(19)中华 人民共和国 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 202111534980.X (22)申请日 2021.12.15 (71)申请人 吉林大学 地址 130023 吉林省长 春市南关区人民大 街5988号 (72)发明人 别一鸣　郝明杰　季金华　从远　 覃蔚　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市松花江专利商标事 务所 23109 代理人 张换男 (51)Int.Cl. G06F 30/18(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 111/04(2020.01)G06F 111/06(2020.01) (54)发明名称 基于机会约束规划的电动公交线路动态无 线充电设施 布设方法 (57)摘要 基于机会约束规划的电动公交线路动态无 线充电设施布设方法， 本发明涉及电动公交线路 动态无线充电设施布设方法。 本发 明的目的是为 了解决现有动态无线充电设施的成本较高， 如果 在整条线路上 都布设无线充电板， 不仅会产生较 大的经济成本， 也会造成资源浪费的问题。 过程 为： 步骤一： 对公交线路进行划分； 步骤二： 基于 步骤一进行电动公交车线路运行状态描述； 步骤 三： 基于步骤二估计电动公交车耗电量与充电 量； 步骤四： 基于步骤三进行电动公交车电量变 化表达； 步骤五： 基于步骤四建立机会约束规划 模型； 步骤六： 求解机会约束 规划模型， 获得线路 基本单元动态无线充电设施最优布设方案以及 对应的最小总布设成本。 本发明用于城市交通规 划领域。 权利要求书8页 说明书11页 附图1页 CN 114239201 A 2022.03.25 CN 114239201 A 1.基于机会约束规划的电动公交线路动态无线充电设施布设方法， 其特征在于： 所述 方法具体过程 为： 步骤一： 对公交线路进行划分； 步骤二： 基于步骤一进行电动公交车线路运行状态描述； 步骤三： 基于步骤二估计电动公交车耗电量与充电量； 步骤四： 基于步骤三进行电动公交车电量变化表达； 步骤五： 基于步骤四建立机会约束规划模型； 步骤六： 求解机会约束规划模型， 获得线路基本单元动态无线充电设施最优布设方案 以及对应的最小总布设成本 。 2.根据权利要求1所述基于机会约束规划的电动公交线路动态无线充电设施布设方 法， 其特征在于： 所述 步骤一中对公交线路进行划分； 具体过程 为： 将公交线路划分为交叉口区域、 站点区域以及路段区域 三部分； 每个站点区域 为一个基本单元， 每个站点基本单 元的长度等于公交停靠站的长度； 每个交叉口区域为一个基本单元， 每个交叉口基本单元的长度等于交叉口停车线至排 队最远点的距离； 公交线路除站点区域与交叉口区域之外的剩余部分被视为路段区域， 以Δ为基本长 度， 单位为m， 将每 个路段区域划分为若干个路段基本单 元； 一条公交线路由多个 基本单元组成； 公交线路单个方向被划分为 L个基本单元， 基本单 元l的长度为 单位为m， u表示公交线路上电动公交车的运行方向， u＝0表示上行方向， u＝1表示下行方向； 决 策变量 表示方向u基本单 元l布设无线 充电设施； 表示不布设无线 充电设施。 3.根据权利要求2所述基于机会约束规划的电动公交线路动态无线充电设施布设方 法， 其特征在于： 所述步骤二中基于步骤一进行电动公交车线路运行状态描述； 具体过程 为： 将公交车由始发站运行至终点站的过程称为 一个班次； 车辆在全天运营结束后返回车场， 在夜间进行补电， 直至电池电量达到最大值； 第二天 从车场出发开始每天的运营； 车辆在前一个班次结束时的剩余电量等于本班次始发时的剩余电量， 将公交车k全天 服务的I个班次按照发车顺序进行编号， 分别为1， 2， 3， ……， I； 车辆k的第i班次在基本单 元l上行程时间ti,k,l的计算分为两种情况： 当基本单 元l属于站点区域时： 式中： top、 tcl为公交车平均开、 关门时间/s； 为平均每位乘客上、 下车时间/(s · 人‑1)； 为公交车k第i班次在基本单元l内站点的上车乘客数； 为公交车k第 i班次 到达基本单 元l内站点的下 车乘客数； 当基本单 元l属于交叉口或路段区域时：权　利　要　求　书 1/8 页 2 CN 114239201 A 2式中： vi,k,l为公交车k第i班次在基本单元l上的运行速度； 为方向u基本单元l的长 度； 公交车在不同班次、 不同基本单元的速度服从不同的概率 分布； 用f(vi,k,l)表示vi,k,l的 概率密度函数， 其中 其中 与 分别表示公 交车k第i班次在基本单 元l上运行速度的最小值与最大值。 4.根据权利要求3所述基于机会约束规划的电动公交线路动态无线充电设施布设方 法， 其特征在于： 所述 步骤三中基于步骤二估计电动公交车耗电量与充电量； 具体过程 为： 假设公交车在基本单 元l上的速度均匀变化， 则加速度与速度的关系为： 式中： 为公交车k第i班次在基本单元l 终点的速度/(m ·s‑1)， d为基本单元的终点； 为公交车k第i班次在基本单元l起点的速度/(m ·s‑1)， o为基本单元的起点； ti,k,l为公 交车k第i班次在基本单 元l的行程时间/s； t时刻公交车k第i班次在单 元基本单 元l的速度vi,k,l(t)， 如公式(4)所示： 公交车的车轮瞬时功率 表达式为： 式中： mi,k,l为公交车k第i班次在基本单元l上的总质量/kg； ai,k,l为公交车k第 i班次在 基本单元l上的加速度/(m ·s‑2)； g为重力加速度/(m ·s‑2)； θl为基本单元l的倾斜角度/ rad； Cr、 cr1、 cr2为滚动阻力参数； vi,k,l(t)为时刻t公交车k的第i班次在基本单元l上的运行 速度/(m·s‑1)； ρair为空气密度/(kg ·m‑3)； Af为车辆的正面投影面积/m2； CD为空气阻力系 数； 上式中公交车的总质量mi,k,l包括整车固定质量、 电池质量以及车内驾驶员质量和乘客 质量； 所述为不含电池质量的整车固定质量； 在基本单元l， 第i班次公交车内乘客数pi,k,l等于公交车从始发站到基本单元l经过的 所有站点中， 上 下车人数差值的累积和； 权　利　要　求　书 2/8 页 3 CN 114239201 A 3