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自动驾驶电动汽车车队运营与充电站选址的联合优化

系统与控制 2024-08-21 v2 多智能体系统 机器人学 系统与控制

摘要

充电基础设施是电力网络与交通网络之间的耦合环节,因此确定充电站选址对于电力与交通系统规划十分必要。先前工作要么基于历史出行行为优化充电站选址,要么在假定充电站布局下优化车队路径与充电,本文则引入一个线性规划,以联合方式优化充电站选址与宏观车队运营。给定电力零售费率与一组出行需求请求,该优化最小化自动驾驶电动汽车车队的旅行成本、充电站采购成本、车队采购成本及含需求费用的电力成本之总成本。具体而言,优化返回每个候选位置处各充电速率(如 Level 2、直流快充)的充电插头数量,以及车队的最优路径与充电方案。基于旧金山电动汽车车队的案例研究,我们的结果表明:尽管存在续航限制,采购成本低且能效高的小型电动汽车在总拥有成本上最具成本效益。此外,充电站的最优选址比当前选址在空间上更分散,主要由高功率 Level 2 AC 充电站(16.8 kW)构成,辅以少量直流快充站,且无标准 7.7kW Level 2 充电站。最优选址将总成本、空驶里程与峰值充电负荷最多降低 10%。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.00165,
  title  = {Joint Optimization of Autonomous Electric Vehicle Fleet Operations and Charging Station Siting},
  author = {Justin Luke and Mauro Salazar and Ram Rajagopal and Marco Pavone},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.00165},
  year   = {2024}
}

备注

9 pages, 7 figures. Corrected typos, revised text for clarification purposes, results unchanged. A version of this submission, with minor formatting changes, is to be published in the proceedings of the 24th IEEE International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC 2021)