本發(fā)明屬于能量站規(guī)劃，具體涉及一種計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

2、新能源汽車作為一種綠色交通工具，在減少二氧化碳排放、緩解能源危機(jī)等方面具有巨大的優(yōu)勢和潛能。隨著新能源汽車的不斷發(fā)展，汽車的充能需求也在持續(xù)增長，而合理的充能站規(guī)劃是滿足用戶需求、提高充能效率、減少城市用地壓力和減少電網(wǎng)負(fù)擔(dān)的關(guān)鍵?，F(xiàn)有充能站規(guī)劃中，往往只針對單一種類的充能站（如充電站、加氫站等）進(jìn)行規(guī)劃，而忽略了日常生活中實(shí)際不同類型能量車輛的出行需求，無法最大限度地滿足多樣化的交通出行需求。同時(shí)，已有的規(guī)劃策略大多是單階段靜態(tài)規(guī)劃，容易出現(xiàn)前期設(shè)備冗余而后期設(shè)備不足的情況，難以滿足快速增長的車輛充能需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法及系統(tǒng)，考慮不同類型能量車輛的出行需求，以總成本最低為目標(biāo)進(jìn)行多類型能量站的多階段規(guī)劃，在實(shí)現(xiàn)混合能量站規(guī)劃的同時(shí)，有效避了免規(guī)劃前期設(shè)備冗余、超前投資和規(guī)劃后期設(shè)備不足、服務(wù)質(zhì)量降低的難題。

2、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第一方案提供了一種計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法，采用如下技術(shù)方案：

3、一種計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法，包括：

4、構(gòu)建交通拓?fù)洌?/p>

5、考慮時(shí)變路阻函數(shù)模型，獲取不同類型能量的車輛在所構(gòu)建的交通拓?fù)渲械耐ㄐ袪顩r；

6、考慮不同類型能量車輛的出行需求，根據(jù)所獲取的通行狀況，分別規(guī)劃各種不同類型能量車輛的充能路徑；

7、根據(jù)所得到的各種不同類型能量車輛的充能路徑，以總成本最低為目標(biāo)構(gòu)建混合交通流模型；

8、根據(jù)所構(gòu)建的混合交通流模型，完成多類型能量站的多階段規(guī)劃。

9、作為進(jìn)一步的技術(shù)限定，在規(guī)劃各種不同類型能量車輛充能路徑的過程中，融入所獲取的車輛通行狀況，采用迪克斯特拉算法進(jìn)行車輛出行路徑的規(guī)劃。

10、進(jìn)一步的，所述采用迪克斯特拉算法進(jìn)行車輛出行路徑的規(guī)劃的過程為：根據(jù)交通拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的鄰接矩陣和路阻函數(shù)獲取車輛的實(shí)時(shí)路阻函數(shù)和起止節(jié)點(diǎn)；根據(jù)所獲取的起止節(jié)點(diǎn)，計(jì)算車輛所有節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)路徑，完成車輛出行路徑的規(guī)劃。

11、作為進(jìn)一步的技術(shù)限定，在多類型能量站的多階段規(guī)劃的過程中，對所述混合交通流模型的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行歸一化處理，采用基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的多階段規(guī)劃方法分別對歸一化處理后的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行不同階段的評估，滿足考慮建設(shè)時(shí)序的不同階段下不同類型能量車輛的充能需求，得到多類型能量站的規(guī)劃方案。

12、進(jìn)一步的，在不同階段評估的過程中，通過改變不同類型能量站及其對應(yīng)的候選節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，得到同一階段的不同規(guī)劃方案；對所得到的同一階段的不同規(guī)劃方案進(jìn)行基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的方案評估，得到該階段下的最優(yōu)建設(shè)方案；基于所得到的最優(yōu)建設(shè)方案進(jìn)行下一階段的規(guī)劃，直到多階段規(guī)劃結(jié)束，得到最終的每一階段的規(guī)劃方案，完成不同階段的評估。

13、作為進(jìn)一步的技術(shù)限定，所構(gòu)建的混合交通流模型的目標(biāo)函數(shù)至少包括充電站成本、加氫站成本、混合充能站成本和碳排放成本；目標(biāo)函數(shù)的約束條件至少包括潮流約束、電儲能約束、制氫儲氫約束和碳排放流約束。

14、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第二方案提供了一種計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃系統(tǒng)，采用如下技術(shù)方案：

15、一種計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃系統(tǒng)，包括：

16、獲取模塊，其被配置為構(gòu)建交通拓?fù)洌紤]時(shí)變路阻函數(shù)模型，獲取不同類型能量的車輛在所構(gòu)建的交通拓?fù)渲械耐ㄐ袪顩r；

17、初步規(guī)劃模塊，其被配置為考慮不同類型能量車輛的出行需求，根據(jù)所獲取的通行狀況，分別規(guī)劃各種不同類型能量車輛的充能路徑；

18、建模模塊，其被配置為根據(jù)所得到的各種不同類型能量車輛的充能路徑，以總成本最低為目標(biāo)構(gòu)建混合交通流模型；

19、多階段規(guī)劃模塊，其被配置為根據(jù)所構(gòu)建的混合交通流模型，完成多類型能量站的多階段規(guī)劃。

20、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第三方案提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，采用如下技術(shù)方案：

