[发明专利]一种电动公交系统规划方法

说明书

本发明涉及一种电动公交系统规划方法，包括以下步骤：获取公交线网信息和费用信息；利用公交线网信息和费用信息，建立以电动公交系统总成本最小为目标的电动公交线网运营调度及充电设施布设优化模型；利用连续变化交叉概率和连续变化变异概率的自适应遗传算法求解电动公交线网运营调度及充电设施布设优化模型，得到涉及电动公交线网运营调度和电动公交充电设施布设的电动公交系统。与现有技术相比，同时优化了电动公交运营调度计划与充电设施布设方案，可适用于分时电价，提高电动公交车辆的利用率，电动公交充电调度更为灵活，可实现错峰充电，减少用电费用，提高电动公交车辆和充电设施的利用率。

技术领域

本发明涉及公交系统领域，尤其是涉及一种电动公交系统规划方法。

背景技术

公交系统由于线路、时刻表固定，是纯电动汽车的理想应用场景之一。电动公交车具有低噪音、零排放、舒适性高等特点，被普遍认为将替代传统的柴油公交车，是公交系统未来的发展方向。

然而，由于电池技术的限制，电动公交车续航能力有限、充电时间较长，电动公交车的运营调度不仅需要考虑车辆的排班调度，还需要考虑车辆的充电调度。此外，充电设施布局问题也是公交电动化的重点难题，且充电设施布局与电动公交车运营调度之间互相影响，因此，同时优化这两个方面是公交电动化的关键技术难点。

现已有分别单独针对电动公交运营调度和充电设施布局的研究。电动公交运营调度方面，中国专利CN 107341563、CN 104615850和CN 109636176研究了单一充电站的电动公交车辆充电顺序计划，专利CN 109934391基于车辆排班问题(Vehicle SchedulingProblem,VSP)，通过启发式算法减少车辆使用数，专利CN 109615268进一步考虑到分时电价场景，以车辆当天充电费用最小为目标建立车辆运营调度模型。另一方面，专利CN110705745和CN 107392360等则从充电站的选址定容和充电设施数量设置等方面对电动公交充电设施布局建模优化提供了经验借鉴。

但是，电动公交运营调度与充电设施布设同步优化技术研究尚且欠缺。而且，目前对于电动公交排班调度的研究多基于单车场单线路场景，缺乏对多车场多线路场景的考虑。另外，当前研究多默认使用充电即充满的充电方式，缺少对更加灵活的部分充电方式的建模优化。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电动公交系统规划方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电动公交系统规划方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1：获取公交线网信息和费用信息，所述公交线网信息包括公交线网站点信息、站点间空驶时长信息以及线路运营时刻表信息，所述公交线网站点信息包括线网中各条线路首末站的车位数、配建设施以及电网条件；

步骤S2：利用公交线网信息和费用信息，建立以电动公交系统总成本最小为目标的电动公交线网运营调度及充电设施布设优化模型；

步骤S3：利用连续变化交叉概率和连续变化变异概率的自适应遗传算法求解电动公交线网运营调度及充电设施布设优化模型，得到涉及电动公交线网运营调度和电动公交充电设施布设的电动公交系统。

所述费用信息包括电价收费标准，所述的电价收费标准包括单一电价收费标准和分时电价收费标准。

所述电动公交线网运营调度及充电设施布设优化模型的目标函数为：