[发明专利]一种基于多目标优化的电动汽车充电站规划方法

说明书

本发明公开了一种基于多目标优化的电动汽车充电站规划方法，包括以下内容：1、构建了一个最大化充电站年利润和最小化用户等待时间的多目标优化电动汽车充电站规划模型；2、通过综合考虑费用成本和距离成本，用户通过贪心策略选择成本最小的充电站进行充电；3、通过设计高效的局部搜索策略，优化各个站点的最佳充电桩数量和服务费价格；4、使用改进的MOEA/D‑M2M算法对该模型进行优化。本方法可同时优化电动汽车充电站选址问题中的充电站年利润和用户充电等待时间，快速高效得出帕累托最优解，为电动汽车充电站建设企业提供充电站选址及确定各充电站充电桩数量和服务费价格的多个可供选择的最优方案。

技术领域

本发明涉及一种基于多目标优化的电动汽车充电站规划方法，尤其是指一 种基于MOEA/D-M2M的可确定各充电站位置、充电桩数量和服务费价格电动 汽车充电站规划方法。

背景技术

随着电动汽车数量的不断增加，电动汽车充电站的需求越来越大，因此， 需要配套建设更多的充电站。现有的电动汽车充电站选址规划模型主要包括：

1、将投资成本、用户时间成本、环境成本、电网容量等一个或多个目标聚 合成一个目标的单目标规划模型；

2、考虑建站成本和用户等待时间，或建站成本和用户与充电站距离的多目 标规划模型；

但是上述的两个方法存在以下缺点：1、没有考虑充电站年利润和用户平均 等待时间的多目标优化；2、没有在建站选址时考虑价格的影响因素；3、没有 考虑各候选点的可建充电桩数量上限与对充电站场地的充分利用；因此，未能 给电动汽车充电站建设经营者提供更贴近实际的、可行的帕累托最优建站方案。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种针对充电站年利润和用户平均 等待时间同时优化并最大化充电站建设场地的利用率以及最小化用户成本的电 动汽车充电站选址方法。

本发明的目的可采用以下技术方案来达到：

一种基于多目标优化的电动汽车充电站规划方法，包括以下步骤：

(1)构建了一个最大化充电站年利润和最小化用户等待时间的多目标优化 电动汽车充电站规划模型。

(2)通过综合考虑费用成本和距离成本，用户通过贪心策略选择成本最小 的充电站进行充电。

(3)通过设计高效的局部搜索策略，优化各个站点的最佳充电桩数量和服 务费价格。

(4)使用改进的MOEA/D-M2M算法对该模型进行优化。

所述内容(1)具体为：

构建一个最大化充电站年利润和最小化用户等待时间的多目标优化电动汽 车充电站规划模型：

假设有n个建站候选站址，对每个候选站址i∈I＝{1，2，…，n}最多建一个充 电站，由于受到场地等方面的客观限制，每个充电站的可建充电桩有一个上限， 通过调研，一般充电站充电桩的数量在5到50个之间，本专利在充电站规划时 设定充电桩的数量上限为5到50个之间(包括5和50)；假设有m个用户，每 个用户j∈J＝{1，2，…，m}最多选择一个充电站，向量Q＝(q₁，q₂，…，q_n)记录各候 选站址的可建充电桩数量上限。向量X＝(x₁，x₂，…，x_n)表示各候选站址的建站 状态，其中

向量P＝(p₁，p₂，…，p_n)表示各已建站候选点的充电桩数量，

矩阵Z＝[z_ij]_n×m表示用户j与充电站i的关系，