基于随机充电需求的电动公交车充电设备定位与配置问题
最优化与控制
2024-10-16 v2
摘要
公交车电动化在推动城市交通可持续发展方面发挥着关键作用。然而，电动公交车（BEB）常需要进行充电，使得基于BEB的充电设备定位与配置问题（PLACE-BEB）对于提高运营效率至关重要。本研究提出一种优化框架，以解决PLACE-BEB问题，通过在具备充电需求的随机情景下，确定不同充电器类型在潜在位置的最优配置。利用现有随机位置文献，我们构建了一个混合整数非线性规划（MINLP）模型来描述该问题。为求解该问题，我们开发了一种精确求解方法，以最小化与建设充电站、充电器配置、前往充电站的行驶距离、以及平均排队和充电时间相关的成本。排队动力学采用M/M/s排队模型，其中每个位置的服务器数量被视为决策变量。为提高规模效益，我们实现了模拟退火（SA）和遗传算法（GA），以高效求解大规模问题。对方法的计算性能进行了彻底评估，结果显示SA在小规模问题中效果良好，而GA在大规模实例中性能优越。案例研究比较了仅车库模式、仅其他模式、混合模式以及联合部署场景，突出了协作和综合方法的成本优势。敏感性分析表明，等待时间是决策中需要考虑的关键因素。
引用
@article{arxiv.2408.05278,
title = {Problem of Locating and Allocating Charging Equipment for Battery Electric Buses under Stochastic Charging Demand},
author = {Sadjad Bazarnovi and Taner Cokyasar and Omer Verbas and Abolfazl Kouros Mohammadian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.05278},
year = {2024}
}