(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 202210744524.6 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 南京航空航天大 学 地址 210016 江苏省南京市秦淮区御道街 29号 (72)发明人 王然　马振先　易畅言　 (74)专利代理 机构 南京合砺 专利商标代理事务 所(普通合伙) 32518 专利代理师 许云花 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 111/04(2020.01) G06F 119/12(2020.01) (54)发明名称 一种面向车辆互联网络中电车的移动充电 调度方法 (57)摘要 本发明公开了一种面向车辆互联网络中电 车的移动充电调度方法， 该方法结合电车的地理 位置、 用户需求、 移动充电车的作业时间， 建立车 辆互联网的移动充电数学模型， 从移动充电车最 小完成时间角度对方法进行评价； 然后将移动充 电数学模型分解为移动充电车的部署问题以及 电车的充电调度问题并进行求解； 在移动充电车 部署阶段， 寻找最优地点， 移动充电车部署至该 地点。 电车的充电调度问题可建模成无关并行机 问题， 并通过对整数变量进行松弛来求解； 由于 无关并行机问题是一个整数规划问题， 可通过一 种近似算法将变量松弛， 得到近似整数解。 本发 明可为车辆互联网中电车移动充电问题提供移 动充电车部署规划、 充电策略规划提供参 考。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 115146846 A 2022.10.04 CN 115146846 A 1.一种面向车辆互联网络中电车的移动充电调度方法， 其特征在于， 所述方法包括以 下步骤： (1)确定区域内电车用户需求、 区域内停车场位置、 用户车辆电量需求和用户车辆的地 理位置； (2)建立移动充电车部署模型和电车充电调度模型： 所述移动充电车部署模型包括移 动充电车坐标及移动充电车插头个数； 所述电车充电调 度模型包括电车向停车场行驶过程 中的能量消耗模型及电车的充电时间模型； (3)构建面向车辆互联网中电车移动充电优化问题， 优化模型函数表达式如下： min t+Tmax xij∈{0,1}； τq∈{0,1} 其中目标函数表示完成区域内充电任务的最短时间， 约束条件依次为： 1)在电车向充电目的地移动过程中所消耗的电量小于电车的初始电量， 确保电车能够 到达充电地 点； 2)每一个插头的充电时长小于所有插头中充电时长最长的； 3)每一个任务是不可分割， 即每 个电车只能在一个插头上进行充电； 4)xij是一个0‑1变量； 5)在所有的待选 定的充电地 点中， 只有一个目的地可以被选 定； 6)表明变量 τq是一个0‑1变量； (4)将步骤(3)优化模型分解为两个子问题： 第一个子问题是在已有的待选定的目的地 中， 选取一个作为最佳的地点， 将移动充电车部署到该地点， 并向其他电车发送移动充电车 即将部署地点； 第二个子问题是求得Tmax， 假设移动充电车配备了 m个插头， 每个插头将会被 分配给不同的电车进行充电， 其构建的目标函数如下 所示： minTmax 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115146846 A 2xij∈{0,1}； Tmax＝max(T1,T2,...,Tm)； (5)通过近似算法将整数解xij转换为连续 解； (6)整合子问题的近似解， 并根据步骤(5)得到的整数解进行子问题整合， 确定移动充 电车的目的地和调度路径。 2.根据权利要求1所述的面向车辆互联网络中电车的移动充电调度方法， 其特征在于： 步骤(2)中， 所述移动充电车坐标、 移动充电车插头个数、 电车向停车场行驶过程中的能量 消耗模型、 用户电车的充电时间模型 数学表示如下： 用rm＝(xm,ym), 分别表示移动充电车与电车的坐标， F＝{f1,f2,...,fm} 来表示移动充电车 的插头个数； 在移动充电车确认部署地点后， 电车向部署地点移动过程 中消耗的电量用 表示， 其中α 表 示电车的每公里电量消耗， 表示每一辆电车与部署地点之间的距离； 当电车到达部署地点之后， 每一辆电车 的剩余电 量为 其中Einit为电车的初始电量， 据此计算每 个电车所需的充电时长pij； 在电车到达之后， 电车所需的能量为 其中Emax表示电车的最 大电池容 量， 每一辆电车的充电时长pij表示为 3.根据权利要求1所述的面向车辆互联网络中电车的移动充电调度方法， 其特征在于， 在步骤(5)中通过近似算法来将求得的整数解 转换为连续 解的计算过程如下： (5.1)松弛0 ‑1变量为一个连续值： 将xij∈{0,1变为xij≥0， 松弛后的优化问题表示如 下： minTmax 0≤xij≤1,i∈E,j∈F. 通过CVX求解器， 求解该问题的连续解， 该连续解对应着EV被指派到对应的插头上， 随 后将这组连续 解近似为 一组整数解； (5.2)连续 值： 构建到m ×n的矩阵X＝(xij)， xij表示EVei被安排到插头j中； (5.3)生成一个二部图： 二部图G＝(V,W,E)表示电车(EVs)和插头之间的关系， W是二部 图的一边， 代表EVs节点， V＝{vjs:j＝1,2,...,m； s＝1,...,kj}是二部图的另一边， 其中 是从plug节点派生出来的虚拟节点；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115146846 A 3