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基于用户行为的电动汽车充电停车场规划与泊位管理研究
| 论文题名： | 基于用户行为的电动汽车充电停车场规划与泊位管理研究 |
| 关键词： | 电动汽车;用户行为;充电需求;选址定容;泊位管理 |
| 摘要： | 以燃油车为主体的公路运输带来的环境污染问题日益突出，推广电动汽车等新能源汽车将成为大势所趋。然而，面对电动汽车停车充电需求，目前配套设施普遍存在数量跟不上、利用效率低、供需不匹配等问题，导致停车难、充电难。因此，有必要结合停车与充电设施，研究电动汽车充电停车场规划与泊位管理方法。 本文依托电动汽车实际运行数据，以用户出行与充电行为为研究对象，通过统计分析、数学建模、优化求解等方法，在充电需求预测的基础上建立电动汽车充电停车场选址定容与泊位优化匹配方法。具体研究内容如下： 首先，基于用户行为预测电动汽车充电需求。根据车辆时空轨迹与电池荷电状态，研究电动汽车用户出行与充电行为的时空规律，通过马尔可夫链蒙特卡洛方法进行模拟仿真，预测充电需求时空分布并分析其影响因素。仿真结果表明，通勤私家电动汽车充电需求高峰最主要集中在夜间居住区，其次为午间工作区，而休闲区充电需求量最少；用户规模、用户出行行为特征等因素对充电需求时空分布影响显著。 其次，考虑结合充电设施与停车设施，研究充电停车场选址定容方法。综合用户与停车场利益，以用户充电行驶时间与等待时间最小，以及充电停车场利润最大为目标，构建充电设施选址定容双目标优化模型，并基于遗传算法与模糊双目标优化方法针对性设计该问题的求解算法。结果表明，该模型可以有效表达并制衡双方利益，该算法有效可行，可为充电设施规划布局提供科学指导。 最后，考虑充电泊位向燃油车停车需求的协同共享，构建用户预约模式下的充电停车场泊位优化匹配方法。以用户停车充电成本最小为目标，通过Kuhn-Munkres算法实现对用户停车与充电需求的协同管理与优化调度。结果表明，优化匹配方法能够减少高峰时段用户停车充电需求行驶总距离，提高用户需求匹配成功率，减少用户等待时间，提高停车场总收入与泊位利用效率；充电泊位协同共享能够为用户提供更多服务时长，减少停车资源浪费。 本文提出的电动汽车充电需求预测、设施选址定容、供需平衡匹配方法，对电动汽车普及时代停车充电设施的规划与管理，解决停车难、充电难等问题，具有理论指导意义和现实应用价值。 |
| 作者： | 谭旭 |
| 专业： | 交通运输工程;交通运输规划与管理 |
| 导师： | 沈永俊;鲍琼 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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