城市公共交通中电动汽车充电站规划研究.pdf

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中文摘要

随着全球的能源与气候问题日趋紧张,石油的消耗量和 CO2 的排放量一直成
上涨趋势,因此各种不同的能源解决方案陆续被提出和实施。在全球环境下,交
通工具的 CO2 排放量占所有 CO2 排放量的四分之一左右,而小型车辆(包括小型
汽车和轻卡车)的 CO2 排放量在其中占了很大比重,约达到 62%。纯电动汽车的
零排放量以及电力相较于油价的节约,使得纯电动汽车无疑是未来解决能源与气
候问题的最有效的方案之一。
本文首先研究了国内外电动汽车及其充电站的相关发展情况,指出了城市公
共交通中电动汽车行业发展目前或将来所遇到的问题。电动汽车发展很重要的一
点在于其配套设施尤其是电动汽车充电站的发展。显而易见,一个新的行业的出
现必然会遇到很多的阻碍。电动汽车的投资与电动汽车充电站的投资就是一个典
型的―先有鸡还是先有蛋‖的两难困境。本文从城市公共交通中电动汽车充电站四
类方案入手,通过层次分析法得出迅速充电方式优于家庭或工作点充电方式和电
池交换方式,以此为后文电动出租车的选址研究提供基本假设的依据。城市公共
交通系统在整个交通系统占不少的比例,并且已被证明的观点即由政府先行投资
可以打破这类两难困境,因此许多城市由政府倡导实施了电动客运公交、电动出
租车等方案,但是由于设施布局不合理等因素,而导致了充电难等问题。电动客
运公交充电的随机性比较小,且其充电站位置比较固定,探讨的意义不大。因此
本文着重就电动出租车分析排队失效、路径可达以及成本限制等因素,建立了考
虑可靠度与成本限制的 P-median 模型,目的是为了更合理的为电动出租车充电
站的选址提供依据。同时,通过用此模型对经典算例进行求解,在 Matlab 编码
逐级选优下得出该类问题在不同可靠度要求下的解决方案。算例结果具有可行性,
因此该模型及其解决方法可以作为对电动出租车充电站的选址依据,具有一定的
实际意义。
关键词:电动汽车充电站;设施规划;P-median 模型;可靠度;成本限制
ABSTRACT

With the growing increasingly tense situation of global energy and climate prob-
lems, and a rising trend of oil consumption and CO2 emissions, many kinds of energy
saving solutions were put forward and implemented. Under the global environment,
the CO2 emission of transportation, especially small vehicles (automobiles and light
trucks) accounting for almost 62% of its emission, accounted for almost quarter pro-
portion of the whole CO2 emission. Electric vehicles as a kind of CO2 zero-emission
alternative transportation and electricity as a money-saving pared to the
petrol, had made the electric vehicles e one of the most efficient ways to solve
the global ene