关键词:
交通工程
电动汽车
充电站选址
排队论
充电费用
里程焦虑
摘要:
电动汽车充电站的合理布局对于降低里程焦虑、提高出行舒适度和电动汽车的普及率具有关键作用。为克服现有研究对充电排队时间和充电费用考虑的不足,构建以里程焦虑、充电费用最小化为目标的改进充电站选址优化模型,并明确考虑充电排队和充电绕行行为。分析电动汽车充电行为特征,引入路径容许偏离距离建立充电绕行路径距离约束,由此降低路网中偏离路径集的规模;分析充电站排队系统特征,推导出系统平均排队时间的解析表达式,建立可接受排队时间阈值、预算成本等约束条件;基于里程焦虑产生规律和阶梯电价收费方式,构建里程焦虑和充电费用最小化的决策目标,采用Lingo软件求解;选取西安市某局部路网进行算例分析。研究结果表明:在同等条件下,所提出模型计算得到的系统总充电排队时间为5.84 h,系统总充电费用为1440元,与未考虑排队时间和充电费用的模型相比,系统排队时间减少了1.19 h,系统总充电费用减少了240元;分析充电站预算成本B的取值发现,当B≤5亿元时,系统总里程焦虑和充电费用随B增加而减小;当B>5亿元时,B的增加无法进一步降低系统总里程焦虑和充电费用。在预算成本B=3,4,5亿元的条件下,分别分析路径偏离距离η的取值对优化目标的影响,随着路径偏离距离η由0 km增加到4 km时,系统总里程焦虑和充电费用均呈下降趋势。