电动汽车充电站选址问题研究

研究了电动汽车作为通勤工具情况下的充电站选址问题.首先根据城市通勤道路长度、各条道路上的通勤人员拟使用电动汽车的数量,以及电动汽车的最大续航里程等信息,构建了包含两种边的赋权网络图,进一步将电动汽车充电站选址问题转化为赋权网络图的最大覆盖问题,并建立了以极大化满足用户需求为目标的充电站选址问题整数非线性规划模型,设计了求解模型的启发式算法.最后,通过一个具体算例对模型及算法进行了验证,结果显示,模型和算法是解决电动汽车充电站选址问题有效方法.     

考虑绕行特征的电动汽车快速充电站选址问题及自适应遗传算法

快速充电站选址是电动汽车运营的重要内容之一。本文考虑电动汽车用户会通过绕行一定距离对车辆进行充电这一特征,建立了一个以电动汽车快速充电站建站成本和旅客整体绕行成本之和最小的双层整数规划模型。本文首先给出了用于生成绕行路径集合的A^*算法,然后设计了一种包含局部迭代搜索的自适应遗传算法对该模型进行求解。为了测试算法性能,通过两个不同规模的算例图与已有求解FPLM问题的遗传算法进行了比较,数值试验部分证明了算法的正确性和有效性。最后引入浙江省的高速路网图,从建站成本和截流量两方面对电池续航里程带来的影响进行了相关的灵敏度分析。     

基于路网的电动汽车快速充电站布局决策研究

大力发展和推广纯电动汽车已成为全世界众多国家的共同选择。但电动汽车有限的续航能力及公共快速充电设施的缺乏,制约着人们的使用和长途出行。本研究针对我国公共快速充电网络建设亟待完善的问题,基于我国主干高速公路网络,对服务途中充电需求的快速充电站科学分布问题建立分布决策模型。研究表明,对续航能力低于200公里的电动汽车,应用最优策略分布的快速充电站数量从50座增加到250座时,可将途中充电需求覆盖率从50%左右提高到90%以上,而对续航能力超过250公里的电动汽车,150座按最优策略分布的快速充电站即能覆盖至少96.49%的途中充电需求。通过对不同续航能力和不同充电站数量约束下共30种情形的分析,本研究不仅能为多情形下充电站分布问题提供最优选址和数量组合决策方案,也为我国充电基础设施的完善及电动汽车产业可持续发展提供有力的理论支持和政策建议。     

目的地充电站电动汽车充电设施优化配置

为了研究城市商业区目的地充电站的设施优化问题,本文在充分考虑快、慢充电设施充电时间的差异性和顾客在目的地接受充电时间异质性的基础上,构建了针对两类服务设施的排队论模型,同时以将同类型服务设施并联视为一台大型服务设施为出发点,这一出发点的可行性通过对M/M/1和M/M/n模型的相关指标值比对进行了验证;然后,在窗口能力不等的多服务窗排队系统中纳入已并联的快充与慢充充电设施,在获得模型基本参数基础上,再运算得到稳态方程及相关指标值,在此基础上构建了使用方与建设方综合服务费用最小的目标函数。本文末对所提出方法可行性与优越性由算例与对比分析进行了证实。     

时间满意逐渐覆盖电动汽车充电站选址及算法

作为电动汽车配套的基础设施,电动汽车充电站的选址对电动汽车的推广有着十分重要的意义.针对电动汽车充电站选址问题,别入逐渐覆盖思想和时间满意度函数,从需求点效用最大化的角度出发,提出了基于时间满意逐渐覆盖电动汽车充电站选址模型,并运用蝙蝠算法通过MATLAB实现.实例的求解比较验证了该模型及算法在电动汽车充电站选址决策中的有效性.     

基于遗传算法的快慢充充电站综合布局优化研究

随着能源和环境问题的日益加剧,电动汽车产业逐渐兴起.作为其运营所必须的基础配套服务设施,充电站的布局优化对于处在发展初期的电动汽车大规模推广应用具有重要意义.兼顾建设运营方和电动汽车用户方综合利益,以目标区域内建设快速充电站和慢速充电站综合费用最小化为目标,以满足电动汽车用户最大充电需求,保证用户充电便利性为约束条件,综合考虑地理位置、充电需求等因素建立了多等级电动汽车充电设施选址模型,并利用遗传算法求解模型.最后,算例表明所提出的方法和模型对目标区域电动汽车充电站的优化布局具有一定可行性和合理性.     

具有交通流量异质性的网络传染病模型研究

主要研究了异质集合种群网络上的移动和扩散行为对疾病传播的影响.针对现实社会中的网络所具有的异质性,分析了影响城市疾病传播的主要因素为网络拓扑结构以及城市交通流量异质性,建立了依赖于交通流量移出率的传染病动力学模型.通过分析模型的无病平衡点以及正平衡点的存在及其稳定性,发现人口流动会使交通较发达的城市拥有更多的染病者,更容易促使疾病的爆发.     

耦合AF-SVR的短时交通流量预测模型

交通流量预测是城市智能交通系统的重要研究内容之一,是缓解城市拥堵、实现智能交通管理和建设智慧城市的前提,基于短时交通流量的复杂性及非线性等特点,提出耦合AF-SVR的短时交通流量预测模型.模型结合了鱼群算法较好的并行搜索性能和支持向量回归机较好的非线性拟合能力,利用该模型对短时交通流量数据进行仿真实验,结果表明:模型较BP神经网络预测模型具有较高的预测精度,是短时交通流预测的一种有效方法.     

