一种考虑机会充电策略的电动需求响应公交调度方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115100896A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210692030.8G06F30/20(2020.01)(22)申请日2022.06.17(71)申请人大连海事大学地址116000辽宁省大连市甘井子区凌水街道凌海路1号申请人重庆尔玉科技有限责任公司(72)发明人李欣李怀悦黄竞欧袁昀(74)专利代理机构大连至诚专利代理事务所(特殊普通合伙)21242专利代理师陈义华王丹(51)Int.Cl.G08G1/123(2006.01)G08G1/00(2006.01)G06Q50/30(2012.01)G06Q10/06(2012.01)权利要求书4页说明书11页附图1页(54)发明名称一种考虑机会充电策略的电动需求响应公交调度方法(57)摘要本发明公开了一种考虑机会充电策略的电动需求响应公交调度方法，通过运营前采集乘客出行需求信息和电动公交车初始位置信息，构建运营计划与充电计划协同优化的电动需求响应公交调度模型。基于乘客目的地将其分配到不同线路上，继而将上述线路组合后分配给不同电动公交车运营，并决策连续运营线路在布设了快速充电桩场站的充电策略。采用变邻域搜索算法，更新乘客分配方案，从而获得更优的运营及充电计划，以得到最终的电动需求响应公交车的行驶路线和时刻表。该方法实现了连续多个线路利用快充在每次发车间隙补电，根据乘客需求决定充电时间，从而起到在有限车队规模下最大化生产力的效果，使需求响应公交的电动化发挥最大的效益。CN115100896ACN115100896A权利要求书1/4页1.一种考虑机会充电策略的电动需求响应公交调度方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：采集乘客出行需求信息和电动公交车初始位置信息，所述乘客出行需求信息包括需求点上车人数、乘客目的地及期望乘车时间，所述电动公交车初始位置信息包括电动公交车分布在不同场站的初始位置，构建同时使运营成本与充电成本最小化的总目标函数，结合电动需求响应公交运营经验值及充放电特性，对所述总目标函数进行初始化，以获得初始化电动需求响应公交运营参数、电池参数、耗电系数及充电速率；步骤2：根据所述乘客目的地，在满足载客量和电池容量约束的条件下，获取每辆电动公交车的初始行驶路线；步骤3：根据所述初始行驶路线，决策电动公交车在到达场站后的充电策略，以确定是否需要充电，充电的时间以及充满电后的等待时间，根据所述充电策略生成每辆电动公交车与初始行驶路线相对应的初始时刻表；步骤4：根据所述初始行驶路线和初始时刻表，对当前初始行驶路线和时刻表进行优化，搜索乘客分配方案，并基于乘客分配方案的接受准则，通过协同优化车辆行驶计划和场站充电计划，直到获得最优的电动需求响应公交的行驶路线和时刻表。2.根据权利要求1所述的一种考虑机会充电策略的电动需求响应公交调度方法，其特征在于，所述的总目标函数具体为：式中，J为总目标函数，λ0为电动需求响应公交固定使用成本，λ1为电动需求响应公交固定发车成本，λ2为电动需求响应公交系统单位乘客等待时间惩罚成本，λ3为电动需求响应公交系统单位运营时间成本，λ4为电动需求响应公交系统单位充电成本，N＝P∪D为电动需求响应公交车行节点的集合，P为乘客出行需求的集合，D为电动需求响应公交场站的集合，K为电动需求响应公交车辆的集合，I为电动需求响应公交行程的集合，sp为在需求点p的乘车人数，bp为需求点p的期望乘车时间，tn,n'为两个行车节点n和n'之间的行驶时间，Vk为取值为0或1的变量，表示电动需求响应公交是否被使用；Uk,i为取值为0或1的变量，表示电动需求响应公交k是否运行行程i；为取值为0或1的变量，表示需求点p是否分配给电动需求响应公交k的行程i；为取值为0或1的变量，表示电动需求响应公交k的行程i是否经从行车节点n到行车节点n'；为整数变量，表示电动需求响应公交k的行程i到达需求点p的时间；Ck,i为整数变量，表示电动需求响应公交k在结束行程i后在场站的充电时间。3.根据权利要求1所述的一种考虑机会充电策略的电动需求响应公交调度方法，其特征在于，所述步骤2中生成每辆电动公交车的初始行驶路线包括以下步骤：1)计算电动需求响应公交的乘车人数，以满足载客量约束：2CN115100896A权利要求书2/4页式中，Ik为由电动需求响应公交k运行的行程集合，sq为在需求点q的乘车人数,p'为乘客出行需求的集合，为电动需求响应公交k的行程i在由p点经过q点时在p点的乘车人数；2)计算电动需求响应公交的耗电量，以满足电池容量约束：式中，D为电动需求响应公交场站的集合，α,β为与载重量相关的耗电系数，α,β为无量纲参数，ω'为空车净重，ω为单位乘客重量，ek,i为电动需求响应公交k的行程i的耗电