[发明专利]计及准动态交通流的电动汽车荷电状态时空分布模拟方法

权利要求书

1.一种计及准动态交通流的电动汽车荷电状态时空分布模拟方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

S1：将电动汽车出行链划分成出行段；

S2：模拟OD矩阵分时段增量分配的准动态交通流，具体包括以下步骤：

S21：将OD矩阵时段化，具体包括：将一天24小时等间隔划分为N份，时间间隔表示为：假设每个时间间隔period内交通阻抗不变，即同一个时间间隔period内进入路网的电动汽车处于相同的路阻状况中；

每一个时间间隔period内，每个出行段OD矩阵中均有部分汽车进入路网中，该部分记为k表示第k个时间段，即若抽取的出发时刻落在第k个时间段内，则该电动汽车属于且满足：

将所有第k时段的出行段OD矩阵相加，得到第k时段的总出行OD矩阵，称为时段OD矩阵：

并满足：

即表示的是所有第k时间段内出发的汽车；

S22：将OD矩阵按时序增量分配，具体包括：将时段OD矩阵利用静态增量分配法对应其时段，按照时序方式将各时段的电动汽车分配到路网中，并得到各时段的行驶路径；假设前m个进入路网的时段OD矩阵将退出路网，即每一个时间间隔将有一层OD矩阵加入，一层OD矩阵退出，则k时段路段a的交通流量表示为：

其中，表示k时段路段a的交通流量，表示k时段出行OD矩阵分配到路段a的交通流量；

S23：根据步骤S22计算得到一天内各个时间间隔中每条道路的路阻情况，将当天每一层的OD矩阵分配后，得出当天的交通流模拟；

k时段a路段的路阻采用BPR函数计算，计算公式为：

其中，为k时段a路段的交通阻抗，为k时段a路段的交通流量；t₀为零交通流阻抗，即无车辆状态下电动汽车行驶的时间长度；c_a为路段a的设计通行流量；α、β为函数固定参数；

S3：计算准动态交通流模拟下的电动汽车荷电状态时空分布，具体包括以下步骤：

S31：计算电动汽车出行时空分布；

根据准动态交通流分配模型，已知电动汽车的出行链与所在OD矩阵后，进行交通流分配的同时得到各时段出发的电动汽车出行路径；对每辆电动汽车而言，根据出发时间和路径模拟结果，对应各个时间间隔的路阻情况，由BPR函数到各路段的行驶速度，从而得到其时空分布情况，不同出发时间段的电动汽车对应不同的道路阻抗，因而产生随时间变化的路径选择及通行速度；

S32：计算电动汽车荷电状态时空分布；

根据准动态路径模拟模型，若t时刻x位置上电动汽车速度为V(t,x)，单位里程耗电量表示为e(t,V(t,x))，简记为e(t,x)，则电动汽车剩余电量表示为：

EC_i＝EC_i'-∑L(x)·e(t,x)

其中，EC_i为电动汽车i的目前电池剩余电量，EC_i'为出行前的剩余电量，L为途经路段长度；由此得到电动汽车在出行中的荷电状态动态时空分布。

2.根据权利要求1所述的计及准动态交通流的电动汽车荷电状态时空分布模拟方法，其特征在于，所述步骤S1中，将电动汽车出行链划分成出行段，具体包括：假设第i条出行链C_i由j个出行段c_ij组成；每个出行段c的开始时间t_s服从正态概率分布，其概率密度函数为：

其中μ和σ分别为出行时间均值与方差，不同出行段对应不同数值。