[发明专利]高速公路电动汽车应急救援站选址定容方法及系统

说明书

本发明公开了高速公路电动汽车应急救援站选址定容方法及系统，以社会年化成本最小为目标，在保证救援及时性要求前提下，兼顾建站方和电动汽车用户的利益，通过综合考虑快充站故障率、车流量、电价、建站费用等影响因素，决策救援站数量、位置以及站内救援车数量，并采用自适应遗传算法对所构建模型进行求解。文章以山东高速公路快充服务网络为例，验证了方法的有效性。

技术领域

本发明涉及一种高速公路电动汽车应急救援站选址定容方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

为响应政府规划，国家电网公司已在20余个省及直辖市建成了1200余座高速公路快充站。尽管高速公路基础充电设施日趋完善，但快充站故障或电动汽车电力不足而无 法到达快充站等问题仍限制了电动汽车的推广使用。因而研究高速公路环境下电动汽车 应急救援方法，对推动我国电动汽车产业进一步发展具有十分重要的现实意义。

发明人发现，目前有关电动汽车应急救援的研究相对较少，已有的研究主要集中在 应急救援所用设施配备方面。现有技术设计开发了一种基于安卓系统的电动汽车应急救 援服务应用程序，通过电动汽车、救援服务器、救援车之间的数据交互，实现救援需求的有效响应。现有技术对三种应急救援车辆全寿命周期的经济实用性进行了分析，得出 柴油与蓄电池相结合的方式更具救援经济性的结论。上述研究虽然取得了一些成果，但 缺少对应急救援服务系统化的研究。若要实现对大规模电动汽车的应急救援，需在路网 中建设电动汽车应急救援站网络，并采用应急充电车对无法充电的电动汽车进行应急充 电，或将其牵引至最近的充电站，从而实现对电动汽车续航能力和行驶可靠性的保障。 因此，电动汽车应急救援站的选址定容成为决定应急救援及时性和经济性的关键。

当前，对电动汽车应急救援站选址定容的研究仍处于初始阶段，因决策需兼顾运行 经济性与救援及时性，故需要根据救援的实际需求，合理规划建站位置、救援站车辆配置、救援路径等多种要素。现有技术提出了一种建设成本最小化的应急救援站选址模型，得到了投资成本最小情况下的救援站选址方案，但模型中缺少对用户救援等待时间成本和救援成本的考虑。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种高速公路电动汽车应急救援站选址定容方法及系 统，以年化社会成本最小为目标，以救援最迟到达时间为约束，在兼顾建站方和电动汽车用 户利益情况下，综合考虑快充站故障率、车流量、电价、建站费用等影响因素，建立选址模 型，并根据救援站服务范围内救援需求数量确定站内救援车数量。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

高速公路电动汽车应急救援站选址定容方法，包括：

获取快充站故障概率数据、快充站故障期间需要救援的电动汽车数量数据以及救援站处 的电价数据；

以折算到每年的电动汽车救援综合成本最小为目标，建立高速公路电动汽车应急救援站 选址定容模型；其中，综合成本包括：年用户等待成本、年建站费用与设备成本以及年救援 成本；

确定高速公路电动汽车应急救援站选址定容模型的优化约束条件，包括：救援站最小数 量约束、救援最大时间约束、柴油车数量约束以及蓄电池车数量约束；

采用自适应遗传算法对高速公路电动汽车应急救援站选址定容模型进行求解，得到最优 选址方案；

所述最优选址方案包括：救援站的位置及数量、站内各类型救援车辆的数量，以及每个 救援站的救援范围。

进一步地，所述高速公路电动汽车应急救援站选址定容模型具体为：

minf＝ω₁C₁+ω₂C₂+ω₃C₃