车-路-站多信息交互下电动汽车充电路径规划

【摘要】：目前电动汽车市场规模迅速扩大,充电基础设施随之快速增长。但由于电动汽车仪表盘显示的续航里程与实际行驶里程误差较大,且各充电平台不能为用户提供充电桩可用时间建议,用户难以找到充电时间与充电地点之间的平衡点,导致其不能准确把握何时何地进行充电。基于电动汽车用户充电的不便利性,本文结合实时路况、充电站运营状态为电动汽车规划充电路径,主要包括以下内容:在车路信息结合下为用户建立专属的动态能耗估算模型,作为判断电动汽车何时有充电需求的依据。首先选取能够准确反映实际道路中用户驾驶特性的行驶工况特征参数,分析各特征参数与耗电量之间的相关性以及特征参数之间的相关性强弱,采用主成分分析对特征参数降维,在此基础上基于信息熵模糊聚类方法对行驶工况进行分类,构建电动汽车行驶途中的动态能耗模型。建立电动汽车充电站排队等待时间模型,当电动汽车有充电需求时,为其提供在何地充电的参考信息。首先分析电动汽车排队等待时间的影响因素,如充电站历史运营数据、日类型等,采用深度信念网络(Deep Belief Network-DBN)对充电站抵达车辆数进行预测。根据电动汽车排队等待时间与充电站抵达车辆数之间的耦合关系,建立电动汽车充电站排队等待时间模型,为用户提供各充电站有效充电时段建议。从用户角度出发,通过建立电动汽车充电路径模型体现充电时间与充电地点之间的耦合关系,为用户提供充电信息。首先考虑路径选择及电池剩余电量约束,建立以用户出行距离、时间及充电成本三者权值之和最优为目标的电动汽车充电路径规划模型,将该模型应用于北京市实际交通路网中进行算例分析。最后,分析用户对充电服务的需求,通过Matlab GUI搭建电动汽车充电界面,为用户提供直观有效的充电信息。