基于协正对偶的电动汽车充电与站点接入定价
最优化与控制
2026-04-17 v1
摘要
公共场所电动汽车(EV)的优化充电包含两个决策：在何时输送多少能量(连续变量)以及在哪里插电(二元变量)。这使得电动汽车充电优化成为一个混合整数线性规划(MILP)。这种离散性破坏了传统的边际定价方法。在本文中，我们首次开发了一种基于边际价格的机制，用于对具有二元站点接入约束的电动汽车充电进行定价。利用Burer(2009)的结果，我们将电动汽车充电问题表述为一个完全正规划(CPP)，其对偶是一个协正规划(COP)。即使原始分配问题是离散且非凸的，这个凸对偶仍然允许有效的影子价格。通过将COP对偶变量解释为边际价格，我们构建了一个定价机制，该机制同时捕捉了电动汽车供电设备(EVSE)的拥塞和充电容量限制。我们证明了该机制对于运营商是收入充足的，并且对于每个电动汽车用户是个人理性的，其强形式表现为：每个用户通过接受其分配的充电计划而非偏离到任何其他选项，来最大化自身福利。我们进一步开发了特定于问题的内逼近和降维技术，这些技术显著提高了在我们的场景中求解COP的计算可行性。在小型和大型充电实例上的数值实验表明，我们的定价机制捕捉了离散拥塞效应，并将用户激励与系统最优分配对齐，优于分时电价(TOU)和凸松弛基准方法。
引用
@article{arxiv.2604.15227,
title = {Pricing Electric Vehicle Charging and Station Access via Copositive Duality},
author = {Nanfei Jiang and Yi Zhou and Josh A. Taylor and Mahnoosh Alizadeh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.15227},
year = {2026}
}
备注
24 pages, 3 figures; under review at the European Journal of Operational Research