[发明专利]一种基于城市功能分区和居民出行大数据的多类型电动汽车充电设施规划方法

说明书

本发明涉及一种基于城市功能分区和居民出行大数据的多类型电动汽车充电设施规划方法，包括以下步骤：S1：调查获取城市规划区域历史居民电动汽车出行行为数据；S2：将城市规划区域按照区域功能不同分为四种功能区；S3、获得每种居民电动汽车出行链类型每段行程的行程参数概率分布函数；S4、建立完整的规划用居民电动汽车出行行为数据集；S5、建立跨功能区的单辆电动汽车充放电模型；S6、建立多时空尺度功能区内充电设施集群与变电站集群的功率交互模型；S7、建立停车位物理约束；S8、以充电设施建设运营成本和年用户充电成本最小为目标函数建立优化模型。有益效果是用于城市电动汽车充电设施总体布局规划。

【技术领域】

本发明涉及电力系统信息化技术领域，具体涉及一种基于城市功能分区和居民出行大数据的多类型电动汽车充电设施规划方法。

【背景技术】

发展新能源汽车对促进能源结构转型、推动节能减排、保障能源安全及防治大气污染有重要意义。近年，燃油车补贴政策逐渐收紧，我国新能源汽车市场逐渐进入趋于理性的“后补贴时代”。补贴退坡后，新能源汽车的实用性、性价比将成为其市场占比提升的关键。目前阶段，消费者在新能源汽车使用过程中普遍存在着“里程焦虑”，即担忧车辆的续航里程较短、沿途电能补给设施不足，导致无法完成预期行程。要消除潜在购买者的里程焦虑，除提升动力电池能量密度以增加电动汽车续航里程外，最为有效的措施就是完善充电设施网络的建设。

实际充电设施规划往往基于规划人员的工作经验，缺乏精准有针对性的选址方法，造成充电设施与电动汽车充电需求时空上的错位。因此必须探索更加适合城市不同类型区域的电动汽车充电设施配置方法，提高各类充电设施的配置效率。

公开号为CN112950034A的发明专利利用GPS导航系统对短期电动汽车的出行数据进行统计，从而得出电动汽车充电设施规划方案；但是不能完整刻画电动汽车的全年不同时段不同地点的出行行为特性，并且该专利不考虑充电设施建立和运营的经济性，也不能结合不同城市功能分区充电设施建设特点和要求进行规划。

蒙特卡洛法也称统计模拟法、统计试验法，是把概率现象作为研究对象的数值模拟方法，是按抽样调查法求取统计值来推定未知特性量的计算方法。蒙特卡洛法的基本思想是：为了求解问题，首先建立一个概率模型或随机过程，使它的参数或数字特征等于问题的解，然后通过对模型或过程的观察或抽样试验来计算这些参数或数字特征，最后给出所求解的近似值。

本发明针对上述现有技术中的缺陷，对城市充电设施配置规划方法进行了技术改进。

【发明内容】

本发明的目的是，提出一种应用于城市电动汽车充电设施总体布局规划，基于城市，结合城市居民出行大数据，进行城市功能区块内多类型电动汽车充电设施规划的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是一种基于城市功能分区和居民出行大数据的多类型电动汽车充电设施规划方法，包括以下步骤：

S1：调查获取城市规划区域历史居民电动汽车出行行为数据；

S2：将城市规划区域按照区域功能不同分为四种功能区，分别是居住功能区、工作功能区、商业功能区和其他功能区，各种功能区按照建筑设施功能独立成片原则划分地块、获得地块编号，以居住功能区为中心节点形成封闭链的模式划分居民电动汽车出行链类型，任一所述居民电动汽车出行链包括多段行程，任一段行程的居民电动汽车出行行为特性由行程参数描述；

S3、对步骤S1获取的城市规划区域历史居民电动汽车出行行为数据进行分析，统计获得每种居民电动汽车出行链类型每段行程的行程参数概率分布函数；

S4、确定城市规划区域居民电动汽车数量，通过蒙特卡洛法抽取居民电动汽车出行链类型，根据抽取的居民电动汽车出行链每段行程的行程参数概率分布函数，通过蒙特卡洛法抽取获得居民电动汽车出行行程参数和轨迹，建立完整的规划用居民电动汽车出行行为数据集；