[发明专利]一种考虑充电时间的共享电动汽车的站点选址方法

说明书

本发明提供一种考虑充电时间的共享电动汽车的站点选址方法，涉及站点选址技术领域。该方法包括：用有向图表示运行区域的街道网络；设置建模所需参数、基本信息和要求；设置决策变量并建立考虑充电时间的共享电动汽车的站点选址问题的数学模型；对模型进行编码并生成初始解；寻找初始解的邻域解集；寻找历史最优解作为当前解；将当前解的每个片段进行重新排序后存储在二叉树中；对二叉树中的当前解进行重复解剔除；对剔除重复解后的当前解进行解码并输出。本方法采用换电池方式，考虑电池的充电时间，通过服务客户行程需求，减少运营商购买车辆及电池的成本费用，提高客户满意度，在现有的研究基础上提高了服务质量与效率，具有可行性与创造性。

技术领域

本发明涉及站点选址技术领域，具体涉及一种考虑充电时间的共享电动汽车的站点选址方法。

背景技术

近年来，由于机动车数量的增多导致了严重的空气污染问题，为了减少环境污染电动汽车应运而生，电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于共享经济的到来，共享汽车走进了人们的生活，共享汽车，是指许多人合用一辆车，即开车人对车辆只有使用权，而没有所有权。共享电动汽车作为一种结合电动汽车和共享系统的新型的交通方式，与传统出行方式相比，具有降低汽车拥有量、减少停车位需求、促进公交使用和降低环境污染的优点。在共享汽车系统的运行中，站点的选址、车辆的购买和电池的配置是非常重要的。由于客户的行程需求具有较大的流动性，而且会根据时间、地点、季节的不同而不同，所以共享汽车站点的选址等问题非常复杂。

现有技术关于站点选址问题的现有研究中，多集中在充电站选址问题方面，并且多与站点运行方面相结合。对于客户来说，充电站内即使采用快充方式，等待时间也较长，同时又加速电池老化；对于充电站运营商来说，在预期客户需求相同时，为了服务更多的客户需求，充电站购买车辆的费用较高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种考虑充电时间的共享电动汽车的站点选址方法，对共享电动汽车采用换电池的运行模式，减少了站点初期配置车辆与电池的成本费用，同时延长了电池的使用寿命，减少了客户等待时间，增加了客户的满意度。

为了实现上述目的，一种考虑充电时间的共享电动汽车的站点选址方法，具体步骤如下：

步骤1：用有向图表示运行区域的街道网络设置所有的潜在站点为其中，为节点集，r表示源点集，s表示汇点集，i_t表示每个站i∈S考虑每个时间点t∈{0，1，...，T_max}的节点集，A＝A_W∪A_T∪A_I∪A_C为弧集，A_W表示等待弧，A_T表示行驶弧，A_I表示初始分配弧，A_C表示最终收集弧；

步骤2：设置每个站点i∈S的建设成本为F_i≥0、每个站点i的运行成本为每个站点i容纳的车辆数为C_i∈N、每辆车的购买成本为F_car≥0、每辆车的运行成本为φ≥0、每个站点i购买的电池数为B_i、每个电池的购买成本为F_battery≥0、每块电池的运行成本为θ≥0、所有站点购买的总电池数为B、建设站点和购买车辆与配置电池的总预算为W≥0、共享汽车系统的总车辆数为H∈N；

步骤3：设置考虑充电时间的共享电动汽车的站点选址所需要的基本信息；

所述基本信息包括：

(1)客户需求为一组行程K，每个行程k∈K都包含起点站终点站开始时间s_k∈T、结束时间e_k∈T、运营商获得的利润p_k＞0，其中，s_k＜e_k，T＝{0，1，...，T_max}是计划阶段中离散时间点的集合，同时共享汽车系统会选择是否接受行程；