面向目的地的电动汽车充电设施规划研究

发布时间：2017-09-15 22:14

  本文关键词：面向目的地的电动汽车充电设施规划研究

  更多相关文章： 电动汽车 目的地充电站 充电设施 停车生成率模型 排队论

【摘要】：随着人们对环境污染和资源危机的认识逐渐加深,而电动汽车具有节能减排、绿色环保等优势,因此电动汽车迅速赢得了人们的关注,其推广与普及已势在必行。而影响电动汽车应用的一个重要的决定性因素——充电设施的规划建设,也已得到众多人士的关注与研究。到目前为止,国内充电设施的建设数量已越来越多,但是与日益增长的电动汽车数量相比,仍需建设大量的充电设施;而且已建充电设施的位置和类型也不能够很好的满足电动汽车灵活多变的充电需求,这种情况特别是在电动汽车保有量已较多的城市更为明显。因此,迅速建设一批能应对电动汽车灵活多变的充电需求、满足顾客日常出行所需的充电设施已不容迟缓,此举也将极大的推动电动汽车的推广与普及。所以,本文基于这一背景来研究与人们日常出行紧密相关的目的地充电站的相关设施规划问题。本文首先对电动汽车充电设施、充电方式进行归纳总结,在此基础上引出一种特殊的充电设施,即目的地充电站,通过分析其优点和在国外的广泛应用,结合国内充电站的配建实情,得出目的地充电站存在的价值。接着提出结合电动汽车保有比例、停车泊位周转率、平均泊位利用率等修正停车生成率模型,作为目的地充电站电动汽车充电需求量的预测模型,在此基础上求解排队系统的到达率。提出在机动车保有量、人均GDP、城市人口等资料的基础上,利用Bass扩散模型预测电动汽车保有比例的方法;通过对相关预测模型的分析,选择回归分析和趋势外推等方法对目标规划年的机动车保有量进行预测。通过对电动汽车用户出行行为分析,建立基于充电起始时SOC、停车时间、行驶里程等的概率密度函数之间的积分表达式,以求解目的地充电站快、慢充电设施的需求概率。然后对目的地充电站所构成的排队系统进行分析,针对快、慢充电设施类型差异较大的特点,提出将同类型的充电设施并联为一体的想法,并利用M/M/1与M/M/n的相关指标值进行对比分析,验证了将同类型设施并联的可行性。接着,将并联后的快、慢充电设施带入窗口能力不等的多服务窗排队系统中,并以计算得到的到达率和对快、慢充电设施的选择概率作为基本参数,计算出稳态方程、相关指标值,并建立使建设方和使用方的综合服务费用最小的目标函数。最后通过算例分析和对比分析验证了本文所提出的方法具有一定的可行性和优越性。
【关键词】：电动汽车 目的地充电站 充电设施 停车生成率模型 排队论
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.8
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究意义及目的10-12
• 1.2.1 研究意义10-12
• 1.2.2 研究目的12
• 1.3 国内外电动汽车充电设施发展现状12-14
• 1.3.1 国外电动汽车充电设施发展现状12-13
• 1.3.2 国内电动汽车充电设施发展现状13-14
• 1.4 国内外电动汽车充电设施规划研究现状14-19
• 1.4.1 国外电动汽车充电设施规划研究现状14-16
• 1.4.2 国内电动汽车充电设施规划研究现状16-18
• 1.4.3 相关研究评述18-19
• 1.5 研究的主要内容及技术路线19-20
• 1.6 研究方法20-21
• 1.7 研究的创新点21-23
• 第二章 相关理论及研究方法简介23-37
• 2.1 电动汽车及其充电设施简介23-28
• 2.1.1 电动汽车23-24
• 2.1.2 电动汽车充电方式24-25
• 2.1.3 电动汽车充电设施25-27
• 2.1.4 目的地充电站27-28
• 2.2 停车需求预测模型概述28-30
• 2.3 电动汽车保有比例预测的相关方法概述30-32
• 2.4 排队论预备知识32-35
• 2.4.1 排队论的基本概念32-33
• 2.4.2 排队论的基本组成33-34
• 2.4.3 排队论的主要指标34
• 2.4.4 排队论中常见的函数分布34-35
• 2.5 本章小结35-37
• 第三章 目的地充电站电动汽车充电需求模型的构建37-47
• 3.1 目的地充电站电动汽车充电需求模型37-39
• 3.1.1 停车生成率模型37-38
• 3.1.2 停车生成率模型修正因子的标定38
• 3.1.3 基于停车生成率的电动汽车充电需求模型38-39
• 3.2 电动汽车保有比例的预测39-45
• 3.2.1 回归分析的基本原理39-41
• 3.2.2 基于回归分析的机动车保有量预测41-42
• 3.2.3 Bass模型的基本原理42-43
• 3.2.4 Bass模型中相关参数的估计43-44
• 3.2.5 基于Bass模型的电动汽车保有比例预测44-45
• 3.3 目的地充电站快、慢充电设施的需求概率45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 目的地充电站内部充电设施规划模型47-57
• 4.1 两个排队系统的对比分析47-51
• 4.2 目的地充电站快、慢充电设施的排队模型分析51-54
• 4.2.1 排队系统分析51-52
• 4.2.2 排队模型相关参数的标定52-53
• 4.2.3 排队模型建立53-54
• 4.3 目的地充电站快、慢充电设施的排队系统优化模型54-56
• 4.3.1 排队论中的优化问题54-55
• 4.3.2 优化模型的建立55-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 算例分析57-70
• 5.1 算例概况57
• 5.2 目的地充电站充电需求预测57-66
• 5.2.1 目标市场机动车保有量的预测57-60
• 5.2.2 电动汽车保有比例的预测60-64
• 5.2.3 充电需求量的计算64
• 5.2.4 目的地充电站快、慢充电设施需求概率的计算64-66
• 5.3 目的地充电站充电设施规划结果66-68
• 5.4 对比分析68-69
• 5.5 本章小结69-70
• 第六章 结论与展望70-72
• 6.1 本文结论70-71
• 6.2 未来展望71-72
• 致谢72-74
• 参考文献74-79
• 在学期间发表的论文和取得的学术成果79

【参考文献】

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本文编号：859194