[发明专利]一种综合排队理论和外部成本的电动汽车充电预约方法

权利要求书

1.一种综合排队理论和外部成本的电动汽车充电预约方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过充电权平台根据用户的充电需求查询充电系统中未来各时段的平均排队时间和充电权价格；

根据所述平均排队时间和充电权价格通过计算各个时段的充电费用和时间成本；根据所述各个时段的充电费用和时间成本从所述充电权平台购买充电系统中最优充电时段和最优区域的充电权；

根据所述最优充电时段和最优区域为所述用户规划充电路径，使用购买的充电权为所述用户预约对应充电站的充电桩，并在所述用户实际到达并验证预约信息后进行充电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述平均排队时间和充电权价格通过计算各个时段的充电费用和时间成本，根据所述各个时段的充电费用和时间成本从所述充电权平台购买充电系统中最优充电时段和最优区域的充电权，包括：

定义为用户的充电所需电量，为用户偏好的充电时段，用户选择时段进行充电的效用根据下式计算：

，

式中，,分别为时段的充电权价格和平均排队时间，为用户排队的成本因子，,分别为用户提前和延后出发的成本因子；

由用户的行程所经区域中平均排队时间最小者给出；用代表用户可能经过的任意一个区域，则根据下式计算：

。

3.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述各个时段的充电费用和时间成本从所述充电权平台购买充电系统中最优充电时段和最优区域的充电权，包括：

为用户选择进行充电的最优时段和最优区域；最优充电时段和最优充电区域选择表示如下：

。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

若用户从所述充电权平台生成充电权并购买，则根据排队理论，给定时段、给定区域的平均排队时间根据下式计算：

，

式中，各参数均省去下标；为充电系统中区域的充电桩数量，，，分别服务强度，到达率，平均充电时间；分别代表电动汽车到达充电站的时间间隔和充电时间的相对方差；式中参数均由所述充电权平台的历史信息和预约信息统计得到并自动更新；

若用户从所述充电权平台生成给定时段、给定区域的充电权，则根据排队理论和外部成本理论，对应时段的充电权价格根据下式计算：

，

式中，为充电桩标准充电功率。

5.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在根据所述各个时段的充电费用和时间成本从所述充电权平台购买充电系统中最优充电时段和最优区域的充电权之后，还包括：

根据充电权购买情况更新所述充电权平中对应时段和区域的平均排队时间和充电权价格；其中购买的充电权可以在所述充电权平台上挂牌。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最优充电时段和最优区域为所述用户规划充电路径，使用购买的充电权为所述用户预约对应充电站的充电桩，并在所述用户实际到达并验证预约信息后进行充电，包括：

定义为用户从出发地离开的时间，为用户从出发地到充电站的行驶时间，则用户到达充电站的时间可以表示为：

，

用户到达充电站后，设为充电站出现空闲充电桩的时间，则用户排队等待的时间为：

；

为用户选择进行充电的最优充电站和充电路径；用户选择最优充电站使得整个充电路径时间花费最小，该决策可以表示为：

，

式中，为用户开始充电到充电完成所需的时间，为用户从充电站行驶到目的地所需的时间；

使用充电权为用户在所选择的充电站预约充电桩，并在用户实际到达后进行充电；定义为充电站内待充电电动汽车数量，为第辆车预计完成充电的时间，用户选择充电站并预约后，按时间先后顺序更新充电站的充电完成时间队列；则该充电站出现空闲充电桩的时间表示为：

。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，还包括：

分别在使用购买的充电权为所述用户预约对应充电站的充电桩以及在所述用户实际到达并验证预约信息后进行充电之后，更新充电权平中所述充电站的排队状态。