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申请/专利权人：四川省交通运输发展战略和规划科学研究院;西南交通大学

摘要：本发明公开了基于充电引导机制的高速公路充电站定容优化方法和系统，本发明基于两阶段优化模型实现，旨在最小化总成本，同时引导用户的充电行为和选择行为以最小化用户出行成本。优化模型的上层模型是充电站定容优化模块，模型输入参数为车辆充电需求，其决策变量是高速公路充电站容量，优化目标是总成本最小，最后求得充电站定容最优解；下层模型是用户充电行为优化模块，模型输入参数为上层模型求解得到的充电站定容最优方案和用户出行OD，其决策变量是用户路径选择和充电站选择方案，优化目标是用户出行成本最小，最后求解得到每辆车的充电选择方案。本发明提高了计算精度以及优化的可靠性。

主权项：1.一种基于充电引导机制的高速公路充电站定容优化方法，其特征在于，包括：获取并基于高速公路交通流量特性曲线、典型日OD矩阵、电动汽车初始电量分布以及高速公路路网拓扑，计算得到该高速公路路网中的电动汽车充电需求时空分布；基于所述电动汽车充电需求时空分布，建立基于排队论模型的电动汽车充电站定容模型，并利用所述电动汽车充电站定容模型进行容量优化，得到高速公路充电站的最优容量配置；基于高速公路充电站的最优容量配置，根据给定的高速公路路网拓扑、电动汽车相关性能参数以及充电站性能参数，考虑用户引导机制，对高速公路上的电动汽车的行驶情况和充电情况进行仿真；高速公路路网中的电动汽车充电需求时空分布计算过程具体包括：结合高速公路路网拓扑结构，利用蒙特卡洛方法生成高速公路中电动汽车用户的出发地、目的地、出发时间以及起始电量；采用Floyd最短路径法，确定每辆电动汽车的出行路径；计算行驶状态下的每辆电动汽车的实时位置和实时电量，模拟电动汽车在高速公路上的驾驶行为；考虑焦虑电量系数，判断电动汽车用户的充电需求，若电动汽车电量低于所述焦虑电量系数或电量不足以到达下一充电站，则需要进行充电，并计算充电行为下的电动汽车的位置和电量信息，否则记为行驶状态，继续前行；统计得到电动汽车充电需求时空分布；行驶状态下的电动汽车的实时位置和实时电量计算方法为：Li,t＝Li,t-1+vΔt 式中，Li,t表示第i辆电动汽车在t时刻的位置，Li，t-1表示第i辆电动汽车在t-1时刻的位置，v表示电动汽车的行驶速度；soci,t表示第i辆电动汽车在t时刻的实时电量水平，soci，t-1表示第i辆电动汽车在t-1时刻的实时电量水平，U为电动汽车最大续航里程；充电状态下的电动汽车的位置和电量计算方式为：Li,t＝Li,t-1 式中，P为充电桩的充电功率，Q为电动汽车电池容量。

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百度查询： 四川省交通运输发展战略和规划科学研究院 西南交通大学 基于充电引导机制的高速公路充电站定容优化方法和系统