私人电动汽车充电网络规划方法研究

作     者：陈湘颖 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴永忠

授予年度：2022年

学科分类：0202[经济学-应用经济学] 02[经济学] 020205[经济学-产业经济学] 08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：电动汽车 充电设施 设施选址 布局优化 引力模型 

摘      要：近年来,新能源电动汽车保有量在国家政策助力以及资本入局的推动下逐年攀升。但与此同时,充电基础设施的建设落后于日益增长的充电需求,成为制约新能源汽车普及与相关产业发展的主要瓶颈。政府、运营商以及各大新能源汽车企业正大力发展公用或专用的充电设施网络,以期推动电动汽车的需求。电动设施规划与布局优化方法成为业界及学术界的热点研究问题。然而,目前的相关研究往往考虑给定充电需求下的充电网络设计和优化布局,而忽略了充电设施建设本身对需求增长的推动作用。考虑电动设施布局与满足充电需求之间的相互作用关系是充电设施规划及布局优化的重要影响因素。有鉴于此,本文旨在建立考虑充电网络与需求相互作用的充电设施布局优化模型,以社会经济效益最大化为目标,提出私人电动汽车充电设施布局优化方法。本文首先基于问卷调研数据,细分电动汽车用户的充电场景,建立不同场景下充电需求的时空分布模型;其次,通过构建电动车充电的引力模型分析充电站网络规划与未来充电需求的相互作用;继而建立了考虑充电站网络规划与未来充电需求相互作用的选址及布局优化模型;以总社会成本最小为优化目标,提出基于加权泰森多边形图法的优化求解方法,最终获得满足规划年数内充电需求的最优市内电动汽车充电站网络分布优化方案。最后,通过实例研究,对比考虑充电网络建设对用户需求正向刺激作用的全局最优方案与不考虑该刺激作用的方案,说明相关模型和方法的重要性。本文为电动汽车充电站网络规划研究的相关领域提供了新的研究框架和思路,同时相关的模型和优化方法有利于提高电动汽车的充电服务水平,长远推动电动车的普及与相关产业的发展。