[发明专利]面向智慧城市的充电站建设方法

说明书

本发明公开了面向智慧城市的充电站建设方法，通过获取待规划城市内的交通信息、居民信息以及充电站的建设参数和运行参数数据；对待规划城市进行充电需求分析并进行充电区块划分，通过卷积神经网络预测各充电区块的关键充电需求点及各关键充电需求点所对应的电动汽车平均行驶速度；以保证充电站全天应满足其服务范围内所有充电需求、各用户在预设电量值内需到达相应的充电站进行充电、以及所述待规划城市中的任一关键充电需求点至少在一个充电站的服务范围内为约束条件，以最小化待规划城市的充电站建设投入成本及用户充电成本为目标，构建充电站选址建设模型；求解该模型得到待规划城市的选址及建设方案。

技术领域

本发明涉及城市交通规划与优化技术领域，尤其涉及面向智慧城市的充电站建设方法。

背景技术

随着社会的经济技术发展，环保成为了现代社会的一个重要话题。在人类社会的生活选择上，环保逐渐成为一种趋势。在这种社会趋势下，人们在出行选择上，更多地选择了电动汽车来代替传统的燃油汽车。电动汽车的需求量逐渐增大，而其充电需求也在变大。但是，基于现有的充电技术，电动汽车的充能方式很难像传统燃油汽车一样快速、便捷。现有的电动汽车充电主要有两种方式：慢充和快充。在慢充模式下，电动汽车通常需要6小时以上才能充满，适合长时间停车的电动汽车车主；快充模式下，电动汽车之需要30分钟～1小时就能充满。两者相比之下，快充模式因为其快捷性，逐渐成为了电动汽车用户的重要充电选择，但同时，快充也会给电网带来一定的压力，其建设成本与慢充相比也会比较大。

与传统加油站选址方式相比，在面向智慧城市的电动汽车充电站的建设选址过程中，需要综合考虑各方面具体因素，主要包括：充电站的建设成本、电动汽车用户为充电的所花费的经济成本、时间成本，同时也要考虑充电站选址的合理性，即充电站的服务范围、充电站的电网建设可以满足其服务范围内所有有充电需求的用户。因此，在考虑充电站的选址时，传统的加油站选址方式很难得到沿用。为了使电动汽车更加普及，充电站在选址建设上需要作出一定的考量及改进。然而现有的研究更多针对电动汽车快充的特性，少有考虑慢充的充电方案。

综上所述，传统加油站的选址策略在目前电动汽车充电的充能模式无法继续沿用，另外现有的充电站选址研究极少考虑考虑交通路网的特性以及慢充的充电方案，充电站建设规划欠优。

发明内容

本发明为解决传统加油站的选址策略在目前电动汽车充电的充能模式无法继续沿用，且现有的充电站选址研究极少考虑考虑交通路网的特性以及慢充的充电方案，充电站建设规划欠优的问题，提供了面向智慧城市的充电站建设方法。

为实现以上发明目的，而采用的技术手段是：

面向智慧城市的充电站建设方法，包括以下步骤：

S1.获取待规划城市内的交通信息、居民信息以及充电站的建设参数和运行参数数据；

S2.基于步骤S1得到的数据，对所述待规划城市进行充电需求分析并进行充电区块划分，通过卷积神经网络预测各充电区块的关键充电需求点及各关键充电需求点所对应的电动汽车平均行驶速度；

S3.以保证充电站全天应满足其服务范围内所有充电需求、各用户在预设电量值内需到达相应的充电站进行充电、以及所述待规划城市中的任一关键充电需求点至少在一个充电站的服务范围内为约束条件，以最小化所述待规划城市的充电站建设投入成本及用户充电成本为目标，构建充电站选址建设模型；

S4.求解所述充电站选址建设模型，得到所述待规划城市的选址及建设方案。

上述方案中，结合考虑一定充电桩覆盖区域内充电需求分析、以及交通路网性质，对充电需求的生成和空间分布情况进行了有效的预测，而后构建了充电站选址、规划的联合优化问题及相应的充电站选址建设模型，通过该模型，可以设计得到在满足一定区域内充电需求的前提下，符合路网特性的最优方案，同时达到最小成本的效果。

优选的，步骤S1所述的：