电动汽车充电站数量及选址模型研究

王艳 杨卫

摘 要：伴随全球经济的不断发展，环境污染和资源短缺的问题日趋突出，因此，人们开始非常重视自身的健康和居住环境。节能环保的电动汽车成为汽车行业的重点发展方向。电动汽车充电站的建设成为制约其发展的关键因素。因此，科学合理地布局充电站对电动汽车的发展和普及具有非常重要的意义。本文通过建立充电站需求数量及充电站选址问题模型，得到使用户充电成本最小的充电站的最优选址点。

关键词：电动汽车 充电站 选址 优化模型

中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）08（b）-0112-02

伴随全球经济的不断发展，环境污染和资源短缺的问题日趋突出，因此，人们开始非常重视自身的健康和居住环境。目前汽车拥有量的不断增加，由此带来的环境问题越来越严重。随着社会经济的发展，能源紧缺、环境污染等问题日益突显，传统的汽油汽车和柴油汽车越来越呈现劣势；同时也随着新技术的发展，充电汽车日显其优势，而制约其发展的关键因素是充电站。节能环保的电动汽车成为汽车行业的重点发展方向。本文将对充电站建设的数量以及充电站的选址问题进行研究。

1 模型假设

（1）默认没有用户在家里安装自己的充电器，全部都使用建设的充电站进行充电。

（2）电动车都按最大使用功率计算，即排除了天气、道路环境等客观因素，保证车辆不管处于何种工作环境都能享受到充电站的充电服务。

（3）每个需求点的需充电的电动汽车数量不存在差异。

2 模型建立

2.1 充电站数量模型

2.2 充电站数量分布及位置选址问题

其中，ri为0—1决策变量，如果候选充电站i被选中建设充电站，其取值为1，否则其取值为0。C为用户充电过程中的费用；pj为需求用户j的充电需求量；（ui，vi）为候选充电站i的位置坐标；（xj，yj）为需求点j的位置坐标；βi为充电站i的充电费用；m为建设区域内需求点的数量；n为候选充电站的数量；xmin为建设区域的最小横坐标；xmax为建设区域的最大横坐标；ymin为充电站建设区域的最小纵坐标；ymin为充电站建设区域的最大纵坐标；Q为充电站的日均供电量；Nnew为需要建设的充电站数量。其中Nnew=Ncharge-Nold，Nold为建设区域内已有的充电站数量。

约束条件1表示每天到充电站接受充电服务的所有用户的充电量不能超过充电站的日均供应量；约束条件2到5给出的是区域限制条件；约束6 表示新建充电站的数量约束。

3 算例

3.1 算例描述

建設区域内需充电站数量为Ncharge=6，已有充电站数量Nold为1座，在100×100平面内随机产生10个候选充电站和50个充电需求点及单位费用（见表1）。

3.2 算例结果

利用Lingo软件求解，最终在候选充电站中选择在A、B、E、I和J位置建设五座充电站（见图1）。

4 结语

本文在计算电动汽车充电站需求数量的基础上，建立了基于用户充电成本最小的充电站选址模型，并通过算例，验证了模型的可行性，也得到了最优的选址结果。

参考文献

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