考虑充电等待成本的电动汽车路径问题

发布时间：2021-08-05 01:34

　　随着电动汽车规模化发展,配套充电设施的不足严重制约了电动汽车用户的出行计划。为了提高电动汽车出行效率,分析了电动汽车在行驶过程中的充电需求问题,建立考虑时间窗特征及充电等待成本的电动汽车路径规划问题模型。该模型考虑充电站内车辆排队等待时间这个影响因素,采用M/G/1排队系统对等待时间进行模拟,以能源消耗与成本最低为目标,采用自适应大规模邻域搜索算法对路径规划问题进行求解,并以物流电动汽车为例进行仿真验证。结果表明:针对不同的行驶路径,该模型在电能消耗和等待成本等方面具有较好的表现,可为电动汽车充电路径规划选择提供借鉴。 

【文章来源】：广东电力. 2020,33(07)

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

充电站车辆到达率的时间曲线

为了方便建立数学模型,将时间离散化并通过分段线性函数来获得近似的车辆到达率曲线,如图2所示。同时,为了保持先进先出的特性,在不同时间段之间加入1个短时间的过渡区,保证较晚到达充电站的车辆不能先于较早到达的车辆离开充电站。对于t时刻到达充电站S的电动汽车,队列中的期望等待时间E(WS(t))可以用M/G/1排队系统的稳态方程计算,即

显然,E(WS(t))在过渡区是非线性的,这里采用线性函数对其进行近似表示[9],如图3所示。每一段曲线的等待时间由斜率k和截距g表示,如果电动汽车在时间段m内的t时刻到达充电站,则等待时间为g+k(t-tm)。本文假设所有电动汽车均运行于电池SOC为10%～90%的状态下,且充电传输的能量在0～0.8q之间呈均匀分布,其中q为电池容量;因此,期望充电时间E(Tc)=(0.8q×r)/2=0.4q×r,其中r为充电率。同样,服务时间的方差为D(Tc)=(0.8q×r)2/12。2 最小化电动汽车路线成本模型


本文编号：3322794