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原文传递北京市通州区纯电动出租车充电站布局规划研究

论文题名：	北京市通州区纯电动出租车充电站布局规划研究
关键词：	纯电动出租车;充电站;布局规划;粒子群算法
摘要：	中国作为一个能源消耗和碳排放的大国，日益严重的环境污染问题受到社会各界的广泛关注，尤其是汽车市场带来的能源压力和环境污染问题，同时随着生活水平的提高，人们也越来越关注自己的生活环境和出行体验，因此寻找可替代的清洁能源成为未来汽车行业发展的重要方向。北京市为了倡导“绿色出行”，减少二氧化碳排放、降低PM2.5，在公共领域率先示范应用纯电动出租车。纯电动出租车具有节能环保的优势，但是与传统出租车相比，在续航里程、能源补给时间上存在某些不足。因此，为了更好的推广纯电动出租车，保障纯电动出租车的运营效率，充电站的布局规划要与纯电动出租车的应用相互匹配、相互协调。　　本文首先以车载计量设备采集到的数据为基础，对通州区纯电动出租车数据进行分析，找出充电需求的影响要素及充电时间、空间的分布特性，建立了纯电动出租车充电需求模型;其次建立了以总成本最小为目标函数的纯电动出租车充电站布局规划优选模型和充电机最优配置模型，并设计相应的粒子群算法和Voronoi图;最后，从通州区的实际情况出发对纯电动出租车充电站布局规划优选模型和最优配置模型进行了应用与验证。　　本文首先从能源和环境两个角度展开介绍推广纯电动出租车的意义，而纯电动出租车推广的关键就是充电问题，因此要对纯电动出租车充电站进行合理的布设，保证纯电动出租车的高效运营，减少纯电动出租车司机在寻找充电站过程花费的时间成本，在充电站花费的充电服务时间成本和充电完成之后寻找乘客的时间成本。其次，本文从通州区实际运营的情况出发，介绍纯电动出租车的运营特性、纯电动出租车充电站规划布局的影响要素、纯电动出租车充电站布局规划的思路，指出纯电动出租车充电站的布局规划要与纯电动出租车的实际充电需求相符合。因此，本文结合通州区纯电动出租车的充放电数据，分析纯电动出租车在慢充充电和快速充电条件下的充电需求的时间分布以及充电需求的空间分布。在满足纯电动出租车充电站布局规划原则的要求下，建立以兼顾充电站运营者和纯电动出租车司机双方利益的总社会成本最小为目标函数的充电站布局规划优选模型，并设计相应的粒子群算法和Voronoi图进行求解。对于纯电动汽车充电站内充电机配置问题，建立以固定投资成本和纯电动出租车司机在充电站内的排队等待时间成本为目标函数的纯电动出租车充电设施最优配置模型，以实现资源的优化配置。最后结合通州区的实际情况，运用Matlab程序对构建的模型和设计的算法进行验证，得到不同的充电站布局规划方案的社会成本，选择社会成本最小的方案为最优规划方案。以最优方案中确定的充电站站址、充电需求点的位置，结合通州区充电站周围的实际情况综合分析，分析本文所构建的充电站布局规划选优模型是可行的，所设计的粒子群算法和Voronoi图能够得到通州区纯电动出租车充电站布局规划方案，为通州区纯电动出租车的充电站布局规划提供参考。
作者：	王俊秀
专业：	环境工程
导师：	张秀媛
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文