[发明专利]一种基于氢能源汽车、制氢厂数据进行加氢站选址的方法

权利要求书

1.一种基于氢能源汽车、制氢厂数据进行加氢站选址的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一、通过氢能源汽车大数据平台对某区域内的氢能源汽车运行数据进行采集，获取每辆车的包括日平均里程、日平均用氢量、车辆运行区域分布、不同位置节点的氢余量、车辆加氢时间分布的加氢需求相关信息；

步骤二、针对设置规划的各加氢站备选地址，建立相应加氢站所面对的加氢需求量函数，以加氢站备选地址作为决策变量并以区域内加氢站面对的加氢总需求最大的目标，利用粒子群算法求解得到考虑不同时段和区域加氢需求的最优加氢站备选地址集合；

步骤三、通过氢能源汽车大数据平台采集该区域内制氢厂的包括管束车数量、制氢能力、服务加氢站数量、各制氢厂为中心特定辐射范围的加氢站备选地址、调度策略的制氢厂运营信息，获取包括各制氢厂满负荷服务情况下的可分配氢量、可调动的管束车数量、可服务的最远距离范围供氢能力相关信息；

步骤四、考虑氢能源汽车加氢、管束车运氢以、加氢站储氢以及制氢厂生产这几个环节共同的成本建立成本函数，以加氢站备选地址为决策变量并以该成本函数最小为目标，利用利用粒子群算法求解得到考虑成本的最优加氢站备选地址集合；

步骤五、综合求解得到的考虑加氢需求的最优加氢站备选地址集合与考虑成本的最优加氢站备选地址集合，确定最终的加氢站选址集合。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤二中区域内加氢站面对的加氢总需求最大的目标函数具体采用以下形式：

max∑W_OD·y·p

式中，W_OD为车辆运行区域从加氢出发节点到备选加氢站地址的交通流量，y为车辆实时加氢需求量，p为车辆选择各备选地址的概率集合，p可表示为以下矩阵的形式：

其中，M，N分别表示氢能源车辆数量以及规划的加氢站备选地址数量，i表示第i个备选地址，j表示第j辆车，p_ij表示第j辆车前往第i个备选地址处加氢站的概率；

从加氢需求相关信息中提取出包括：(1)车辆特征、(2)加氢站备选地址特征、(3)车辆-加氢站备选地址联合特征的三类数据，将其编码后作为特征向量，建立基于logistic回归的车辆加氢行为预测模型p_ij＝F(X_ij)，F(·)表示预测模型的具体函数方程；利用采集的三类历史数据拟合由所述概率体现的氢能源汽车加氢行为；

针对上述加氢总需求最大的目标函数，利用粒子群算法求解得到考虑加氢需求的最优加氢站备选地址。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：上述车辆特征具体包括：车辆类型、车辆运行区域分布、不同位置节点的氢余量、车辆加氢时间分布；加氢站备选地址特征具体包括：各备选地址坐标、各备选地址附近交通密度；车辆-加氢站备选地址联合特征具体包括：车辆与各备选地址是否在同一线路上，车辆离各备选地址的距离，车辆前往各备选地址可选线路的交通状况。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤四中氢能源汽车加氢、管束车运氢、加氢站储氢以及制氢厂生产这几个环节共同成本最小的目标函数具体采用以下形式：

其中，a_x为运输方式x的成本系数，表示采用第x种运输方式时单位距离的运输费用；a_ij为第i个备选地址到第j个制氢厂的行车距离；b_z为加氢站储存方式z的成本系数，即采用z种储存方式时单位氢的储存系统、使用系统、能耗的总成本；w_ij为第i个加氢站对第j个制氢厂的氢能源需求量；u_j为第j个制氢厂的氢生产成本；d_i，j+1为任意两个加氢站备选地址之间的行车距离；D₁、D₂分别为两加氢站备选地址之间最远距离约束、制氢厂到加氢站最远服务距离；L_j为第j个制氢厂的产能限制；K为不可建加氢站区域；N为可调动的管束车数量；

针对上述成本最小的目标函数，利用粒子群算法求解得到考虑成本的最优加氢站备选地址。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤五具体包括：针对得到的考虑加氢需求的最优加氢站备选地址集合Y₁与考虑成本的最优加氢站备选地址集合Y₂，遍历Y₁中任意备选地址坐标(x₁，y₁)与Y₂中任意备选地址坐标(x₂，y₂)之间的距离，并以小于预定值为指标，确定出综合最优加氢站备选地址集合，结合实际情况调整确定最终的加氢站选址集合。