[发明专利]一种北方气候快充纯电动公交车运营调度优化方法

说明书

本发明提供一种北方气候快充纯电动公交车运营调度优化方法，包括以下步骤：给出关键参数的互动关系，构建线路长度组合情境下的运力配车规模条件下的充电高峰点分布和充电排队模型关系，构建不同线路长度组合条件下的车桩比优化算法关系。本项发明区别于现有传统公交车配车方法，要兼顾电动车用电结构和线路长度、运力配置影响下的充电高峰时段和排队问题，以及不同线路组合，合理调配充电时间，即满足公交车辆运营发车计划，又能提高充电桩全天利用效率。

技术领域

本发明涉及电动公交车运营技术领域，特别是一种北方气候快充纯电动公交车运营调度优化方法。

背景技术

纯电动公交车是城市绿色公共交通形式之一，使用越来越广泛。目前，纯电动公交车充电时间主要为1h-4.5h范围(称为慢充车辆)，白天8h运营中要进行1-2次充电(补电)，也可以晚上利用峰谷电价充电。但是车辆集中充电时间分布和排队等待充电现象影响车辆正常发车计划，同时调度配车比传统公交车辆增加，即配车比增加，从成本上和公交场站空间冗余不足方面都是存在很多困难和问题。

现有最接近的技术是换电池的纯电动公交车运用，电池在一个较为半封闭空间的电池架上，保温性能好，冬天适当减少续航里程。集中充电换电池方式，充电时间长，一般1.5h-3.5h，为了不影响公交日常调度，就要增加备用车辆数，同时，这种纯电动公交车的锂电池使用寿命理论上为5年，实际运用中电池后期衰减快，这种纯电动车电池和车辆的使用寿命8-10年不一致，车辆运营的8年间需要换一批新电池，成本占车辆总成本60％以上。换电池模式，公交换电池场站布设位置受公交线路长度和空驶里程影响，应与公交首末站相邻，电池电量支持车辆运行线路长度不超过20km，电池续航时间为3-4h，因此备用电池数量较多，备用电池比在1:1.5-2.3之间，集中充电柜和机器手所需场地较大不具备大规模推广。现有纯电动公交车技术方案缺陷为纯电动公交车充电时间长，带来充电桩、备用电池和车辆配置的增加，成本和公交场地压力大，制约了纯电动车推广普及。

公开号为CN104627008A的专利文件公开了一种新型电动汽车公交系统，该系统主要包括电动公交车，以及为电动公交车充电的电动公交车充电站系统，所所述的电动公交车包括公交车以及公交车上的蓄电池储存箱，所述的公交车站包括充电室、电池卸载台、电池装载台，所述的电动公交车依靠电池储存箱内的蓄电池作为动力运载乘客，当公交车低电量的时候公交车进入公交车充电站，卸载下低电量的电池，插上满电的电池，然后驶出公交充电站，继续运行，而换下的低电量电池，将会在公交车充电站，充满电后即可换下低电量的电池，为其他公交车进行供电。该申请也采用的是更换电池的方法，存在的问题是，备用电池较多集中充电柜和机器手所需场地较大不具备大规模推广。

公开号为CN103679372A的专利文件公开了一种电动公交充换电站的分层协调充电控制方法，以控制中心为上级，以各充电站为下级，将晚间电动公交车下班进入充电站充电到次日上班前的时段作为可调度时段，通过AR模型预测可调度时段各充电站充电电量需求；在可调度时段，上级控制中心根据预测的充电电量，制定各充电站充电策略并下发充电站，各充电站则确定站内充电方案，对站内电动公交进行有序充电。该申请采用是夜间充电白天运行的方法使用电动公交车，容易造成上午电动公交车电量足运行速度快而下午电量不足运行速度慢的情况，而白天充电站闲置，不能很好地被利用。