[发明专利]一种基于Agent仿真的电动汽车充电桩布局优化方法

说明书

本发明公开了一种基于Agent仿真的电动汽车充电桩布局优化方法。本发明基于对电动汽车充电时空特性的调查，考虑电动汽车充电模式、续航里程等相关因素，借助Matlab软件构建的Agent仿真模型，模型具有充电需求预测、路径规划、充电信息发布、充电桩布局优化等功能。模型考虑了的车辆出行OD，兼顾了燃油汽车的停车问题。

技术领域

本发明涉及一种基于Agent仿真的电动汽车充电桩布局优化方法，属于交通规划领域。

背景技术

随着世界经济的发展和自然资源的枯竭，能源危机和生态环境恶化已成为当今世界可持续发展的焦点问题，因此，许多国家提出了相应的能源开发路线和战略。电动汽车作为一种新型的环保交通工具，在城市大气污染减排和低碳交通发展中起着至关重要的作用。随着电池容量和经济效益的不断提高，电动汽车已成为新能源汽车的主要发展趋势。电动汽车存在续驶里程短和充电时间长两个方面的问题，电动汽车的快速发展依赖于充电设施的建设与布置，在国家政策的大力支持下，地方政府和相关企业正在大力建设充电桩的基础设施。但现阶段充电设施的快速发展的过程中存在以下一些问题：1、布局规划与充电需求不耦合。2、运营管理与充电需求不联动。

充电设施的合理布局规划是运营管理的基础，充电需求与充电设施之间的供需结构矛盾不仅加剧了充电的困难性，也增加了充电设施这种新事物推进过程中的舆论压力，严重阻碍了电动汽车的普及。因此，有必要对城市电动汽车充电设施布局规划进行分析优化。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种基于Agent仿真的城市电动汽车充电设施布局优化方法。

该方法的基本思想是基于对电动汽车充电时空特性的调查，考虑电动汽车充电模式、续航里程等相关因素，借助Matlab软件构建的Agent仿真模型，模型具有充电需求预测、路径规划、充电信息发布、充电桩布局优化等功能。模型考虑了的车辆出行OD，兼顾了燃油汽车的停车问题。

本发明的基本步骤如下：

c1、仿真基础条件设计

c11初始化仿真路网

包括初始化路段集合S、各类节点之间的连接属性、距离、道路等级、自由流速度通行能力C_s。初始化交叉口节点C；加载各路段初始流量q_s(0)，利用BPR函数计算初始路网各路段的行程速度v_s(0)、行程时间t_s(0)，其计算如下：

其中，α_s、β_s为路段s的BPR函数参数，L_s为路段s的长度。

c12初始化出行OD

起始节点(出发地)集合O和终止节点(目的地)集合D，根据Dijkstra算法进行初步路径规划。

c13初始化充电站和停车场

包括各停车场的位置Pi，容量C_p，快速充电桩数量N_fast(P_i)，慢速充电桩数量N_slow(P_i)，普通停车位数量N_com(P_i)、距离目的地之间的距离L_p→c。

c14车辆生成及初始化

根据出行化OD，随机生成车辆Agent进入路网，ID_c为该车辆编号、O_c为车辆起点、D_c为车辆终点，为车辆的生成时刻，由起点与路网交叉口的邻接关系确定车辆即将经过的交叉口B_c。