電動(dòng)汽車(chē)充-換電設(shè)施選址模型研究.pdf

1、作為人口和資源消耗大國(guó)，中國(guó)目前正面臨城市化和工業(yè)化進(jìn)程所帶來(lái)的能源問(wèn)題，由其導(dǎo)致的能源緊缺、環(huán)境污染等一系列問(wèn)題正越來(lái)越大的制約著我國(guó)的快速健康發(fā)展。電動(dòng)汽車(chē)低碳環(huán)保，與我國(guó)秉持的可持續(xù)發(fā)展觀理念不謀而合，我國(guó)已經(jīng)出臺(tái)了多項(xiàng)政策來(lái)推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。然而，電動(dòng)汽車(chē)在我國(guó)的推廣進(jìn)展卻很緩慢。電動(dòng)汽車(chē)的普及率還不高，在實(shí)際使用環(huán)節(jié)中，缺乏相應(yīng)的配套設(shè)施建設(shè)，尤其是對(duì)電動(dòng)汽車(chē)至關(guān)重要的充\換電基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)按量還很少，這已經(jīng)成為影響消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)電

2、動(dòng)汽車(chē)的最大障礙。為電動(dòng)汽車(chē)提供發(fā)達(dá)的充\換電服務(wù)設(shè)施，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程有著重要影響?；诖?，本文研究電動(dòng)汽車(chē)充\換電設(shè)施選址問(wèn)題，并深入探討續(xù)航里程等因素對(duì)選址決策和選址成本造成的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了本文的研究背景，闡述了研究電動(dòng)汽車(chē)充\換電設(shè)施選址問(wèn)題的必要性和緊迫性。⑵總結(jié)和回顧了三類(lèi)經(jīng)典的選址模型和國(guó)內(nèi)外關(guān)于新能源汽車(chē)能源補(bǔ)充設(shè)施的選址問(wèn)題。⑶研究了電動(dòng)汽車(chē)換電站的選址-庫(kù)存問(wèn)題。在單路徑換電站

3、選址-庫(kù)存模型的基礎(chǔ)上提出多路徑換電站選址-庫(kù)存模型，然后針對(duì)一個(gè)數(shù)值算例，分別采用遺傳算法和模擬退火算法對(duì)模型進(jìn)行求解，在數(shù)值算例與分析中，將兩種算法與CPLEX的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，證明了算法的有效性。此外，還對(duì)續(xù)航里程和建站成本以及電池庫(kù)存成本、服務(wù)水平之間的關(guān)系分別進(jìn)行了深入的分析，得出電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程對(duì)其他因素的影響。⑷研究了路徑流量不確定的電動(dòng)汽車(chē)換電站選址魯棒模型。假設(shè)交通網(wǎng)絡(luò)上的路徑流量取值在有界的對(duì)稱(chēng)區(qū)間上，通過(guò)控制不

4、確定參數(shù)的變動(dòng)個(gè)數(shù)來(lái)規(guī)避參數(shù)的擾動(dòng)，提出用戶(hù)流量不確定的電動(dòng)汽車(chē)換電站選址問(wèn)題的魯棒模型，然后將約束條件中含有最大化問(wèn)題的魯棒模型轉(zhuǎn)化為線性模型。應(yīng)用數(shù)值算例分析了解的魯棒水平對(duì)換電站選址成本的影響，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)路徑流量的擾動(dòng)做了敏感性分析，得出換電站選址總成本對(duì)路徑流量擾動(dòng)的敏感性。⑸研究了考慮電動(dòng)汽車(chē)充\換電設(shè)施服務(wù)半徑的雙目標(biāo)選址問(wèn)題。將電動(dòng)汽車(chē)充\換電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)上的用戶(hù)分為產(chǎn)生于交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的需求和產(chǎn)生于交通網(wǎng)絡(luò)路徑的需求兩大類(lèi)，提出

5、了最小化充\換電設(shè)施建設(shè)成本和最大化覆蓋用戶(hù)數(shù)量的雙目標(biāo)數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，并設(shè)計(jì)拉格朗日松弛算法求解該模型。最后，通過(guò)隨機(jī)生成的數(shù)值算例說(shuō)明從算法的精確度和運(yùn)行時(shí)間兩方面看，拉格朗日松弛算法求解該模型十分有效，并利用Nguyen-Dupius網(wǎng)絡(luò)作為算例，分析建立的充\換電設(shè)施數(shù)目與充\換電設(shè)施覆蓋的用戶(hù)數(shù)量之間的權(quán)衡關(guān)系。⑹研究了多等級(jí)充\換電設(shè)施選址問(wèn)題。提出了同時(shí)最小化充\換電設(shè)施建設(shè)成本和充電時(shí)間的數(shù)學(xué)模型，由于該數(shù)學(xué)規(guī)劃是非線性規(guī)