华南理工大学学报(自然科学版)

作者：张文会, 苏嘉祺, 哈字洪, 等

单位：1.东北林业大学 土木与交通学院，黑龙江 哈尔滨 150040；2.哈尔滨交通集团公共交通有限公司，黑龙江 哈尔滨 150040

关键词：纯电动公交车,换电模式,充电站,排队论,PSO-GA算法

基金：黑龙江省重点研发计划项目(JD22A014);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2572021DT09)

为了提升城市纯电动公交换电效率，降低充电站建设和运行成本，研究了电池交换式纯电动公交充电站选址定容优化问题。首先，考虑纯电动公交车换电站运行保障能力，建立了换电设施数量和电池储备容量模型，获得了换电工位和最优电池配置数量。然后，基于纯电动公交换电需求，利用排队理论对充电站运行工况建模，设置惩罚因子来保证充电站服务质量，建立了以服务半径、服务强度和供需平衡等为约束，以年总成本最小为目标的选址定容模型，应用GA、PSO和PSO-GA算法进行求解。最后，对选址定容模型敏感性分析，以获得充电速率、额定行驶里程等参数对选址结果的影响。案例应用结果表明：PSO-GA算法较GA和PSO算法在目标函数和收敛速度方面更优，充电站最优数量为30座，充电桩数量为943个，最低总成本为1 215.142 9万元。纯电动公交车额定行驶里程与建站数量、运输成本和建设成本呈负相关；充电速率与建站数量和建设成本呈负相关，与运输成本呈正相关，提高充电速率会加快电池老化，降低电池使用寿命。研究结果可为城市纯电动公交车充电站合理规划和运营提供理论依据。

来源：2023年第10期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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