[发明专利]一种支持充放电策略的电动汽车配送路径优化方法

说明书

本发明公开一种支持充放电策略的电动汽车配送路径优化方法，该配送路径优化方法首先搭建以车辆固定成本、行驶成本、惩罚成本以及充放电成本为优化的目标函数，然后根据顾客点和充电站的坐标，采用遗传算法与局部搜索的混合算法进行路径规划，得到最优路径方案；最后根据步骤2得到的电动汽车配送路径的最优路径方案，结合分时电价，以换电站交换电池的供电方式，指导电力市场制定利润最大化的充放电决策。该配送路径优化方法设计了一种与局部搜索相结合的改进遗传算法(GA‑LS)，考虑了电动汽车充放电对电网的影响，具有鲁棒稳定性强、迭代效率高、求解质量高等优点。

技术领域

本发明涉及电动汽车配送路径优化调度技术领域，具体是一种支持充放电策略的电动汽车配送路径优化方法。

背景技术

随着全球变暖等问题日益严重，降低交通运输领域的温室气体排放逐渐受到人们的重视。新能源汽车具有无污染，节能环保等优点，随着电池技术的不断发展，新能源逐渐被应用于物资运输、个人出行、公共交通等多个交通领域。但由于电池电量限制以及充/换电设施较少，很大程度上限制了新能源汽车在各个领域上进一步推广和应用。近年来国内外关于以电动汽车为主的车辆路径规划研究越来越多，绿色交通运输将成为未来几年的重点方向。

车辆路径问题(VRP)作为交通方向里的经典问题已经发展成熟，新型的电动汽车路径问题(EVRP)是对原有模型的扩展，相较于传统的车辆路径问题，需要考虑车辆的行驶范围、充电时间等问题，使得模型更加复杂。

现有技术解决电动汽车路径优化问题时，主要问题有：

(1)在路径优化和充电策略上，针对车联网(V2G)的研究相对较少。在智能电网中，电动汽车/换电站可以作为分布式电源为电网输送能量，这种充放电方式减少了电网的能源浪费并且提高电动汽车的运作效率，减少配送的成本和时间，降低电网的峰谷差。

(2)模型容量较小，不能适用于顾客点数较多的情况。现有技术应用的算例模型顾客点较少，缺少对大容量模型的可行性研究。

(3)充电时间不合理。现有技术会在电动汽车低电量时进入充电站，直至电量充满或到规定的服务时间方可离开，但该充电方法易导致充电时间过长，驾驶员往往集中在一天中的某几个特定时段，易造成充电高峰，充电站排队时间过长等情况

(4)算法求解较慢，稳定性差，容易陷入局部最优的情况。

发明内容

为了解决现有电动汽车路径规划问题求解效率低、算例容量较小和充放电策略等问题，本发明提供一种支持充放电策略的电动汽车配送路径优化方法。该配送路径优化方法设计了一种与局部搜索相结合的改进遗传算法(GA-LS)，考虑了电动汽车充放电对电网的影响，具有鲁棒稳定性强、迭代效率高、求解质量高等优点。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，设计一种支持充放电策略的电动汽车配送路径优化方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

步骤1：搭建以车辆固定成本、行驶成本、惩罚成本以及充放电成本为优化的目标函数：

上述目标函数遵从电动汽车出行约束和电网约束；

所述电动汽车出行约束为：

∑_j∈V,i≠jX_0jk≤1 k∈K (3)

O≤D_j≤C_ik-D_i i∈V,j∈V,k∈K (5)