一种电动运营车辆充电站规划方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电动运营车辆充电站规划方法及系统，该方法包括对采集的轨迹数据进行清洗和修改处理后，提取OD点对出行集合、车辆通行速度集合和车辆行驶轨迹集合，并根据OD点对出行集合、车辆通行速度集合和车辆行驶轨迹集合模拟电动出租车的运营，根据模拟电动出租车的运营建立电动出租车充电需求时空分布模型；基于充电站年建设运行成本、电动汽车用户从充电需求点到充电站年耗时成本和电动汽车用户年排队等待时间成本，构建充电站选址定容规划模型的目标函数；根据电动出租车充电需求时空分布模型，采用粒子群算法求解目标函数，确定充电站位置和各充电站中充电机的配置数量，本发明专利技术提高了充电站选址定容的准确性。本发明专利技术提高了充电站选址定容的准确性。本发明专利技术提高了充电站选址定容的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种电动运营车辆充电站规划方法及系统


[0001]本专利技术涉及充电站规划
，特别是涉及一种电动运营车辆充电站规划方法及系统。

技术介绍

[0002]为缓解严峻的能源和环境问题，发展电动汽车已成为全球共识。出租车作为城市交通网络中的重要交通工具，单辆日行驶里程通常超过300公里，据计算，每当一辆燃油出租车换成纯电动汽车，每年就能减少5万吨的碳排放。因此，以出租车、物流车等运营行业实现全面电动化是大势所趋，给社会环境带来的效益也是显而易见的。制定切实可行的充电设施部署方案是运营车辆行业电动化的重要前提和基础。不合理的充电站规划不仅会影响充电站运营商的收益，还会造成用户充电便利性差的问题，不利于电动汽车产业的推广。因此，提出兼顾用户充电便利性与运营商收益的电动汽车充电站规划方法是现阶段仍需解决的问题。
[0003]充电站的选址定容优化问题受多种因素制约，受城市土地建设、交通流量、城市人口分布等多方面的影响。现有的充电站规划研究多从充电站和用户二者的利益均衡角度出发，对充电站的选址定容进行优化，但是并未对城市电动汽车充电需求的时空分布状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动运营车辆充电站规划方法，其特征在于，包括：采集出租车订单的轨迹数据；所述轨迹数据包括多个轨迹点；对所述轨迹数据进行数据清洗，获得第一处理轨迹数据；对所述第一处理轨迹数据中偏离点进行修正，获得第二处理轨迹数据；所述偏离点为与交通路网中道路的距离在第一设定距离外的轨迹点；根据所述第二处理轨迹数据，获得OD点对出行集合、车辆通行速度集合和车辆行驶轨迹集合；根据所述OD点对出行集合、所述车辆通行速度集合和所述车辆行驶轨迹集合，模拟电动出租车的运营，根据所述模拟电动出租车的运营建立电动出租车充电需求时空分布模型；基于充电站年建设运行成本、电动汽车用户从充电需求点到充电站年耗时成本和电动汽车用户年排队等待时间成本，构建充电站选址定容规划模型的目标函数；根据所述电动出租车充电需求时空分布模型，采用粒子群算法求解所述目标函数，确定充电站位置和各充电站中充电机的配置数量。2.根据权利要求1所述的电动运营车辆充电站规划方法，其特征在于，所述对所述轨迹数据进行数据清洗，获得第一处理轨迹数据，具体包括：以订单为单位，将所述轨迹数据按照时间序列排列为轨迹集合；删除所述轨迹集合中不在设定区域范围内的数据，获得第一清洗数据；删除所述第一清洗数据中同一订单在第二设定距离内的重复轨迹数据，获得第二清洗数据；删除所述第二清洗数据中瞬时速度超过120公里/小时的轨迹数据，获得第三清洗数据；删除所述第三清洗数据中异常偏移点，获得第四清洗数据；所述异常偏移点与上一时刻轨迹点的连线和与下一时刻轨迹点的连线之间的夹角为锐角；删除所述第四清洗数据中订单中轨迹点少于10、订单时长小于1分钟或者订单距离小于800米的订单数据，获得所述第一处理轨迹数据。3.根据权利要求1所述的电动运营车辆充电站规划方法，其特征在于，所述对所述第一处理轨迹数据中偏离点进行修正，获得第二处理轨迹数据，具体包括：选取所述交通路网中各道路与所述偏离点的距离最短的4
