電動汽車充電站選址評價研究

文/龐雪

電動汽車節(jié)約化石能源保護環(huán)境，具有廣泛應(yīng)用前景。目前我國電動汽車行業(yè)還面臨著許多問題，其中充電站布局不夠完善等是亟待解決的問題。本文以電動汽車充電站選址問題作為主要研究對象，利用位置度量法對電動汽車充電站的選址規(guī)劃進行研究，為充電站選址提出相關(guān)建議。

1.引言

傳統(tǒng)汽車消耗能源還會造成污染，所以電動汽車成為行業(yè)發(fā)展的重點。調(diào)查顯示，用戶擔(dān)心的電動汽車續(xù)航里程問題大大阻礙了電動汽車的發(fā)展。為了促進電動汽車發(fā)展，我們需要建立數(shù)量充足及布局合理的電動汽車充電設(shè)施。2009年，美國充電設(shè)施規(guī)劃布局項目建設(shè)工程在多個州開始推進[1]，2022年2月，美國能源部公布將支出50億美元，為電動汽車打造充電網(wǎng)絡(luò)，日本為了大幅推進電動汽車行業(yè)的發(fā)展，2030年，日本快速充電樁預(yù)計將達到3 萬臺[2]。國家能源局數(shù)據(jù)顯示，我國2022年充電設(shè)施的年增長量為260萬臺左右，同比增長接近100%。

關(guān)于電動汽車充電站選址的問題，很多學(xué)者給出不同研究方法。1964年，Hakim i第一次提出了p-m edian問題，該模型解決了很多系統(tǒng)規(guī)劃問題[3]；李鵬程等人考慮到充電需求因素，使充電站的選址實現(xiàn)充電耗時最短以及費用最小[4]；黎倩婷將電動汽車充電設(shè)施分為公共交通方面及非公共交通方面，為電動汽車選址問題提出了新方向[5]。

2.位置度量法模型理論

在物流領(lǐng)域的探索中，最開始應(yīng)用的是純數(shù)學(xué)模型。后來，定性和定量分析相結(jié)合的方法逐漸應(yīng)用，位置度量法就是其中一種。位置度量法需考慮各種因素，比如成本因素包括勞動力成本等，以及非成本因素包括地理環(huán)境等，分別對兩類因素評價，然后將各因素綜合評價，最終找到最佳方案。

2.1確定客觀度量值

1.確定必要因素。首先確定必要因素，不符合的方案先被篩掉

2.因素分類。與成本有直接關(guān)系的因素為客觀因素，反之為主觀因素。確定兩種因素比重，設(shè)主觀因素的比重為x，那么客觀因素的比重為1-x（其中0≤x≤1）。

式中，Sik：第i可行方案對第k因素的評比值；Wik：第i可行方案在第k因素中的比重。

2.計算主觀度量值

2.3確定位置度量值

1.確定位置度量值

計算公式為：Mi=xMs，j+（1+x）Mo，j

式中，Mi：第i可行方案的位置度量值；x：主觀因素的比重值；2.決策。選擇位置度量值最大的可行方案，作為選址位置。

3.基于位置度量法的電動汽車充電站選址決策研究

某地計劃在市區(qū)內(nèi)籌建一個電動汽車充電站，合適的地點有甲、乙、丙三地。各地的籌建成本有所不同；就交通流量來說，甲比丙好，丙比乙好；就電網(wǎng)匹配度來說，甲最好，乙丙兩地相平;就安全環(huán)保因素來說，乙地最好，甲比丙好。各因素費用表如表3.1所示。

表3 -4各方案電網(wǎng)匹配度評比表

表3 -5 各方案安全環(huán)保因素評比表

表3 -6 各方案評比表

表3 -1各因素費用及評比表

表3 -2各方案成本表

3.1確定客觀度量值

∑（1/Ci）=1/440+1/447+1/463=0.00667；Mo甲=（440*0.00667）-1=0.3407；Mo乙=（447*0.00667）-1=0.3354；Mo丙=（463*0.00667）-1=0.3238

3.2確定主觀度量值

1.主觀評比值

總比重值：31

總比重值：41

總比重值：31

2.主觀因素評比總結(jié)

3.主觀量度值

3.3確定位置度量值

1.位置度量值：(主觀比重值x=0.4)。M甲=0.4*0.585+0.6*0.3407=0.4384；M乙=0.4*0.142+0.6*0.3354=0.2580；M丙=0.4*0.273+0.6*0.3238=0.3035

2.決策。由于甲地的位置度量值最大，所以應(yīng)選擇在甲地籌建電動汽車充電站。

4.結(jié)論

在電動汽車高速發(fā)展的今天，還存在很多亟待解決的問題。首先，充電站的建設(shè)具有很大的難度。在建設(shè)前需科學(xué)布局，而且涉及交通、電力等多個方面，它們之間的溝通協(xié)調(diào)也十分困難。另外，各類充電設(shè)施的標準難以一致。不同公司的電動汽車充電設(shè)備接口不同，導(dǎo)致了充電通用性較差，用戶使用不便捷，所以應(yīng)盡快完善設(shè)計問題。電動汽車充電站的科學(xué)布局問題需要考慮的因素非常多，因此這一問題的解決與完善還有待于進一步的探討。C

引用出處

[1]馮亮.電動汽車充電站規(guī)劃研究[D].天津大學(xué),2013.

[2]王震坡,張瑾,劉鵬,張照生.電動汽車充電站規(guī)劃研究綜述[J].中國公路學(xué)報,2022,35(12):230-252.

[3]S.L.Hakim i.Optimum Locationsof Sw itching Centersand the Absolute Centersand Mediansofa Graph[J].Operations Research,1964,12(3):450-459.

[4]李鵬程,楊婧,張俊瑋,叢中笑,張秋雁.電動汽車充電樁優(yōu)化選址模型設(shè)計[J].電工技術(shù),2018(21):47-50.

[5]黎倩婷.電動汽車充電站充電基礎(chǔ)設(shè)施的布局規(guī)則研究[J].機電信息,2018(18):172-173.