华南理工大学学报(自然科学版)

作者：熊杰, 赖可凡, 李同飞, 等

单位：1.北京工业大学 交通工程北京市重点实验室，北京 1001242.中国人民解放军92942部队，北京 100161

关键词：纯电动公交,充电计划,非线性充电特性,优化算法

基金：国家自然科学基金资助项目(71901007);北京市自然科学基金资助项目(8212004)

纯电动公交车以其低排放、低噪声等优点在公交系统中得到越来越广泛的应用。然而相对较短的车辆续航里程和较长的充电时间使其在运营中需要频繁充电，从而衍生出新的充电计划问题。合理的充电方案对于节省充电设施建设成本和缩减充电成本等方面均有重要意义。目前电动公交充电计划优化的研究通常将充电时长与充电量设定为线性关系，且较少考虑充电计划与充电桩作业流程的综合优化，导致充电场景还原性差和资源浪费等问题。为此，在给定车次安排的前提下进一步优化电动公交充电计划，构建了以最小化系统总成本为目标的混合整数规划模型，对充电事件的发生时段、充电开始与结束时间以及充电桩作业流程进行同步优化，且充分考虑了分时电价政策、不完全充电策略和电池的非线性充电特性。在问题求解方面，首先通过线性近似的方式将电池的非线性充电曲线改写为分段线性函数，进而利用商业求解器 Gurobi 得到最优方案；之后基于最小费用最大流理论与逆差函数设计了一套专门的优化算法；最后，以北京市5条公交线路为例设计多组实验，并分别应用 Gurobi 与本文设计的算法进行优化求解。优化结果验证了所提出算法的准确性与高效性，可使当前充电系统总成本降低28.34%~56.1%。

来源：2024年第9期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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