风险厌恶情景下的充电桩选址规划.pdf

摘要

摘要

近年来，中国新能源汽车产业处于高速发展期，2016~2022年新能源汽

车连续六年产销量全球第一。随着电动汽车数量的快速增长，作为新能源汽

车配套基础设施的充电桩数量也呈现高速增长趋势，2020年全国充电桩保有

量已经达到480万个。基础设施的建设是一个建造周期长、耗费财力的过程，

在面对高速扩张的充电需求时充电桩设施依然能够尽可能满足需求十分重要，

因此需要科学的手段对充电桩设施进行合理的规划。

为了深入研究充电桩的设施选址问题，提升充电桩选址的合理性，充分

考虑充电需求的不确定性，本文以电动汽车为研究对象，通过建立多情景的

方式解决充电需求的随机分布，以最大化充电桩组合能够满足的充电需求为

目标，建立了两阶段随机规划模型，将电动汽车用户的路径选择行为、车辆

行驶里程等因素融入模型的决策过程中。在基于用户最短路径行为的模型中，

第一阶段以充电桩设施能够覆盖充电需求最大化为目标，以充电桩设施数量

上限为约束条件；第二阶段引入条件风险值这一概念，以多个最坏情景的平

均覆盖需求量最大化为目标，以道路弧和充电桩之间的对应关系为约束条件

构建模型。在基于用户偏差路径行为的模型中，考虑了用户的偏差路径程度、

车辆本身的行驶里程数，扩展了基于最短路径行为的模型，使模型本身更加

贴近用户现实路程中遇到的充电问题。针对本文构建的随机规划模型，采用

样本平均近似方法和两阶段法来求解。接着，通过灵敏度测试和数值分析来

表现各种因素的变化对模型结果的影响。

最后，为了验证所提模型的现实有效性，本文以成都市温江区某区域的

实际道路网为研究对象进行了实例测试。结果表明如果要建立有限数量的充

电站，本文的模型在一些评估风险的重要指标上明显优于确定性模型，这意

味着相比确定性模型，本文的模型会满足更多的电动汽车充电需求。从管理

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风险厌恶情景下的充电桩选址规划

的角度来讲，在建设充电桩的初期考虑风险，有利于应对未来充电需求的不

确定性，进而保证充电桩的长久平稳运营。

关键词：随机规划；风险厌恶；条件风险值；充电桩

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Abstract

Abstract

Inrecentyears,Chinasnewenergyvehicle(EV)industryisinaperiodofrapid

development,andtheannualsalesofnewenergyvehiclesfrom2016to2022ranked

firstintheworldforsixconsecutiveyears.Withtherapidgrowthofthenumberof

electricvehicles,thenumberofchargingstations,assupportinginfrastructurefor

newenergyvehicles,alsoshowsarapidgrowthtrend.In2020,thenumberof

chargingstationsinChinahasreached4.8million.Theconstructionof

infrastructureisaprocesswithalongconstructionperiodandcostofmoney.Itis

veryimportantforchargingstationfacilitiestomeetthedemandasfaraspossible

whenfacingthechargi