1.一种考虑复合需求的共享停车泊位分配方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、获得居住区夜间的共享停车需求信息,包括普通需求的需求开始时间及需求结束时间、复合需求的需求开始时间、需求结束时间以及需求电量;
所述普通需求为仅需获得停车服务的需求;复合需求为既需获得停车服务,又需获得充电服务的停车需求;
S2、统计城市商业区夜间可用于共享停车的泊位信息,包括可租用泊位数量、共享停车开始时刻及结束时刻;
S3、对考虑复合需求的共享停车泊位分配问题设定假设条件;
S4、以共享停车运营商利润最大为目标函数,构建考虑复合需求的共享停车泊位分配优化模型,设定模型的约束条件;
S5、采用遗传算法进行模型求解,得到泊位分配结果;
S6、计算充电桩的安装数量、充电泊位与普通泊位的泊位配比;
所述S3中,假设条件具体包括:
假设1:忽略商业区停车场的功率限制;
假设2:共享停车需求为固定需求;
假设3:电量充入后电动汽车的总电量不超过充电汽车的最大电量;
假设4:共享停车开始时刻,共享停车泊位上均无车;
假设5:所有分配成功的车辆按照共享停车需求时间准时到达和离开共享停车泊位;
假设6:共享停车运营商选择在共享停车泊位安装相同的低功率充电桩,即各个充电桩具有相同的充电功率,且充电桩能够兼容不同复合需求的充电接口;
假设7:共享停车分配开始前,所有共享停车泊位均是未安装充电桩的同质泊位;
所述S4中,以共享停车运营商利润最大为目标函数,构建考虑复合需求的共享停车泊位分配优化模型为:;
上式中第1项表示共享停车运营商满足普通需求所带来的收益;第2项表示共享停车运营商满足复合需求所带来的停车收益;第3项表示共享停车运营商接受复合需求所带来的充电收益;第4项表示租用共享停车泊位的成本;第5项表示安装充电桩的成本;第6项表示满足复合需求所需电量的充电成本;
其中, 为总收益, 为普通需求用户缴纳的单位时长停车费,为普通需求的数量,为租用的共享停车泊位的数量, 表示第 个普通需求是否被分配至第 个共享停车泊位上, , ; 为第 个普通需求的停车时长, 为复合需求用户缴纳的单位时长停车费;为复合需求的数量, 表示第 个复合需求是否被分配至第 个共享停车泊位上, ; 为第 个复合需求的停车时长, 为复合需求用户缴纳的单位电量的充电费, 为统计得到的第 个复合需求所需电量,d为租用共享停车泊位的单位时长租金, 为第 个共享停车泊位的共享时长, 为安装一台充电桩的成本,为每台充电桩的使用寿命, 为第 个共享停车泊位是否安装充电桩, 为单位电量的成本;
模型需满足以下约束条件:
第 个普通需求至多被分配至一个共享停车泊位,即:;
第 个复合需求至多被分配至一个共享停车泊位,即:;
存在时间冲突的共享停车需求不能被分配至同一共享停车泊位上,即:;
;
;
其中, 表示第 个复合需求与第 个复合需求的需求时间段的冲突关系, ,, 表示第 个普通需求与第 个普通需求的需求时间段的冲突关系, ,, 表示第 个普通需求与第 个复合需求的需求时间段的冲突关系;
若普通需求或复合需求被分配至共享停车泊位,则需满足共享停车泊位的时间窗约束,即:;
;
其中, 表示第 个复合需求与第 个共享停车泊位的时间窗从属关系, 表示第 个普通需求与第 个共享停车泊位的时间窗从属关系;
满足第 个复合需求所需电量的充电时长包含在停车时长内,即:;
其中,为充电桩的功率;
安装充电桩的总成本应在共享停车运营商可投资范围内,即:;
其中,为充电桩的可投资金额;
安装充电桩的共享停车泊位数量不应超过租用的共享停车泊位总量,即:。
2.根据权利要求1所述的一种考虑复合需求的共享停车泊位分配方法,其特征在于,决策变量 、 均为0‑1变量,即:{0,1};
若第 个复合需求被成功分配至第 个共享停车泊位上, =1,否则, =0;
{0,1};
若第 个普通需求被成功分配至第 个共享停车泊位上, =1,否则, =0;
当第 个复合需求与第 个复合需求的需求时间段存在冲突时, =1,否则 =0,表达式为:;
其中, 为第 个复合需求的共享停车开始时刻, 为第 个复合需求的共享停车结束时刻, 为第 个复合需求的共享停车开始时刻, 为第 个复合需求的共享停车结束时刻;
当第 个普通需求与第 个普通需求的需求时间段存在冲突时, =1,否则 =0,表达式为:;
其中, 为第 个普通需求的共享停车开始时刻, 为第 个普通需求的共享停车结束时刻, 为第 个普通需求的共享停车开始时刻, 为第 个普通需求的共享停车结束时刻;
当第 个普通需求与第 个复合需求的共享停车需求时间段存在冲突时, =1,否则 =
0,表达式为:
;
当第 个共享停车泊位的共享时间满足第 个复合需求的共享停车时间需求时, =0,否则 =1,表达式为:;
其中, 和 分别表示共享停车泊位共享停车的开始时刻和结束时刻;
当第 个共享停车泊位的共享时间满足第 个普通需求的共享停车时间需求时, =0,否则 =1,表达式为:;
当有复合需求被分配至第 个共享停车泊位时,则此共享停车泊位安装充电桩,,否则 ,表达式为:。
3.根据权利要求2所述的一种考虑复合需求的共享停车泊位分配方法,其特征在于,所述S5中,采用遗传算法对模型进行求解,具体包括:首先根据需求及约束条件选择出能够满足需求的共享停车泊位,在符合条件的共享停车泊位中随机选择,将共享停车泊位与需求相匹配,从而获得若干初始可行方案,即初始种群;采用实数编码的方式对染色体进行编码,染色体的基因为共享停车泊位编号,实现需求与所分配共享停车泊位的一一对应;根据所建模型的目标函数计算种群中个体的适应度,适应度的大小代表了个体基因遗传给下一代的概率;最后通过选择、交叉、变异操作不断迭代更新种群,达到最大迭代次数后,输出最优共享停车泊位分配方案。
4.根据权利要求3所述的一种考虑复合需求的共享停车泊位分配方法,其特征在于,所述S6具体包括:充电桩的安装数量Q的计算公式为:
;
泊位配比 是指充电泊位与普通泊位的比值,由共享停车分配结果及共享停车运营商租用共享停车泊位数量决定,的计算公式如下:;
其中,Q为安装充电桩的数量。