【摘要】：進(jìn)入21世紀(jì)以來,人類社會(huì)面臨石油危機(jī)、能源安全和環(huán)境保護(hù)等諸多挑戰(zhàn)。包括中國(guó)在內(nèi)的世界100多個(gè)國(guó)家調(diào)整了能源戰(zhàn)略,新能源汽車發(fā)展規(guī)劃及配套政策相繼出臺(tái),以電力、太陽(yáng)能等綠色能源代替石油作為動(dòng)力的電動(dòng)汽車受到廣泛關(guān)注。然而,由于電動(dòng)汽車的能量補(bǔ)給方式和運(yùn)行特點(diǎn)與普通燃油汽車存在差異,在路途上行駛的電動(dòng)汽車因電池容量不足而難以到達(dá)目的地時(shí),需要駛?cè)肟焖俪潆娬具M(jìn)行應(yīng)急充電。此時(shí),用戶既要考慮充電方式、充電設(shè)施位置及其使用狀態(tài)等電力信息,也要考慮道路分布和交通流量等交通信息。因此,適當(dāng)選擇電動(dòng)汽車路徑并優(yōu)化充電導(dǎo)航有助于提高用戶的出行效率,緩解大量電動(dòng)汽車同時(shí)充電對(duì)配電系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響,對(duì)促進(jìn)電動(dòng)汽車的快速普及具有重要意義。首先,介紹了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用,提出了基于群智感知的電動(dòng)汽車路徑選擇和充電導(dǎo)航框架設(shè)計(jì)。借助群智感知技術(shù),來獲取實(shí)時(shí)交通路況和充電站信息(包括充電站服務(wù)信息和充電預(yù)約信息)。分別以交通路段和時(shí)段為橫縱坐標(biāo),構(gòu)建了交通路段速率矩陣;針對(duì)路段速率矩陣可能存在不完整、未知的空缺項(xiàng),實(shí)現(xiàn)了基于矩陣分解方法的路段速率矩陣獲取,并保證了矩陣分解的精度;利用路段速率矩陣的時(shí)空特性,分別借助多元逐步線性回歸和自回歸積分滑動(dòng)平均模型,實(shí)現(xiàn)了面向空行空列的路段速率矩陣恢復(fù)�？紤]了快速充電站的用戶平均到達(dá)率和充電機(jī)平均服務(wù)率,基于排隊(duì)理論,給出了用戶平均充電等候時(shí)間估計(jì)模型。在充電站采用標(biāo)準(zhǔn)電價(jià)(如所屬配電系統(tǒng)固定電價(jià)或分時(shí)電價(jià))的基礎(chǔ)之上,提出了基于群智感知的充電站實(shí)時(shí)定價(jià)方法,以浮動(dòng)電價(jià)反映充電站充電負(fù)荷容量的實(shí)時(shí)變化。其次,在滿足路徑選擇、到達(dá)時(shí)間、電池容量以及充放電狀態(tài)互斥約束下,構(gòu)建了在分時(shí)電價(jià)機(jī)制下用戶出行時(shí)間最小、充電成本最小和綜合成本最小三種不同決策目標(biāo)下的電動(dòng)汽車路徑選擇和充電導(dǎo)航優(yōu)化模型。以某市100×100km區(qū)域內(nèi)包含4座快速充電站的交通網(wǎng)絡(luò)及IEEE 33節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)為例進(jìn)行數(shù)值仿真。以單個(gè)私人電動(dòng)汽車用戶為例,面向考慮和未考慮實(shí)時(shí)交通路況和充電站服務(wù)信息兩種情況,分別在分時(shí)電價(jià)與固定電價(jià)機(jī)制下,針對(duì)參與群智感知的不同電動(dòng)汽車數(shù)量,重點(diǎn)剖析了不同決策目標(biāo)對(duì)用戶出行路徑的影響以及電動(dòng)汽車充放電對(duì)配電系統(tǒng)的影響。最后,兼顧了電動(dòng)汽車具體行駛需求和充放電雙重特性,以物流配送車輛為例,開展參與物流配送的多電動(dòng)汽車路徑選擇和充電導(dǎo)航優(yōu)化決策研究。在滿足路徑選擇、到達(dá)時(shí)間、電池容量、載貨量以及電動(dòng)汽車數(shù)量約束下,以參與物流配送的電動(dòng)汽車運(yùn)輸時(shí)間和快速充電綜合成本之和最小為目標(biāo),構(gòu)建了參與物流配送的多電動(dòng)汽車路徑選擇和充電導(dǎo)航優(yōu)化模型。以某市60×60km區(qū)域內(nèi)包含28客戶/4充電站/1配送中心的33節(jié)點(diǎn)配送系統(tǒng)為例進(jìn)行數(shù)值仿真,對(duì)比分析了客戶需求量、實(shí)時(shí)交通路況和充電站電價(jià)信息對(duì)參與物流配送的多電動(dòng)汽車路徑選擇和充電導(dǎo)航優(yōu)化結(jié)果的影響及其對(duì)充電站充電負(fù)荷的影響,說明了所提方法的可行性與有效性。
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【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U495;TM73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2273513