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6条道路作为第一待确认路段集；将所述偏离点作为临时线段的起点，下一时刻的轨迹点作为临时线段的终点，从所述待确认路段集中筛选出与所述临时线段的斜率绝对值之差最小的两条道路作为第二待确认路段集；从所述第二待确认路段集中选择与所述偏离点距离最短的道路作为所述偏离点的归属道路；将所述偏离点垂直投影到所述归属道路的位置作为所述偏离点的修正位置。4.根据权利要求1所述的电动运营车辆充电站规划方法，其特征在于，所述根据所述第二处理轨迹数据，获得OD点对出行集合、车辆通行速度集合和车辆行驶轨迹集合，具体包括：
根据所述第二处理轨迹数据计算每个轨迹点的瞬时速度，获得各道路不同时刻的车辆通行速度，各道路不同时刻的车辆通行速度构成所述车辆通行速度集合；提取所述第二处理轨迹数据中每个订单的出发位置和终点位置，获得OD点对出行集合；基于地图匹配方法进行车辆轨迹识别，提取所述第二处理轨迹数据中每个订单出发位置和终点位置之间所有交通节点的集合，所述订单出发位置和终点位置之间所有交通节点的集合构成所述车辆行驶轨迹集合。5.根据权利要求1所述的电动运营车辆充电站规划方法，其特征在于，所述根据所述OD点对出行集合、所述车辆通行速度集合和所述车辆行驶轨迹集合，模拟电动出租车的运营，根据所述模拟电动出租车的运营建立电动出租车充电需求时空分布模型，具体包括：初始化电动出租车的参数；所述电动出租车的参数包括电动出租车总数、一班制或两班制工作模式下每个班的电动出租车数目、各电动出租车的开始工作时刻和结束工作时刻以及各电动出租车的初始电量；初始化电动出租车充电需求集合；按照各电动出租车的开始工作时刻对各电动出租车进行编号；所述编号用j表示；对第j辆电动出租车的运营进行模拟；根据当前时刻第j辆电动出租车的电池电量判断第j辆电动出租车是否产生充电需求；若第j辆电动出租车产生充电需求，则将充电需求产生的时刻和位置加入所述电动出租车充电需求集合，使第j辆电动出租车在第一设定时间内停止运营，令j值加1，返回步骤“对第j辆电动出租车的运营进行模拟”；若第j辆电动出租车没有产生充电需求，则使第j辆电动出租车在所述交通路网中巡游，直到接到订单；提取订单中的起点和终点，第j辆电动出租车前往所述起点接乘客；当第j辆电动出租车接到乘客后，删除所述OD点对出行集合当前订单的OD点对，记录当前时刻、当前时刻电池电量和当前时刻位置，将当前订单在所述车辆行驶轨迹集合中的历史行驶轨迹作为当前行驶轨迹，提取所述车辆通行速度集合中与所述当前行驶轨迹对应的道路通行速度，根据当前行驶轨迹和对应的道路通行速度计算当前订单的行驶时间；当当前订单到达终点后，更新当前时刻、当前时刻电池电量和当前时刻位置；判断第j辆电动出租车是否到达结束工作时刻；若第j辆电动出租车到达结束工作时刻，则第j辆电动出租车在第二设定时间内停止运营，判断j是否等于所述电动出租车总数；若第j辆电动出租车没有到达结束工作时刻，则判断j是否等于所述电动出租车总数；若j不等于所述电动出租车总数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏粟，李玉璟，杨锦，贾泽瑞，汤小康，韦存昊，李泽宁，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
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