基于FAHP的充換電站選址評價模型

陳田靜 楊歡歡

摘要:針對影響因素進行了全面的分析并勾畫出層次結(jié)構(gòu)圖,以此為基礎(chǔ)進行層次分析求出其權(quán)重,進而對選址進行模糊綜合評判。

關(guān)鍵詞:充換電站;選址;評價

引言

我國已經(jīng)明文規(guī)定城市汽車尾氣排放量的標準, “國四”標準,它將尾氣污染物排放限值進一步降低60%[1]。電動汽車行業(yè)就適應(yīng)了這個大環(huán)境,它不僅能夠減少汽車對空氣的污染,同時也能夠減少我國對石油的需求量。電動汽車的普遍推廣的主要方向是私人電動汽車。只有合理的充換電站布局規(guī)劃,才能夠保證私人電動汽車在城市內(nèi)順暢的行駛。因此,針對城市內(nèi)私人電動汽車的充換電站選址是否合理,直接關(guān)系到電動汽車的普及程度。

這里需要說明一下,本文所研究的是指針對服務(wù)于私人電動汽車的充換電站。

1 電動汽車充換電站的分類

根據(jù)不同的方式對城市內(nèi)電動汽車充換電站進行分類,根據(jù)本文要研究的對象,這里介紹按照服務(wù)對象的分類情況。按照充換電站的服務(wù)對象不同,可將充換電站分為四類:(1)主要服務(wù)于電動公交車;(2)主要服務(wù)于電動出租車;(3)主要服務(wù)于電動環(huán)衛(wèi)車;(4)主要服務(wù)于私人電動汽車

2 選址要求

需求:電動汽車的普遍市場化,需要的必要前提條件是充換電站體系的完善。因此,對于充換電站的需求而言,需要前瞻性的考慮充換電站的市場需求。以此為出發(fā)點,結(jié)合目前機動車的使用情況,可以通過以下方面預(yù)測未來市場對充換電站的需求,主要包括區(qū)域的經(jīng)濟水平、人口數(shù)量、消費水平、停車場情況、客運站情況以及交叉路口等方面。

成本最小化:對于同一個城市內(nèi)充換電站不同選址決策而言,施工費用、建材費用、設(shè)備設(shè)施費用以及勞動力的單位成本是一樣的。因此影響城市內(nèi)充換電站選址的投資費用在于征地費用和e場地平整費用。

方便性:另外一個需要考慮的重要因素就是方便性,即進出站的容易度和其他方面的方便性。

適宜環(huán)境:充換電站的選址要與周圍環(huán)境相適宜,保證充換電站的安全性和環(huán)保性。

3 充換電站選址評價模型

充換電站的選址評價模型主要包含三個部分的工作內(nèi)容,首先構(gòu)建指標體系的層次圖,然后進行權(quán)重的確定和最后得分的計算。

3.1 充換電站選址綜合評價指標體系層次圖

根據(jù)充換電站的選址原則,構(gòu)建出電動汽車充換電站選址綜合評價指標體系。

目標層:構(gòu)建服務(wù)于私人電動汽車充電站的選址評價體系

指標層:需求B1、成本B2、方便性B3、環(huán)境B4

評價對象:已建成充換電站

3.2 基于層次分析法權(quán)重確定

3.2.1 九級比例標度的引進

進行兩兩比較得到判斷矩陣。

3.2.2 確定準則層因素的權(quán)重

(1)邀請n位專家對上準則層進行兩兩比較得到判斷矩陣,并判斷一致性檢驗的標準是一致性檢驗值小于0.1。

(2)對各個專家的意見綜合在一起,同時考慮通過一致性檢驗的所有專家的不確定性,將通過一致性檢驗為專家的平板結(jié)果用模糊數(shù)表示[2]:

Wi(A)'=(xi,yi,fi)

xi=min{jWi}

yi=max{jWi}

fi=n驟nj = E1 jWi

j=E1,E2,\ldots ,En(1)

運用式子(1)集成各個準則層的模糊權(quán)重。

(3)計算出上表中準則層各個因素權(quán)重的平均數(shù),并進行歸一化處理的到準則層B對目標層A的權(quán)重。將各個準則的權(quán)重平均數(shù)并歸一化處理得到WB1(A)、WB2(A)、 WB3(A)、WB4(A)。

3.2.3 確定指標層對準則層的權(quán)重

根據(jù)各個專家的評判結(jié)果,按照準則層的具體步驟和計算方法中的3個步驟,依次計算出對五個準則下各個指標的權(quán)重。

3.2.4 確定下層指標對目標層的權(quán)重

結(jié)合上述的前兩部分的權(quán)重計算結(jié)果,可以得出指標層C對目標層A的組合權(quán)重。最后,求得19個基層指標對目標層的權(quán)重向量為W,權(quán)重已全部確定。

3.3 模糊綜合評價

根據(jù)上一部分已將影響服務(wù)于私人電動汽車充換電站選址的基層指標的權(quán)重確定,就需要根據(jù)評價對象的實際情況,對其進行分析和量化,通過模糊綜合評判法求出最后得分,并以此得出結(jié)論。

3.3.1 評語集合設(shè)定

(1)這部分內(nèi)容主要是指對最終總的評判結(jié)果分數(shù)S所設(shè)定的評語集合。綜合評價系統(tǒng)將評語集合定為如下公式(4),這里滿分為10分。

P={p1,p2,p3,p4,p5}(2)

其中:

p1={選址非常合理,S=(8,10),中值S1=9}

p2={選址合理,S=(7,8),中值S2=7.5}

p3={選址一般,S=(6,7),中值S3=6.5}

p4={選址不合理,S=(4,6),中值S4=5}

p5={選址非常不合理,S=(0,4),中值S5=2}

3.3.2 求得模糊矩陣

邀請n位專家對評判對象的各個基層指標進行一一評分,得到模糊關(guān)系矩陣

R=(SC1,SC2,SC3,… ,SC17,SC18,S19)T

3.3.3 計算出最后得分

根據(jù)上文求出的基層指標對目標層的權(quán)重,結(jié)合模糊關(guān)系矩陣,計算出評判目標的最后得分。

B=WR=(b1,b2,b3,b4,b5)(3)

將b1,b2,b3,b4,b5五個數(shù)值歸一化。

Wi=Mi∑nj=1Mj(4)

其中Si的數(shù)值參考公式(2)。

5 結(jié)論

在充換電站的建設(shè)過程中,特別是針對服務(wù)于私人電動汽車的充換電站進行選址時,可運用該評價模型,綜合考慮多方面因素,對不同的備選方案進行評價,最終在備選方案中選擇最優(yōu)方案;另外,對建設(shè)完成的充換電站進行基于該評價模型的綜合評價,得出結(jié)論并分析其優(yōu)勢和劣勢,對不足的地方進行相對應(yīng)的改善,從而達到合理的充換電站選址布局。(作者單位:北京物資學(xué)院)

參考文獻:

[1]GB17691-2005, 車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法[S].

[2]顧嘉佳. 基于AHP-FUZZY的第三方物流企業(yè)倉庫綜合評價選址模型[J]. 物流科技, 2010, (9): 9-12.