基于遗传算法的电动汽车排队充电策略研究

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1、基于遗传算法的电动汽车排队充电策略研究周甘华王书吴功臣陈晨沈志顺奇瑞汽车股份有限公司摘要：电动汽车的发展非常迅速，如何解决排队充电问题是个新兴的研宄课题。本文利用遗传算法对其进行研宂，首先建立其充电排队的约束条件，然后利用遗传算法对问题进行求解，最后利用仿真实验验证了算法的有效性。关键词：遗传算法;电动汽车;充电排队;作者简介：周甘华（1983-）,男，安徽宁国人，主任设计师，助理工程师，研宄方向为新能源汽车/内外饰；作者简介：王书（1980-）,男，湖北钟祥人，研究方向为新能源汽车/车身轻量化；作者简介：吴功臣（1988-）,男，湖北郧县人，助理工程师，研究方向为新能源汽车/项g管理；作者

2、简介：陈晨（1986-），女，安徽怀宁人，成本核算，研宂方向为新能源汽车/项H管理；作者简介：沈志顺（1992-）,男，安徽黄山人，项目管理，助理工程师，研究方向为新能源汽车/项目管理（科技项目）。ResearchonQueueChargingStrategyofElectricVehicleBasedonGeneticAlgorithmAbstract：Thedevelopmentofelectricvehiclesisveryfast.Howtosolvetheproblemofqueuingchargingisanewresearchtopic.Inthispaper,genetica

3、lgorithmisusedtostudyit.Firstly,theconstraintsofchargingqueueareestablished,andthenthegeneticalgorithmisusedtosolvetheproblem.Finally,theeffectivenessofthealgorithmisverifiedbysimulationexperiments.Keyword：geneticalgorithm;electricvehicles;chargingline;0引言电动汽车是一个发展迅速的新兴产业，它的优势在于性能良好、节能、环保，近儿年受到了科学研

4、宄人员和各国政府的广泛关注。但是，伴随着电动汽车产生的相关问题是充电问题，电动汽车与家庭电网所需求的基准不同。因此，需要电网的运行与规划对其进行有效的支持。在进行电动汽车充电的过程中，需要考虑到大规模的充电对电网的冲击，因此对电动汽车排队充电策略的研究很有意义。而且，当家庭长时间使用电动汽车时，电费也是家庭汽车的一个主要负担，因此如何有效地降低充电花费，是本文主耍解决的问题。遗传算法在解决离散型的单目标优化问题时有着很强的魯棒性，而且求解方便快捷，因此，木文利用遗传算法对电动汽车排队充电策略进行研究。1建立电动汽车排队充电的数学模型电动汽车的排队充电是指:存在特定数量的充电桩、特定数量的汽车

5、，汽车需要在某种情况下选择充电的充电时间。电动汽车排队的约朿条件如下：（1）充电桩的个数固定；（2）任一充电桩同一时刻只能给一个电动汽车进行充电；（3）任一电动汽车同一时刻只能在一个充电桩上进行充电；（4）电动汽车充电的优先级为排队的序列；（5）电价根据充电开始时的电价为准。2算法的流程利用遗传算法求解电动汽车排队充电问题，需要对问题进行描述，然后利用遗传算法对其进行求解。首先对种群进行初始化，然后进行适应度计算，接着进行选择、交叉、变异操作，接着判断是否满足终止条件，如果不满足，则继续进行循环，如果满足条件，则循环终止，获得最优解。不载原图3适应度函数遗传算法中的适应度函数是对种群中各个个

6、体进行优劣判别的一种只体形式，通过适应度计算可以获得种群中各个个体的适应度。计算公式如下式所示：其中:EC是指用电量，Pi为充电桩i的充电功率，是指充电时间，匕是指等待吋间，Cost是指充电消费金额，cjDc2是指适成度系数，Fit是指适应度。4实验验证本文将利用实例对提出的算法理论进行验证。电价数据如阁2所示，充电过程模拟图如图3所示。遗传算法的相关参数取值:种群数取100，交叉概率取0.3,变异概率取0.01,进化代数取100。阁2随时间变化的电价阁下载原阁图3充电过程模拟图下载原图利用遗传算法得出的电动汽车充电时间选择的散点图如图4所示，从图屮可以看出利用遗传算法进行优化后充电的选择主

7、要集中在电价的波谷位置，利用此策略不仅可以节省电费而且可以保护环境。图4电动汽车充电时间选择散点图下载原图5结论木文利用遗传算法对电动汽车排队充电策略进行分析，并且制订了方案，通过控制电动汽车的排队时间，来降低充电的消费金额。通过实验，可以发现本文提出的解决方案有效可行。棊于遗传算法的电动汽车排队充电策略不仅为实际应用提供了一个可行的解决方案，而且为相关研宄提供了理论基础。参考文献[1]RahmanI，Vas