关键词：电动汽车;;充电站;;选址;;截流;;竞争
摘 要：近年来,全球变暖、能源危机以及环境污染的问题日益严峻,尤其是汽车排放所引起的空气污染是城市环境治理的一个主要难题。电动汽车作为一种使用清洁、可再生能源的交通工具,成为了各国政府及企业纷纷大力发展的对象。但伴随着电动汽车迅猛发展的同时,却是充电基础设施的整体不足、供给滞后。以充电站为主的充电设施的普及与覆盖问题亟需解决,充电站网络的建设也成为影响电动汽车发展的关键因素。本文以充电站的选址策略为核心展开了深入研究。在充电站选址问题中,需要考虑的因素较多,不同的选址算法侧重考虑的因素也不尽相同。本文根据充电站网络的建设情况将选址算法分为两类。第一类即充电站网络建设之初,此时需要批量布设充电站,并且应在考虑相关因素的情况下以最大化车流量捕获率为目标。第二类是在当前场景中已有一定数量的充电站,且这些充电站分别属于不同的公司,不同公司之间相互竞争。当某一公司需要进行扩张,新建若干充电站时,选址算法需考虑市场中的竞争关系,以建成后公司市场份额最大为目标。本文首先提出一种基于截流模型的充电站选址算法,该算法首先考虑车辆拥有有限的行驶距离,并利用排队论将充电站网络的平均排队时间限定在阈值内,同时考虑车辆可偏离预设路径。该算法适用于充电站网络建设之初,以一定预算布设充电站,可在保证充电站的平均排队时间同时,有效提升了充电站网络对车流捕获率。然后,本文设计了一种竞争环境中的充电站选址算法。该算法考虑在竞争环境中进行选址时,在减小公司内部竞争导致损失的同时,尽可能让新充电站抢占其他公司所占有的份额,以达到公司整体利益最大化的目标。该算法适用于充电站网络中有多家公司,其中一家公司需要进行扩张的场景。同时,本文也针对充电站建成后充电订单以及充电站现场的管理流程进行了设计,以确保充电的有序进行。最后,本文设计了相关求解算法并对两个选址算法进行仿真验证,验证算法的性能与有效性。
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