wù)區(qū)容量的參數(shù)，構(gòu)建燃油汽車和電動(dòng)汽車的混合交通網(wǎng)絡(luò)的路網(wǎng)信息數(shù)據(jù)集。

進(jìn)一步地，步驟S2中，燃油汽車駕駛員選擇路徑的概率，其計(jì)算如下式所示：