21、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方案所述的計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法中的步驟。

22、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第四方案提供了一種電子設(shè)備，采用如下技術(shù)方案：

23、一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并在處理器上運(yùn)行的程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方案所述的計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法中的步驟。

24、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第五方案提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，采用如下技術(shù)方案：

25、一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括軟件代碼，所述軟件代碼中的程序執(zhí)行如本發(fā)明第一方案所述的計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法中的步驟。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

27、本發(fā)明考慮不同類型能量車輛的出行需求，以總成本最低為目標(biāo)進(jìn)行多類型能量站的多階段規(guī)劃，在實(shí)現(xiàn)混合能量站規(guī)劃的同時(shí)，有效避了免規(guī)劃前期設(shè)備冗余、超前投資和規(guī)劃后期設(shè)備不足、服務(wù)質(zhì)量降低的難題。

28、本發(fā)明通過構(gòu)建混合交通流模型，捕獲同一交通網(wǎng)中電動汽車和氫燃料汽車的充能負(fù)荷，相較于僅考慮一種車輛類型的交通流模型，更貼合實(shí)際生活中不同類型能量車輛的出行需求；在規(guī)劃充電站與加氫站的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了混合充能站規(guī)劃，可提高高密度車流量區(qū)域的土地利用率，降低充能站建設(shè)的土地成本，同時(shí)減少兩類充能站中相同設(shè)備的投資成本；可有效避免規(guī)劃前期設(shè)備冗余、超前投資和規(guī)劃后期設(shè)備不足、服務(wù)質(zhì)量降低等問題。

技術(shù)特征：

1.一種計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1中所述的一種計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法，其特征在于，在規(guī)劃各種不同類型能量車輛充能路徑的過程中，融入所獲取的車輛通行狀況，采用迪克斯特拉算法進(jìn)行車輛出行路徑的規(guī)劃。

3.如權(quán)利要求2中所述的一種計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法，其特征在于，所述采用迪克斯特拉算法進(jìn)行車輛出行路徑的規(guī)劃的過程為：根據(jù)交通拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的鄰接矩陣和路阻函數(shù)獲取車輛的實(shí)時(shí)路阻函數(shù)和起止節(jié)點(diǎn)；根據(jù)所獲取的起止節(jié)點(diǎn)，計(jì)算車輛所有節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)路徑，完成車輛出行路徑的規(guī)劃。

4.如權(quán)利要求1中所述的一種計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法，其特征在于，在多類型能量站的多階段規(guī)劃的過程中，對所述混合交通流模型的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行歸一化處理，采用基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的多階段規(guī)劃方法分別對歸一化處理后的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行不同階段的評估，滿足考慮建設(shè)時(shí)序的不同階段下不同類型能量車輛的充能需求，得到多類型能量站的規(guī)劃方案。

5.如權(quán)利要求4中所述的一種計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法，其特征在于，在不同階段評估的過程中，通過改變不同類型能量站及其對應(yīng)的候選節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，得到同一階段的不同規(guī)劃方案；對所得到的同一階段的不同規(guī)劃方案進(jìn)行基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的方案評估，得到該階段下的最優(yōu)建設(shè)方案；基于所得到的最優(yōu)建設(shè)方案進(jìn)行下一階段的規(guī)劃，直到多階段規(guī)劃結(jié)束，得到最終的每一階段的規(guī)劃方案，完成不同階段的評估。

6.如權(quán)利要求1中所述的一種計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法，其特征在于，所構(gòu)建的混合交通流模型的目標(biāo)函數(shù)至少包括充電站成本、加氫站成本、混合充能站成本和碳排放成本；目標(biāo)函數(shù)的約束條件至少包括潮流約束、電儲能約束、制氫儲氫約束和碳排放流約束。

7.一種計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)了如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法的步驟。

9.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)了如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括軟件代碼，其特征在于，所述軟件代碼中的程序執(zhí)行如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于能量站規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法及系統(tǒng)；其中，計(jì)及混合交通流的多類型能量站多階段規(guī)劃方法包括：構(gòu)建交通拓?fù)?；考慮時(shí)變路阻函數(shù)模型，獲取不同類型能量的車輛在交通拓?fù)渲械耐ㄐ袪顩r；考慮不同類型能量車輛的出行需求，分別規(guī)劃各種不同類型能量車輛的充能路徑；根據(jù)所得到的各種不同類型能量車輛的充能路徑，以總成本最低為目標(biāo)構(gòu)建混合交通流模型，完成多類型能量站的多階段規(guī)劃?？紤]不同類型能量車輛的出行需求，以總成本最低為目標(biāo)進(jìn)行多類型能量站的多階段規(guī)劃，在實(shí)現(xiàn)混合能量站規(guī)劃的同時(shí)，有效避了免規(guī)劃前期設(shè)備冗余、超前投資和規(guī)劃后期設(shè)備不足、服務(wù)質(zhì)量降低的難題。

技術(shù)研發(fā)人員：呂天光,曾海斌,艾芊,徐英東,郭宇,劉浩,徐肖同
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21