一种城市公交充电站布局规划方法、装置及可读存储介质

技术领域

本发明涉及公交充电站规划技术，尤其涉及一种城市公交充电站布局规划方法。

背景技术

常规公交充电站布局以单站需求为导向，所有场站均建设充电设施，且需完全满足自身场站需求。面对一些系统规划前期建设的或公交线网优化调整后需求变化的场站，只能通过扩建，或者改建方式填补空缺，相对死板不可调控。

现有公交充电站布局规划方法存在以下不足：

①供需对应关系的局限性：公交线网优化工作每年都在进行，而充电设施建设满足的是现状场站需求，无法根据需求转变而弹性调控；

②整体工程量较大，韧性不足：所有公交场站均需建设充电设施，建设强度较大，同时对于很多早期建设的公交充电设施，后期不满足需求时只能通过改扩建方式，难度较大；

③易造成充电资源浪费：早期建设的充电设施可能因需求变化导致荒废，存在资源浪费现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够充分利用现有充电设施，并方便后期优化调整的城市公交充电站布局规划方法。

本发明的另一目的在于提供一种能够实现上述方法的装置和存储有上述方法的可读存储介质。

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本发明的一方面，提供了一种城市公交充电站布局规划方法，包括以下步骤：根据公交场站的充电需求和现有公交充电站的规模，测算各个公交充电站的供需正负差值，确定各个公交充电站的供需状态；通过泰森多边形法将待规划范围内所有现有公交充电站进行区域划分；对各个公交充电站的泰森多边形区域进行合并，以使各个区域达到供需平衡；对于合并后仍无法实现供需平衡的区域，根据供需正负差值选择改建、扩建现有充电站或新建充电场站。

在一实施例中，该方法中的所述供需状态包括：供给充足状态、供给不足状态和供需饱和状态。

在一实施例中，该方法中的所述对各个公交充电站泰森多边形区域进行合并具体包括：对每两个相邻的泰森多边形区域判断是否符合合并条件；对符合条件的泰森多边形区域进行合并；重复前两步直至达到全局最优解状态。

在一实施例中，该方法中的所述合并条件为：需要合并的泰森多边形区域内充电站相互之间距离均不超过最大空驶容许值，其中，所述最大空驶容许值为预先设定值。

在一实施例中，该方法中的所述对符合条件的泰森多边形区域进行合并还包括：判断泰森多边形区域的供需状态，优先将供给不足状态的区域与供给充足状态的区域合并。

在一实施例中，该方法中的所述全局最优解状态为：整个待规划范围内供给不足状态的区域最少。

根据本发明的另一方面，还提供了一种城市公交充电站布局规划装置，包括：

测算模块，用于根据公交场站的充电需求和现有公交充电站的规模，测算各个公交充电站的供需正负差值，确定各个公交充电站的供需状态；

划分模块，用于通过泰森多边形法将待规划范围内所有现有公交充电站进行区域划分；

合并模块，用于对各个公交充电站的泰森多边形区域进行合并，以使各个区域达到供需平衡；

调整模块，对于合并后仍无法实现供需平衡的区域，根据供需正负差值选择改建、扩建现有充电站或新建充电场站。

根据本发明的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的城市公交充电站布局规划方法中的步骤。

本发明实施例的有益效果是：通过区域划分和合并，实现区域平衡，可大大减少城市充电设施建设工程量，以盘活现有资源为主，控制增量，补足供需不足短板。同时，本方法具有良好韧性，对于后期线网优化调整，可同样以区域平衡方式弹性调控，动态平衡。此外，还能够减少充电设施资源浪费，通过区域调配，将现状浪费闲置的充电资源合理利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1是本发明方法实施例的流程图；

图2是本发明方法实施例的公交充电站负荷度图；

图3是本发明方法实施例的泰森多边形区域示意图；

图4是本发明方法实施例的合并后的区域示意图；

图5是本发明方法实施例最终区域平衡的效果；

图6是本发明装置实施例的模块示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

如图1所示，本发明实施例提供了一种城市公交充电站布局规划方法，包括以下步骤：

S100、根据公交场站的充电需求和现有公交充电站的规模，测算各个公交充电站的供需正负差值，确定各个公交充电站的供需状态，如图2所示；

其中，供需状态包括：供给充足状态、供给不足状态和供需饱和状态。

S200、通过泰森多边形法将待规划范围内所有现有公交充电站进行区域划分，如图3所示；

S300、对各个公交充电站的泰森多边形区域进行合并，以使各个区域达到供需平衡，如图4所示；

其中，合并过程具体包括：

S301、对每两个相邻的泰森多边形区域判断是否符合合并条件；

S302、对符合条件的泰森多边形区域进行合并；

S303、重复前两步直至达到全局最优解状态。

在可能的实施例中，合并条件为：需要合并的泰森多边形区域内充电站相互之间距离均不超过最大空驶容许值，其中，最大空驶容许值为预先设定值。通过这样设置合并条件，可以有效减少公交的空驶距离。

在S302合并前，还可判断泰森多边形区域的供需状态，优先将供给不足状态的区域与供给充足状态的区域合并，从而能够盘活现有资源，减少充电设施建设工程量，实现区域平衡。

在可能的实施例中，全局最优解状态指的是整个待规划范围内供给不足状态的区域最少。相较于一直合并到到无法再合并的状态，合并到整个待规划范围内供给不足状态的区域最少，能够减少新建充电场站，充分利用现有资源。

S400、对于合并后仍无法实现供需平衡的区域，根据供需正负差值选择改建、扩建现有充电站或新建充电场站，最终的平衡状态如图5所示。

如图6所示，本发明实施例还提供了一种城市公交充电站布局规划装置600，包括：

测算模块601，用于根据公交场站的充电需求和现有公交充电站的规模，测算各个公交充电站的供需正负差值，确定各个公交充电站的供需状态；

划分模块602，用于通过泰森多边形法将待规划范围内所有现有公交充电站进行区域划分；

合并模块603，用于对各个公交充电站的泰森多边形区域进行合并，以使各个区域达到供需平衡；

调整模块604，对于合并后仍无法实现供需平衡的区域，根据供需正负差值选择改建、扩建现有充电站或新建充电场站。

基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory，ROM)、随机存取存储器(random accessmemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上，本发明实施例提出的公交充电站布局规划方法，以合理公交空驶里程为基础，空间区域内的供需平衡为要求，达到公交充电站整体布局供给动态平衡、弹性调控的目的，减少了城市公交充电站大型基建设施的建设工程量，也为后期场站充电需求变化提供调控方法，利于公交充电资源整合，减少充电资源浪费，优化公交充电资源配置。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

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