[发明专利]一种城市公共充电站网络的充电桩配置方法

说明书

本发明公开了属于电动汽车充电站设置技术领域，特别涉及一种城市公共充电站网络的充电桩配置方法，本方法利用反映用户充电规律的轨迹数据和反映用户出行目的的充电站POI类型数据，基于城市出行环境下人们的出行行为和充电汽车特性，将城市公共充电站建模为一个多通道损失制排队论模型，并在给定运营良好的充电站可接受的最大系统损失概率的条件下，求解了每个充电站在排队论模型下的充电桩数目，并进而求得充电站网络中每个充电站所占的充电桩比例。然后，将给定的充电桩数目按比例分配给了充电站网络中每个充电站。最后，对结果进行了可视化展示，便于实际问题的结果观察；在用户覆盖率和充电桩利用率两个方面都能取得更好的结果。

技术领域

本发明属于电动汽车充电站设置技术领域，特别涉及一种城市公共充电站网络的充电桩配置方法，具体是一种基于多通道损失制排队论的城市公共充电站网络充电桩配置方法。

背景技术

在当前关于充电站中充电桩配置的研究中，都是将充电站中的充电服务建模为一个多通道等待制排队论，而且将充电汽车在充电站的充电时间定义为与已行驶里程相关。显然，在城市出行环境下，随着充电汽车续航里程的增加所导致的“里程焦虑”的消失，以及人们在城市环境下的独特出行特征，这种方法已经不适用。

在城市环境中，电动汽车一般用于短途出行。新能源汽车用户的出行目的一般是以上下班代步和日常家用为主。日常家用包括：接送孩子与家人、看望父母走亲戚、生活娱乐以及中短途旅游等。这些出行具有里程固定或较短的特点，可以很好地将行驶距离控制在新能源汽车的续航里程之内并达到低成本出行的经济目的。

通过对这些出行目的分析，可以看出，这些短途出行行为基本都具有时间敏感性的特点，即在短途出行中，出行人员的时间紧迫性非常强，不会有太多的空余时间。考虑到“里程焦虑”的消失，在建立充电站的充电模型时，应该考虑以下两个问题：在用户想给电动汽车充电时，他们基本不会因为需要等待空闲充电桩而产生排队行为，因为这会耽搁他们的时间；同时，用户的充电时间是与其出行目的相关的，用户在达成出行目的后不会停留更长时间用于电动汽车充电。

目前，随着充电汽车的快速普及发展，充电站的配套建设也在不断扩大规模，然而，在为充电站配置充电桩时，目前仍然采用基于经验的方法或采用将充电站建模为等待制排队论模型的方法，不符合城市环境下的实际情况。因此，不能用于解决城市环境下的充电站网络中的充电桩配置问题。在这里，我们提出一种基于多通道损失制排队论的城市公共充电站网络充电桩配置方法，将城市充电站网络中的每个充电站建模为一个多通道损失制排队论模型，利用该模型来求解在充电桩总数目一定的情况下，每个充电站应该配置的充电桩的数目。

发明内容

本发明的目的是提出一种城市公共充电站网络充电桩配置方法，其特征在于，是一种基于多通道损失制排队论的城市公共充电站网络充电桩配置方法，具体包括步骤：

步骤1：获取和处理与用户出行目的相关的数据；

步骤2：充电站排队论模型构建和求解；

步骤3：充电站网络中的充电桩配置；

步骤4：可视化充电桩配置结果。

所述步骤1包括如下子步骤：

步骤A1：获取和处理充电站位置和类型数据，由于用户前往充电站充电是与其出行目的相关的，所以，充电站所在的POI(Point of Interest，兴趣点)很可能就是用户的出行目的地，将充电站所在的POI类型作为充电站的类型，建在商场的停车场的充电站的类型就可定义为商场，最终的数据集由坐标、POI类型数据记录组成；