考慮充電等待成本的電動汽車路徑問題
發(fā)布時間:2021-08-05 01:34
隨著電動汽車規(guī);l(fā)展,配套充電設施的不足嚴重制約了電動汽車用戶的出行計劃。為了提高電動汽車出行效率,分析了電動汽車在行駛過程中的充電需求問題,建立考慮時間窗特征及充電等待成本的電動汽車路徑規(guī)劃問題模型。該模型考慮充電站內(nèi)車輛排隊等待時間這個影響因素,采用M/G/1排隊系統(tǒng)對等待時間進行模擬,以能源消耗與成本最低為目標,采用自適應大規(guī)模鄰域搜索算法對路徑規(guī)劃問題進行求解,并以物流電動汽車為例進行仿真驗證。結果表明:針對不同的行駛路徑,該模型在電能消耗和等待成本等方面具有較好的表現(xiàn),可為電動汽車充電路徑規(guī)劃選擇提供借鑒。
【文章來源】:廣東電力. 2020,33(07)
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
充電站車輛到達率的時間曲線
為了方便建立數(shù)學模型,將時間離散化并通過分段線性函數(shù)來獲得近似的車輛到達率曲線,如圖2所示。同時,為了保持先進先出的特性,在不同時間段之間加入1個短時間的過渡區(qū),保證較晚到達充電站的車輛不能先于較早到達的車輛離開充電站。對于t時刻到達充電站S的電動汽車,隊列中的期望等待時間E(WS(t))可以用M/G/1排隊系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)方程計算,即
顯然,E(WS(t))在過渡區(qū)是非線性的,這里采用線性函數(shù)對其進行近似表示[9],如圖3所示。每一段曲線的等待時間由斜率k和截距g表示,如果電動汽車在時間段m內(nèi)的t時刻到達充電站,則等待時間為g+k(t-tm)。本文假設所有電動汽車均運行于電池SOC為10%~90%的狀態(tài)下,且充電傳輸?shù)哪芰吭?~0.8q之間呈均勻分布,其中q為電池容量;因此,期望充電時間E(Tc)=(0.8q×r)/2=0.4q×r,其中r為充電率。同樣,服務時間的方差為D(Tc)=(0.8q×r)2/12。2 最小化電動汽車路線成本模型
本文編號:3322794
【文章來源】:廣東電力. 2020,33(07)
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
充電站車輛到達率的時間曲線
為了方便建立數(shù)學模型,將時間離散化并通過分段線性函數(shù)來獲得近似的車輛到達率曲線,如圖2所示。同時,為了保持先進先出的特性,在不同時間段之間加入1個短時間的過渡區(qū),保證較晚到達充電站的車輛不能先于較早到達的車輛離開充電站。對于t時刻到達充電站S的電動汽車,隊列中的期望等待時間E(WS(t))可以用M/G/1排隊系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)方程計算,即
顯然,E(WS(t))在過渡區(qū)是非線性的,這里采用線性函數(shù)對其進行近似表示[9],如圖3所示。每一段曲線的等待時間由斜率k和截距g表示,如果電動汽車在時間段m內(nèi)的t時刻到達充電站,則等待時間為g+k(t-tm)。本文假設所有電動汽車均運行于電池SOC為10%~90%的狀態(tài)下,且充電傳輸?shù)哪芰吭?~0.8q之間呈均勻分布,其中q為電池容量;因此,期望充電時間E(Tc)=(0.8q×r)/2=0.4q×r,其中r為充電率。同樣,服務時間的方差為D(Tc)=(0.8q×r)2/12。2 最小化電動汽車路線成本模型
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