基于歷史行駛路線的電動汽車充電站布局優化

付鳳杰, 方雅秀, 董紅召, 陳煒烽

(1. 浙江工業大學機械工程學院, 浙江省杭州市 310014; 2. 杭州數元信息科技有限公司, 浙江省杭州市 310012)

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目前,已經有包括美國、荷蘭、挪威、印度、法國和英國等在內的多個國家公布禁售燃油汽車時間表或禁售燃油汽車初步計劃。中國工信部于2016年曾發布《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法(征求意見稿)》,并于2017年啟動了燃油汽車退出時間表的研究。這意味著燃油汽車與電動汽車將進入快速此消彼長過程,而充電設施的合理規劃和建設是電動汽車電量需求的保障,是進一步促進電動汽車推廣和發展的關鍵。

現有的充電站布局優化模型按照充電需求的計算方法主要分為兩類。第一類模型利用交通流量等參數直接計算充電需求[1-4],該類模型側重于充電站布局方案的優化求解方法,弱化充電需求的計算過程,最終優化方案不符合實際充電需求。第二類模型通過模擬電動汽車出行,對充電需求進行計算,使得優化方案更加合理。例如部分研究根據交通出行分布的特征,包括平均出行距離、平均出行次數以及出行時間概率分布等,利用蒙特卡洛方法模擬電動汽車的出行時間以及出行路線[5-7];部分研究認為,典型交通出行鏈影響電動汽車的充電行為,并對電動汽車的出行鏈進行了模擬[8-10]。但是上述出行模擬過程僅考慮所有車輛的出行分布規律,忽略了不同車輛之間的個體差異性,導致電動汽車出行及充電行為的模擬結果與實際相比仍存在較大偏差,相應的充電站布局方案仍然難以滿足實際充電需求。……