(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210692030.8 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 大连海事大学 地址 116000 辽宁省大连市甘井 子区凌水 街道凌海路1号 申请人 重庆尔玉科技有限责任公司 (72)发明人 李欣　李怀悦　黄竞欧　袁昀　 (74)专利代理 机构 大连至诚专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 21242 专利代理师 陈义华　王丹 (51)Int.Cl. G08G 1/123(2006.01) G08G 1/00(2006.01) G06Q 50/30(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种考虑机会充电策略的电动需求响应公 交调度方法 (57)摘要 本发明公开了一种考虑机会充电策略的电 动需求响应公交调度方法， 通过运营前采集乘客 出行需求信息和电动公交车初始位置信息， 构建 运营计划与充电计划协同优化的电动需求响应 公交调度模 型。 基于乘客目的地将其分配到不同 线路上， 继而将上述线路 组合后分配给不同电动 公交车运营， 并 决策连续运营线路在布设了快速 充电桩场站的充电策略。 采用变邻域搜索算法， 更新乘客分配方案， 从而获得更优的运营及充电 计划， 以得到最终的电动需求响应公交车的行驶 路线和时刻 表。 该方法实现了连续多个线路利用 快充在每次发车间隙补电， 根据乘 客需求决定充 电时间， 从而起到在有限车队规模 下最大化生产 力的效果， 使需求响应公交的电动化发挥最大的 效益。 权利要求书4页 说明书11页 附图1页 CN 115100896 A 2022.09.23 CN 115100896 A 1.一种考虑机会充电策略的电动需求响应公交调度方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤1： 采集乘客出行需求信息和电动公交车初始位置信 息， 所述乘客出行需求信 息包 括需求点上车人数、 乘客 目的地及期望乘车时间， 所述电动 公交车初始位置信息包括电动 公交车分布在不同场站的初始位置， 构建同时使运营成本与充电成本最小化的总目标函 数， 结合电动需求响应公交运营经验值及充放电特性， 对所述总目标函数进行初始 化， 以获 得初始化电动需求响应公交运营参数、 电池参数、 耗电系数及充电速率； 步骤2： 根据所述乘客目的地， 在满足载客量和电池容量约束的条件下， 获取每辆电动 公交车的初始行驶路线； 步骤3： 根据所述初始行驶路线， 决策电动公交车在到达场站后的充电策略， 以确定是 否需要充电， 充电的时间以及充满电后的等待时间， 根据所述充电策略生成每辆电动 公交 车与初始行驶路线相对应的初始时刻表； 步骤4： 根据所述初始行驶路线和初始时刻表， 对当前初始行驶路线和时刻表进行优 化， 搜索乘客分配方案， 并基于乘客分配方案的接受准则， 通过协同优化车辆行驶计划和 场 站充电计划， 直到获得最优的电动需求响应公交的行驶路线和时刻表。 2.根据权利要求1所述的一种考虑机会充电策略的电动需求响应公交调度方法， 其特 征在于， 所述的总目标函数 具体为： 式中， J为总目标函数， λ0为电动需求响应公交固定使用成本， λ1为电动需求响应公交固 定发车成本， λ2为电动需求响应公 交系统单位乘客等待时间惩罚成本， λ3为电动需求响应公 交系统单位运营时间成本， λ4为电动需求响应公交系统单位充电成本， N＝P∪D为电动需求 响应公交车行节点的集合， P为乘客出行需求的集合， D为电动需求响应公交场站的集合， K 为电动需求响应公交车辆的集合， I为电动需求响应公交行程的集合， sp为在需求点p的乘 车人数， bp为需求点p的期望乘车时间， tn,n'为两个行车节点n和n'之间的行驶时间， Vk为取 值为0或1的变量， 表示电动需求响应公交是否被使用； Uk,i为取值为0或1的变量， 表示电动 需求响应公交k是否运行行程i； 为取值为0或1的变量， 表示需求点p是否分配给电动需 求响应公交k的行程i； 为取值为0或1 的变量， 表示电动需求响应公交k的行程i是否经 从行车节点n到行车节点n'； 为整数变量， 表示电动需求响应公交k的行程i到达需求点 p的时间； Ck,i为整数变量， 表示电动需求响应公交k在结束行程 i后在场站的充电时间。 3.根据权利要求1所述的一种考虑机会充电策略的电动需求响应公交调度方法， 其特 征在于， 所述 步骤2中生成每辆电动公交车的初始行驶路线包括以下步骤： 1)计算电动需求响应公交的乘车 人数， 以满足载客 量约束：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115100896 A 2式中， Ik为由电动需求响应公交k运行 的行程集合， sq为在需求点q的乘车人数,p'为乘 客出行需求的集合， 为电动需求响应公交k的行程i在由p点经过q点时在p点 的乘车人 数； 2)计算电动需求响应公交的耗电量， 以满足电池容 量约束： 式中， D为电动需求响应公交场站的集合， α, β 为与载重量相关的耗电系数， α, β 为无量 纲参数， ω'为空车 净重， ω为单位乘客重量， ek,i为电动需求响应公交k的行程 i的耗电量； 3)将去往同一目的地的乘客分配到同一个行程上： 式中， up为乘客p的目的地， M为无限大的正数， 为取值为0或1的变量， 表示电动需求 响应公交k的行程 i是否去往场站d； 4)将目的地和始发地是同一个场站的行程连接成一条线路,并保证车辆的进出平衡： 式中， 为取值为0或1的变量， 表示电动需求响应公交k的行程i是否经从场站d到需 求点p； 为取值为0或1的变量， 表示电动需求响应公交k的行程i是否经从需求点p到场 站d； 5)生成电动需求响应公交的初始行驶路线。 4.根据权利要求1所述的一种考虑机会充电策略的电动需求响应公交调度方法， 其特 征在于， 所述的步骤3中生成每辆电动公交车与初始行驶路线相对应的初始 时刻表包括以 下步骤： 步骤3.1： 根据初始行驶路线， 在不考虑发车时间、 充电时间和等待时间， 仅考虑车行节权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115100896 A 3