高速公路充电桩

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1、模型建立木文在结合各路段电动汽车行驶状况，建立充电需求的基础上，使用Voronoi图进行需求分配。并将影响充电站布局规划的费用、用户变量性引入充电桩选址模型屮。提出分阶段的电动汽车充电站优化布局模型。1.电动汽车充电需求预测假设车辆在L路段上的充电需求等于L路段上的电量消耗。计算第k类电动汽车在L(i)路段上的耗油量V(tk)：V(tk)=g(k)xL(i)xq(Lk)(1)各类型电动汽车在L(i)路段上的耗电量V(i):mV(i)=》l/a/c)(2)k=l式中：g—一车辆每公里的电量消耗。与车辆类型、载重量、行驶速度有关。本模型使用的是平均电耗量的概念，对于某一类特定电动

2、汽车，它的平均电耗量是一个I古I定值。q(i)——单位时间内通过路段的车辆数，单位：辆/天。对于第k类车在i处的车流量用q(i,k)表示，车流量用双向流量。L(i)为路段i的长度。2•电动汽车发展的不同阶段选址模型2.1示范公益阶段本阶段电动汽车技术尚未完全成熟，有效、可持续推动电动汽车发展的市场机制还为形成，电动汽车总量及比例极低，发展模式为依靠政府补贴、主导宣传，比如电力工程车、垃圾清运车、电动公交车、大型企事业单位公用车等。此阶段应合理利用加油站，扩充充电设施，增加其综合服务能力。示范公益阶段的充电设施规划可视为近期规划。所建模型如下：maxZ=(3)ieiS.TyS》

3、刁iEl⑷》刁=P(5)jwj与％€{0,1}⑹模型中J表示已有加油站可扩充充电设施候选点集合。I表示充电需求集合。刃表示充电需求点i是否能接受到充电服务，值为1时表示可以接受到，反Z为0；而M为能覆盖到需求点i候选设施点j的集合。可以表示为：Nt=[jdtj

4、运营阶段所建模型如下：/、r0(l+r0)n血眄=⑵+TJJ；初？1+人(8)minAPj=rL(P?+Q"nT1imax3U2・(9)nmaxEf.(10)=工oDjjx“;=iDtj

5、oronoi图的基本描述平面上的Voronoi图可以看作是点集P中每个顶点片(i=l,2,3,・・・，n)以相同的速度向外扩张，直到彼此相遇为止而在平面上形成的图形。这样，除最外层点形成开放的区域外，其余每个点都形成凸多边形。这一描述与充电站的定位及服务区域划分具有极大的相似性。因为高速公路都是在城市外围而建设的，因此与Voronoi图很相似，用Voronoi图描述是合理的。(1)Voronoi图定义如图1:图1：Voronoi图假设欧几里德平而上有一个点集为p={plfp2pn}f3

6、式距离，假设x为平面上的点，则区域VO：)成为Voronoi多边形，口为V©)的牛•长占•八、、•V(Pi)={xeV(pf)

7、d(x,Pi)

8、图顶点恰好是三条V图边的交点(假如任何四点都不共圆)。也就是说V图顶点就是形成三边的三点的外接圆圆心，而且所有的这些外接圆有个特点:各自内部不含任何给定的点，具有空心特性。如果未来要新建站址，空圆半径越大的V图顶点其新建的可能性越大。(2)V图的生成V图的生成方法很多，常见的生成方法有半面积法、增量法、分治法、并行法和间接法。前四种属于直接法，根据已知顶点直接生成V图；而间接法是先生成V图的对偶Delaunay三角剖分，再生成V图。2.3商业运营阶段选址方法步骤一：根据第一阶段充电桩址生成Voronoi