[发明专利]电动汽车车队经济性路由方法、装置、车辆及存储介质

权利要求书

1.一种电动汽车车队经济性路由方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：构建包括充电站、仓库以及客户地的地图模型，以实现地图的路口和路段划分；

步骤2：在步骤1建立的地图模型上添加约束，生成路径代价集；所述约束包括车辆在所有路段时的加速度、速度、地形以及动力系统效率；

步骤3：计及车辆辅助设备能耗，计算客户地、充电站和仓库之间的能耗成本，寻找两两之间的能耗最小路径，构建客户需求库；

步骤4：保证所有车辆任务过程中电量充足以及客户时间要求，选择最优路径，实现从仓库分发车辆得最终总能量成本最小目的。

2.根据权利要求1所述的电动汽车车队经济性路由方法，其特征在于：步骤3中，寻找两两之间的能耗最小路径的方法为基于Bellman-Ford方法。

3.根据权利要求1所述的一种高精度集成式电动汽车车队经济性路由方法，其特征在于：步骤1中，构建包括充电站、仓库以及客户地的地图模型的方法，包括：

获取包含交通信号灯和交通标志的地图数据；

根据地图数据，建立有向图：

其中，表示城市每条路的路口、客户地仓库{0}以及充电站S的集合，即n表示集合的元素数；为弧长，表示两路口之间的路段。

4.根据权利要求2所述的电动汽车车队经济性路由方法，其特征在于：步骤2中，在步骤1建立的地图模型上添加约束生成路径代价集，包括：

建立车辆纵向动力学模型：

ma(t)＝F_t(t)-(F_g(t)+F_r(t)+F_a(t))

＝F_t(t)-(mg sinθ(t)+mgC_rcosθ(t)+0.5C_dAρv(t)²)

式中，m为车辆总质量，a(t)为瞬时加速度，F_t(t)为动力总成或制动器产生的力；在非水平道路上行驶时，F_g(t)为坡度阻力，F_r(t)为滚动摩擦力，F_a(t)为加速阻力，g为重力加速度，θ(t)为瞬时坡度角，C_r为滚动阻力系数；C_d为阻力系数，A为车辆正面表面积，ρ为空气密度，v(t)为瞬时速度；

计算车辆移动时车轮上的瞬时功率p_m(t)：

p_m(t)＝mav(t)+mgv(t)sinθ(t)+mgv(t)C_rcosθ(t)+0.5C_dAρv(t)³

计算电机瞬时功率p_e(t)：

式中，η⁺(t)为当p_m(t)≥0，车辆处于牵引状态时，车辆动力系统以及电池等效率，η^-(t)为p_m(t)＜0，车辆处于再生制动状态时，车辆动力系统以及电池等效率；

给某一近似加/减速度和初速度v_i，计算车辆行驶在某段长d路段上总机械能e_m：

式中，v_f是最终速度；

计算车辆电池消耗的总量e：

式中，λ₁，λ₂和λ₃为回归系数，λ₁＝4.5×10^-4，λ₂＝1.02×10^-3，λ₃＝0.5；

在给定初速v_i，恒速阶段的定速以及b点终端速度v_f，即可计算路段(a，b)在加速阶段，恒速阶段以及减速阶段的电池能量消耗e^↑、e^→和e^↓：

式中，↑、→和↓表示运动在加速阶段，恒速阶段以及减速阶段，为(a，b) 间的瞬时坡度角；其中加速和减速阶段车辆行驶距离d^↑和d^↓计算如下：

路段(a，b)间的电池总能量消耗e_ab为：

e_ab＝e^↑+e^→+e^↓

对电池总能量消耗e_ab计算过程进行如下线性转换：

e_ab＝α_abm+β_ab

其中，α_ab和β_ab为能量成本系数，α_ab和β_ab的计算如下：

α_ab＝α^↑+α^→+α^↓

β_ab＝β^↑+β→+β^↓

计算路段(a，b)的行驶时间t_ab：

t_ab＝t^↑+t^→+t^↓+t_p

式中，t_p为车辆在车辆停止时间；

基于路段(a，b)的行驶时间t_ab的计算方法，计算步骤1中有向图的所有路段能量成本，生成路径代价集。