本发明涉及市内电动汽车快速充电设施规划方法领域，是一种智能的根据市内交通流量分布、电动汽车渗透率、快速充电设施服务半径要求、快速充电设施布置候选点以及快速充电设施建设成本的市内电动汽车快速充电设施规划方法。
背景技术：
近年来，能源危机和环境污染在全球范围内受到持续关注。能源、环境、经济三者之间的相互影响与制约得到了世界各国政府的高度重视。在此背景下，为改善能源结构，实现可持续发展，发展电动汽车逐渐成为了一种大趋势。现阶段，在政府与企业的共同关注与支持下，电动汽车的相关技术日趋成熟。而在普及电动汽车的过程中，完善的能源供给系统是未来电动汽车大规模发展与应用的必要前提，也是电动汽车产业链中的重要环节。目前，我国的电动汽车发展情况良好，电动汽车的充电需求不断增加，对于应急的快速充电设施的数量与布置的要求也不断提高。为了保证后续电动汽车的健康发展，良好的电动汽车充电设施规划起着关键性的作用。在经济高速发展的形势下，大多数城市的公共快速充电设施规划面临设施用地紧张，物业协调困难，建设成本高昂等问题。因此，一种综合考虑多方面因素的经济合理的市内电动汽车快速充电设施规划方法是十分必要的。目前，国内还没有一般性的市内电动汽车快速充电设施规划方法的运用。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种综合考虑多种因素以快速充电设施建设和运营总费用最小为目标提出的市内电动汽车快速充电设施规划方法。
市内电动汽车快速充电设施规划方法，其特征在于，所述方法包括，
步骤(1)：初始化
步骤(1-1)：规划区域信息初始化
步骤(1-2)：候选站址信息始化
步骤(2)：计算市内电动汽车快速充电设施规划方案
步骤(2-1)：按下式确定目标函数：
表示：最优的快速充电设施规划方案以总投资成本最小为优化目标，以此作为控制目标函数；
步骤(2-2)：确定约束条件
步骤(3)：显示快速充电设施规划方案和总经济成本。
更进一步地，所述步骤(1-1)包括导入涵盖待规划区域的地图，输入地图的横向实际距离和对地图的划分要求，划分要求为划分后地图横向正方形个数m。
更进一步地所述步骤(1-2)包括：
a)确定候选站址：规划模型根据输入地图长宽比与划分要求将地图划分为n×m个正方形区块，候选站址(i，j),i＝1…m，j＝1…n
b)候选站址信息初始化：输入候选站址(i，j),i＝1…m，j＝1…n处的土地使用费
更进一步地，所述步骤(2-1)目标函数中
更进一步地，所述步骤(2-2)的约束条件包括：
a)、每个充电站对各个区块的服务能力之和不大于其最大服务能力，其表达式为：
b)、所有充电站在每个区块处的服务能力总和不小于该区块处的有充电需求的电动汽车数量，则：
c)、所有充电站对每个区块出的最大输出电量不小于该区块处的总充电需求，则：
d)、每个充电站对其服务半径之外的区块的服务能力为0，则：
每个充电站对其服务半径之内的区块的服务能力大于等于0，则：
e)、建设充电站的区块对应的wi,j值为1，否则为0，则：
0≤gi,j≤γ·wi,j，gi,j+γ·(1-wi,j)＞0，
式中γ为一个足够大的正数。
更进一步地，步骤2可用混合整数规划算法求解上述优化问题，若无解，表示没有满足要求的快速充电设施规划方案，需求改输入参数，可增加候选站址或扩大充电站服务半径。
更进一步地，所述步骤(3)中，快速充电设施规划方案包括每个候选区块是否建设充电站，所建充电站的快速充电机数量；总经济成本包括所有快速充电设施的建设费用与运营费。
更进一步地，一种市内电动汽车快速充电设施规划系统，其特征在于，所述系统包括数据输入模块、计算模块、结果显示模块，所述数据输入模块用于输入待规划区域的地图信息、划分要求、候选站址的规划数据和其他基本规划数据，所述计算模块用于计算充电设施规划方案，具体包括确定目标函数：
确定约束条件，用混合整数规划算方求解优化问题，结果显示模块用于显示快速充电设施规划方案和总经济成本。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是为市内快速充电设施规划提供了一种便捷有效的规划方法，方法通过对待规划市区的相关数据分析计算，综合考虑市内交通流量分布、电动汽车渗透率、快速充电设施服务半径要求、市内土地购买或租赁价格、快速充电设施布置候选点以及快速充电设施建设成本要求，以快速充电设施建设和运营总费用最小为目标提出的经济合理的市内电动汽车快速充电设施规划，为实际快速充电设施建设提供技术支持和决策帮助，有利于促进电动汽车的健康发展。
附图说明
图1为电动汽车充电设施规划方法的程序流程框图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明公开的一种市内电动汽车快速充电设施规划方法，其特征在于，所述方法包括：
市内电动汽车快速充电设施规划方法，其特征在于，所述方法包括，
步骤(1)：初始化
步骤(1-1)：规划区域信息初始化
步骤(1-2)：候选站址信息始化
步骤(2)：计算市内电动汽车快速充电设施规划方案
步骤(2-1)：按下式确定目标函数：
表示：最优的快速充电设施规划方案以总投资成本最小为优化目标，以此作为控制目标函数；
步骤(2-2)：确定约束条件
步骤(3)：显示快速充电设施规划方案和总经济成本。
更进一步地，所述步骤(1-1)包括导入涵盖待规划区域的地图，输入地图的横向实际距离和对地图的划分要求，划分要求为划分后地图横向正方形个数m。
更进一步地所述步骤(1-2)包括：
a)确定候选站址：规划模型根据输入地图长宽比与划分要求将地图划分为n×m个正方形区块，候选站址(i，j),i＝1…m，j＝1…n
b)候选站址信息初始化：输入候选站址(i，j),i＝1…m，j＝1…n处的土地使用费
更进一步地，所述步骤(2-1)目标函数中
更进一步地，所述步骤(2-2)的约束条件包括：
a)、每个充电站对各个区块的服务能力之和不大于其最大服务能力，其表达式为：
b)、所有充电站在每个区块处的服务能力总和不小于该区块处的有充电需求的电动汽车数量，则：
η为行驶中的电动汽车出现充电需求的概率
c)、所有充电站对每个区块出的最大输出电量不小于该区块处的总充电需求，则：
d)、每个充电站对其服务半径之外的区块的服务能力为0，则：
每个充电站对其服务半径之内的区块的服务能力大于等于0，则：
e)、建设充电站的区块对应的wi,j值为1，否则为0，则：
0≤gi,j≤γ·wi,j，gi,j+γ·(1-wi,j)＞0，
式中γ为一个足够大的正数。
更进一步地，步骤2可用混合整数规划算法求解上述优化问题，若无解，表示没有满足要求的快速充电设施规划方案，需求改输入参数，可增加候选站址或扩大充电站服务半径。
更进一步地，所述步骤(3)中，快速充电设施规划方案包括每个候选区块是否建设充电站，所建充电站的快速充电机数量；总经济成本包括所有快速充电设施的建设费用与运营费。
本发明提供了一种与上述电动汽车充电设施规划方法步骤一一对应的规划系统，其特征在于，所述系统包括数据输入模块、计算模块、结果显示模块，所述数据输入模块用于输入待规划区域的地图信息、划分要求、候选站址的规划数据和其他基本规划数据，所述计算模块用于计算充电设施规划方案，具体包括确定目标函数：
确定约束条件，用混合整数规划算方求解优化问题，结果显示模块用于显示快速充电设施规划方案和总经济成本。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。