电动汽车充电站选址布局研究开题报告

2020-04-13 15:54:20

1. 研究目的与意义（文献综述）

1．目的及意义（含国内外的研究现状分析）

（1）目的

在汽车智能网联化、数字化和共享化的大背景下，电动汽车相比于燃油汽车结构简单、震动和噪声小、布置方便，更适合作为未来智能汽车的载体，电动汽车产业拥有更广阔的发展前景。

在政策的引领之下，我国新能源汽车销量猛增，2017年全年销量突破70万辆，科技部预测今年将突破100万辆，但是新能源车销量增长带来的问题是基础设施不完善给车主带来的“里程焦虑”，目前我国电动汽车充电桩和充电站的基础设施不完善，充电设施的规划的建设仍处于探索时期。

本文试图应用国内外最新的选址规划理论和模型，以武汉市为例，针对城市商业区充电桩的使用特点，进行充电需求模型研究和充电桩规划理论的研究，探索适合中国国情的充电桩规划模型。

（2）意义

随着我国电动汽车（包括纯电动汽车和增程式混合电动汽车）的销量和保有量快速增长，居民日益增长的充电需求和落后充电设施的矛盾逐渐加深，需要大力发展的充电设施已成为我国电动汽车发展的物质基础。就武汉市而言，“十三五”规划预计建设充电站103座，其中城际快充10座，充电桩5万个，合理的充电站选址规划需要完整的理论体系支撑。

但是我国充电设施规划和建设才刚刚起步，在选址布局方面还没有一套完整的理论体系，实际建设时还依靠专家经验，有很大的主观性和片面性，使得电动汽车基础充电设施和充电需求不一致，造成充电设施无法发挥最大作用，因此急需研究充电设施的模型建设和优化研究，满足电动汽车发展的需要。

本研究在我国电动汽车发展初期的大背景下，以武汉市城区商圈充电桩最优选址布局为目标，学习最新的优化布局方法，分析研究选址布局的影响因素，针对城区商圈的运营模式，进行电动汽车充电站选址布局分析，以获得较好的便利性、兼容性、经济性、可拓展性等充电站网络，对政府和企业在建设充电设施布局选址的优化提供理论支持和技术参考，加快我国电动汽车充电设施的建设，促进电动汽车的普及。

（3）国内外研究现状分析

目前，国内外对选址布局的研究有三种主流理论，即P-中位问题、覆盖问题、截流问题。在充电站选址布局方面，已经有很多学者研究过充电站选址布局的影响因素和选址原则但是领域在高速路充电站和城市区域充电站，在单独的商业区充电站选址布局研究领域还是空白。在充电需求预测方面，国外基于充电需求的统计数据进行预测，国内还没有相关统计数据，一般用燃油车加油需求或者国外充电需求代替。在选址评价方面，有学者使用层次分析法和模糊评价法，对充电站建设成本、运营成本、充电站负荷率、满意度等多方面进行评价，综合选取最优布局点。在充电站建设方面，建设新的充电站时间长、成本高、资金回报慢，而在停车位改造成充电桩方面还没有研究。

2. 研究的基本内容与方案

研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

（1）基本内容和目标

在我国新能源汽车保有量剧烈增长但基础充电设施建设落后的大背景下，结合国内外充电设施理论研究和我国充电设施建设的现状，在收集、整理大量国内外充电设施选址布局先进方法的基础上，探寻如何针对商圈的运营模式，进行电动汽车充电站选址布局分析，以获得较好的便利性、兼容性、经济性、可拓展性等充电站网络。主要内容如下：

① 简述我国电动汽车普及与充电站建设现状，结合武汉市充电设施建设水平，讨论在当前形势下研究充电站选址布局的意义；

② 介绍前人对电动汽车充电站选址布局的研究成果与本文的理论依据；

③ 介绍本研究建立充电需求预测模型的方法；

④ 介绍本研究为满足最小排队时间的商圈停车位改造充电桩的方法；

⑤ 实证分析：以武汉市街道口商圈为例；

⑥ 总结在城市商业区充电桩布局方法。法。

（2）拟采用的技术方案及措施

本文对于当前电动汽车充电站选址布局的研究，立足于中国电动汽车充电基础设施建设现状与大量国内外选址布局的方法，寻找最适合不同运营模式下选址布局的优化方法。

第一、文献综述法。通过大量的搜集、整理电动汽车充电站选址布局的研究，结合政府规划报告和企业最新的电动汽车充电技术，并对其进行分类、梳理和归纳，运用逻辑分析方法对这些资料进行研究。

第二、建模分析法。运用对选址布局的影响因素建立数学模型，寻求在不同运营条件下的最优解；运用统计知识，对电动汽车充电需求进行预测，建立充电需求模型。

第三、排队论方法。运用运筹学中排队论的理论，研究不同充电速度、不同充电桩（服务窗口）下充电站的定容问题。

第四、最优化方法。运用数学方法，研宄优化方案及途径。最优化方法是本文的核心部分，本文以交通网络中被服务的电动汽车数量最大为目标函数，建立最优化模型，并求出最优解情况。

第五、实地调研法。实地调查电动汽车车主充电要求与电动汽车充电站的情况，为研究做准备工作。

3. 研究计划与安排

周次（时间）	工作内容
18~19 (2018.1.2~2018.1.12)	毕业实习
19~20 (2018.1.9~2018.1.22)	分组、确定选题、资料收集。
1 (2018.2.26~2018.3.2)	外文文献翻译及消化资料，撰写文献检索摘要、文献综述初稿及开题报告初稿。
2(2018.3.5~ 2018.3.9)	分组进行开题讨论，修改开题报告；提交实习日记及实习报告。
3~5(2018.3.12~ 2018.3.30)	完成并提交外文翻译译文、文献检索摘要、文献综述及开题报告。
6~10(2018.4.2~2018.5.4)	撰写论文，提交中期审查报告。
11~13(2018.5.7~2018.5.25)	论文修改，网上查重，审查通过并打印，提交所有毕业论文资料。
14~15(2018.5.28~2018.6.8)	学生提出答辩申请，并作答辩准备；教师审阅论文，并审查答辩资格。
16(2018.6.11~2018.6.15)	参加答辩

4. 参考文献（12篇以上）

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5．指导教师意见