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基于集覆盖模型的新能源汽车充电桩选址优化分析
| 论文题名： | 基于集覆盖模型的新能源汽车充电桩选址优化分析 |
| 关键词： | 新能源汽车;充电桩;集覆盖模型;粒子群优化算法 |
| 摘要： | 近年来，新能源电动汽车发展迅速，在一定程度上缓解了交通拥堵、环境污染和能源短缺问题，但由于充电基础设施选址布局模式研究尚不清晰，带来的车辆利用率低、充电难、投资成本高、运营商收益低等一系列问题均抑制着新能源汽车的优势发挥与产业发展。电动汽车充电站是电动汽车的基础充电服务设施，随着电动汽车的规模化生产，其所需要的能源服务也越来越多。现有充电设施一方面建设数量少，网络不完善；另一方面，一些设备的使用效率低下，造成了大量的资源浪费。为了更好地解决电动汽车充电站的选址优化问题，结合目前市场充电桩的现状，基于上述背景，本文从是否建设充电桩及建于何处的角度出发，围绕新能源电动汽车做了以下几方面工作： 主要包括电动汽车保有量预测、需求点确定、需求量预测、候选点确定、选址模型构建和实例研究。在确定充电站的位置布局前，首先，要对规划年度内的电动汽车保有量、充电需求数量和充电设施的建设数量进行预测。本文采用Bass模型，以现有车辆的相关数据为基础，对待规划年份进行了电动汽车保有量的预测，根据快速充电和慢速充电的特性，及电动汽车对两种充电模式的需求情况进行了充电需求预测。本文是将各个充电需求子区域抽象为一个需求点，需求点处的充电需求量也就是每个子区域的总充电需求。其次，针对充电站现阶段的发展特点，兼顾充电站和用户双方利益，以充电站建设数量最少及充电站建设投资运营成本费用及用户充电过程中产生的时间成本费用最低为目标函数，以每个需求点最少分配一个充电桩等作为约束条件，构建多个单目标选址优化模型。最后，以兰州市为例，探讨了电动汽车充电站的布局选址问题。运用Bass模型预测了2021-2025年兰州市新能源汽车及纯电动汽车保有量，并根据所预测的电动汽车保有量对两种不同的充电模式的充电需求进行分析，预测结果满足兰州市相关规划年份关于城区的需求量。算法程序采用Matlab软件进行建模求解，并运用改进粒子群算法较强的寻优能力，确定了充电站的最佳位置，并确定了最终的选址方案。在新建站址生成后，将站址坐标具体位置利用Photoshop软件标注在地图上，为每个充电站划分出其服务范围，并对选址结果进行相关分析，为企业决策者提供参考，助力新能源汽车行业的发展。 |
| 作者： | 唐乐 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 曾俊伟;钱勇生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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