[发明专利]考虑航程及充电站位置的电动汽车路径寻优方法

摘要

本发明涉及一种考虑航程及充电站位置的电动汽车路径寻优方法，解决了现有技术的不足，技术方案为：提出一种“电动汽车辅助路线”明确最佳路径搜索思路；建立以起点终点位置为自变量的路线、里程、用时函数；根据电动汽车当前状态将电动汽车分成四类；考虑路径中潜在的充电站属性，包括慢充电站及快充电站，并通过充电效率差异的方法对其加以区分；根据电动汽车分类分别给出四类电动汽车的最优路径搜索方法。

主权项

1.一种考虑航程及充电站位置的电动汽车路径寻优方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，获取电动汽车蓄电池剩余电量、单位电量所能行驶的距离、电动汽车蓄电池总电量、获取当前位置和目标位置，出发点和目的地之间不存在充电站且电动车初始电量无法行驶至终点，或当打算停靠至某一充电站充电时，通过计算得到的行驶成本无穷大，则给出无法到达目的地的提示；步骤二，选择路径时，先计算电动汽车蓄电池剩余电量BL_R是否大于目标电量BL_A，BL_A由公式：BL_A＝BL_F‑D(Dep,Des)/EM计算得出，其中BL_F为电动汽车蓄电池满电量，EM为电动汽车单位电量所能行驶的距离，是电动汽车固有参数，Dep为起点，Des为终点，D(Dep,Des)表示终点与起点之间的距离，若BL_R大于等于目标电量BL_A则直接给出起点与终点间的路线，并退出考虑航程及充电站位置的电动汽车路径寻优方法，若BL_R小于目标电量BL_A则执行步骤三；步骤三，若电动汽车中途停车充电一次，则首先以电动汽车当前位置为圆心，当前剩余电量可行驶距离R_R为半径作一个圆，其中，R_R＝BL_R×EM，再以终点位置为圆心，以电动汽车满充电量可行驶距离R_F为半径再作一个圆，在这两个圆重叠的区域寻找电动汽车充电站，当重叠范围内只有一个充电站时，电动汽车行驶过程中必须经过该充电站，否则无法顺利抵达目的地；当重叠范围内有多个充电站时，计算较长路径所需要的额外的行驶时间以及不同充电方式用时上的差异：从A点行驶至充电站CS_i且在充电站充满电，若A点为出发点Dep，则相应的充电用时CT(Dep,CS_i)用下式计算：CT(Dep,CS_i)＝(BL_F‑BL_R+D(Dep,CS_i)/EM)/CE_i其中，CE_i表示第i个充电站的充电效率，若A点为另外一个充电站CS_h，则相应的充电用时CT(CS_h,CS_i)用下式计算：CT(CS_h,CS_i)＝(D(CS_h,CS_i)/EM)/CE_i汽车完整行程的总用时EVT(Dep,Des)可以表示为：EVT(Dep,Des)＝T(Dep,CS_i)+CT(Dep,CS_i)+T(CS_i,Des)根据使用者对总的旅行时间的选择，确定是选择慢充电站或者快充电站，行驶路线确定；若电动汽车中途停车充电超过一次，则执行步骤四；步骤四，比较L/2与R_R两者的大小，其中L为行程起点与终点之间的直线距离，选取两者间的较大值作为半径且分别以起点和终点为圆心作两个圆，并采用两个圆的公切线将圆相连，搜索的可充电的充电站，位置处于两圆及其公切线包围范围内的充电站为选定的潜在充电站；从P₁点至P₂点的行驶成本表示为C(P₁,P₂)，若P₁为出发点，则行驶时间成本表示为行驶时间和充电时间的叠加：C(Dep,CS_i)＝CT(Dep,CS_i)+T(Dep,CS_i)如果P₂为终点，则有：C(CS_i,Des)＝T(CS_i,Des)P₁,P₂均为充电站，则有：C(CS_i,CS_j)＝CT(CS_i,CS_j)+T(CS_i,CS_j)；充电站组合确定，包含相应充电站的路线组合：EVR(Dep,Des)＝R(Dep,SCS₁)+R(Dep,SCS₁)+…+R(SCS_j,Des)；总行驶距离：EVD(Dep,Des)＝D(Dep,SCS₁)+D(Dep,SCS₁)+…+D(SCS_j,Des)；总行驶时间：EVT(Dep,Des)＝T(Dep,SCS₁)+T(Dep,SCS₁)+CT(Dep,SCS₁)+T(SCS₁,SCS₂)+CT(SCS₁,SCS₂)+…+T(SCS_j‑1,SCS_j)+CT(SCS_j‑1,SCS_j)+T(SCS_j,Des)；根据使用者对行驶时间和行驶距离的优先级选择，若选择行驶时间优先则以总行驶时间进行排序，若选择行驶距离优先则以总行驶距离进行排序，给出自动选择的路径。