电动汽车充换电站选址规划的可拓评价研究

为对未来电动汽车的充换电站的选址规划决策提供科学依据和理论支持,建立电动汽车充换电站选址决策的评价指标体系.运用可拓学理论和方法,构建了基于可拓方法的电动汽车充换电站选址合理性的可拓评价模型,基于熵权法确定评价指标权重.最后通过一个仿真算例验证所提模型的正确性和有效性.     

多层规划和多目标规划的讨论

对任意给定的正整数 (n1,n2 ) ,构造了上下层决策变量分别是n1和n2 维的两层线性规划 ,其最优解不是相应双目标规划的有效解 ,进而构造出以任意给定的线性无关的向量d1,d2 为价格向量的两层规划 ,其最优解不是有效解 .这些讨论对现实问题的合理建模提供了理论依据 .此外 ,给出多层规划最优解是有效解的一个充分条件及判断其无效的方法 .     

基于畅通可靠性的开放小区交通流分配及优化决策

开放小区内部道路可增加城市道路网的密度和可达性,从而达到缓解城市道路拥堵的目的。通过对出行者进行问卷调查,得知其路径选择行为主要考虑出行时间及时间波动性两方面因素,基于此对CONTRAM费用函数进行改进,得到适用于小区开放后的广义出行费用,该费用考虑了畅通可靠性对路径选择的影响;结合小区开放后出行者选择准则,建立考虑广义出行费用的随机用户最优模型(SUO),并采用逐次平均算法(MSA)进行求解,从而得到更为精确的路段交通流量;基于小区道路开放后需承担的交通量,结合城市道路规划相关规范,对横断面、出入口等方面提出开放小区内部道路规划的建议。     

基于新老司机道路选择行为的交通流均衡研究

针对新上路司机数量的爆发式增长带来的交通流均衡变化问题,本文在对司机进行分类和道路选择行为分析的基础上,应用决策树方法构建了基于新老司机道路选择行为的交通流均衡模型,并用实际案例研究了主要参数的敏感性。研究发现:路况通过联合系统车流量的分配情况、车速预期和司机学习过程等因素共同对司机比例产生影响;当某一条道路达到均衡时,车流量对司机比例的敏感程度受到路况差异的影响;司机在驾驶经验、对道路的熟悉程度以及学习能力等方面存在差异,但这种差异仅存在于对交通信息的感知方面。该研究有助于加深对城市交通流变化规律的认识和理解,对于发展出有效的交通管制措施有积极的理论价值和现实意义。     

计及客户满意度的电动汽车物流配送路径规划与充放电管理

物流配送作为一种盈利型社会服务性行业,配送服务时间对客户满意度具有重要影响。论文考虑电动汽车(electric vehicle, EV)在配送途中和回到配送中心两个阶段,以物流配送成本最低和客户平均满意度最高为目标,构建了一种EV在换电模式下计及客户满意度的物流配送路径规划与充放电管理多目标优化模型,其中物流配送成本包括换电成本、车辆损耗成本以及慢速充放电成本。最后,以A-n29节点VRP基准测试系统插入四座换电站节点为例进行数值仿真,采用非支配排序遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm, NSGA-II)对所提多目标优化模型进行求解,结果验证了所提方法的可行性和有效性。此外,论文进一步考查了EV慢速充放电管理对配电系统的影响,并对EV发车时间作了参数灵敏度分析,为管理者提供一些参考。     

基于交通流的多模糊时间窗车辆路径优化

研究了基于交通流的多模糊时间窗车辆路径问题,考虑了实际中不断变化的交通流以及客户具有多个模糊时间窗的情况,以最小化配送总成本和最大化客户满意度为目标,构建基于交通流的多模糊时间窗车辆路径模型。根据伊藤算法的基本原理,设计了求解该模型的改进伊藤算法,结合仿真算例进行了模拟计算,并与蚁群算法的计算结果进行了对比分析,结果表明,利用改进伊藤算法求解基于交通流的多模糊时间窗车辆路径问题,迭代次数小,效率更高,能够在较短的时间内收敛到全局最优解,可以有效的求解多模糊时间窗车辆路径问题。     

突发交通事件非参数诊断的变点统计方法研究

针对智能运输系统(ITS)项目特别是先进的出行信息系统的开发，建立了突发交通事件非线性非参数诊断的变点统计方法。依据交通流理论，结合均值变点模型，对变点搜索的最小二乘法和局部比较法进行了研究。利用在英国南安普敦市检获的实际数据对上述两种算法进行了标定，并对模型进行实际应用。结果显示上述方法对突发事件检测具有很高的灵敏度和有效性。     

电动汽车充电设施优化网络布局研究

电动汽车在解决环境污染和能源短缺上扮演着越来越重要的角色为了解决充电站选址定容问题,建立基于Voronoi图方法的充电站选址模型和基于排队论方法的充电桩定容模型,以满足规划区域内的所有充电需求;在此基础上,建立社会总成本最小的优化模型,得到人车桩网最优布局最后实例分析验证规划方法的可行性与合理性,结果表明:充电站为7座时,社会总成本最小,达到923.2万元;充电站位置靠近重心,布局合理,各充电站需配置充电桩数量依次为:14、18、10、19、13、13、13台研究结果有利于完善城市交通系统,为电动汽车管理和充电设施建设提供理论依据.