[发明专利]一种考虑用户有限理性的电动汽车充电需求分析方法

说明书

本发明公开了一种考虑用户有限理性的电动汽车充电需求分析方法，该方法包括以下步骤：S1、通过对活动属性分析，判断当前条件下该活动发生的概率，建立出行者的活动‑出行链间的转移关系；S2、建立出行者的活动‑出行链上的出行选择概率模型；S3、得到出行者在活动‑出行链上的转移规律和电动汽车在活动‑出行链上的充电规律；S4、分析得到出行者每日出行次数，结合出行者每日出行次数和每条活动‑出行链上电动汽车充电规律，获得电动汽车的日充电需求。本发明的方法相比于统计分析法不仅能够得到更具有普遍适用性的结论，同时能够揭示影响电动汽车充电需求变化的内在原因；相比于基于完全理性假设的电动汽车行为和充电需求分析方法更具有合理性。

技术领域

本发明涉及电动汽车运行调度和电力系统负荷分析领域，尤其涉及一种考虑用户有限理性的电动汽车充电需求分析方法。

背景技术

电动汽车作为一种绿色出行工具，替代燃料汽车成为未来主要交通工具已经成为了时代发展的趋势。然而，大规模电动汽车的出行及充放电势必给城市交通和电网的协调发展带来巨大挑战。不仅会造成交通堵塞，还可能带来电能质量、电网稳定性恶化等影响。因此，准确把握电动汽车时空行为和充电需求变化是满足城市居民的出行需求和保证电网安全经济运行的基础。

国内外针对电动汽车时空行为和充电需求建模已经做了初步研究，主要集中在集计统计学分析方法、仿真分析方法和完全理性假设分析。在集计统计学分析方法上，根据统计调查数据或跟踪测量数据对电动汽车出行和充电行为的特征量进行了拟合分析；在仿真分析上，采用基于Agent-元胞自动机或模糊推演的方法对电动汽车充电需求的时空分布进行动态演化分析；在完全理性假设分析上，基于效用最大化原则提出电动汽车充电消费决策模型。这些研究工作均没有考虑实际情况中电动汽车用户的充电、出行等行为的不完全理性，将影响对电动汽车充电负荷的精确建模。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种考虑用户有限理性的电动汽车充电需求分析方法，相比于统计分析法不仅能够得到更具有普遍适用性的结论，同时能够揭示影响电动汽车充电需求变化的内在原因；相比于基于完全理性假设的电动汽车行为和充电需求分析方法更具有合理性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种考虑用户有限理性的电动汽车充电需求分析方法，该方法包括以下步骤：

S1、利用时间地理学中的活动-分析法将出行者的日活动-出行行为分为活动-出行链间的转移关系和在活动-出行链上的转移规律，通过对活动属性分析，并根据活动属性判断当前条件下该活动发生的概率，建立出行者的活动-出行链间的转移关系；

S2、基于累积前景理论对有限理性出行者的感知效用进行建模，同时考虑出行方式、出行路径以及出发时刻的参考点设置，得到出行者的活动-出行链上的出行选择概率模型；

S3、考虑交通网络的动态特性，结合有限理性出行者的出行选择概率模型和动态交通均衡模型建立动态交通网络的均衡过程，得到出行者在活动-出行链上的转移规律和电动汽车在活动-出行链上的充电规律；

S4、通过分析出行者日活动-出行链间的转移关系得到的出行者每日出行次数，结合出行者每日出行次数和每条活动-出行链上电动汽车充电规律，获得电动汽车的日充电需求。

进一步地，本发明的步骤S2中的有限理性出行者表示实际出行者，实际出行者因认知能力有限不能掌握交通网的所有信息以及因计算能力有限不能完全找到最优决策表现出有限理性。

进一步地，本发明的步骤S1中通过对活动属性分析，并根据活动属性判断当前条件下该活动发生的概率，建立出行者的活动-出行链间的转移关系的具体步骤包括：

S11、基于活动分析法将出行者日活动和出行采用活动-出行链连接起来，系统反映出行的活动和出行安排之间的内部联系，描述所有出行之间相互依赖关系以及活动出行的时空约束；