(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 202211047538.9 (22)申请日 2022.08.29 (71)申请人 湖南大学 地址 410082 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路麓山门 (72)发明人 黄晟　林思瑶　沈非凡　屈尹鹏　 魏娟　张冀　 (74)专利代理 机构 湖南兆弘专利事务所(普通 合伙) 43008 专利代理师 刘畅舟 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06Q 50/30(2012.01) (54)发明名称 一种电动汽车路径规划的混合整数建模方 法 (57)摘要 本发明公开了一种电动汽车路径规划的混 合整数建模 方法， 包括： 获取交通路网信息、 电动 汽车参数以及充电站价格信息； 根据所述交通路 网信息和充电站价格信息构建电动汽车路径规 划混合整数模 型的目标函数； 根据所述交通路网 信息、 电动汽 车参数以及充电站价格信息建立电 动汽车路径 规划混合整数模型的约束条件； 求解 所述电动汽 车路径规划混合整数模 型， 得到每个 时段第i辆电动汽车对于道路j的选择 对于 节点n的选择 以及电动汽车在各充电站m处的 充电量Pi,m， 并以此生成第i辆电动汽车各个时段 的行驶操作和充电指令， 电动汽 车执行对应的行 驶操作和充电指令。 本发明为电动汽 车提供合理 可靠的路径 规划， 有利于改善电动汽 车用户的出 行体验。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115481787 A 2022.12.16 CN 115481787 A 1.一种电动汽车路径规划的混合整数建模方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取交通路网信息、 电动汽车参数以及充电站价格信息； 根据所述交通路网信息和充电站价格信息构建电动汽车路径规划混合整数模型的目 标函数； 根据所述交通路网信 息、 电动汽车参数以及充电站价格信 息建立电动汽车路径规划混 合整数模型 的约束条件， 所述约束条件包括电动汽车 的电量需求约束、 电动汽车在各个充 电站充电的电量约束、 电动汽车行驶过程中节点及道路的耦合关系约束、 电动汽车在行驶 过程中的能量约束； 求解所述电动汽车路径规划混合整数模型， 得到每个时段第 i辆电动汽车对于道路j的 选择 对于节点n的选择 以及电动汽车在各充电站m处的充电量Pi,m， 并以此生成第i 辆电动汽车 各个时段的行驶操作和充电指令， 电动汽车 执行对应的行驶操作和充电指令 。 2.根据权利要求1所述的电动汽车路径规划的混合整数建模方法， 其特征在于， 根据 所 述交通路网信息和充电站价格信息构建电动汽车路径规划混合整数模型的目标函数包括 以下步骤： 计算最小化电动汽车 行驶时间的目标Obj1， 表达式如下： 其中， 表示第a个时段中第i辆电动汽车对于道路j的选择， Tj为道路j的通行时间； 计算最小化电动汽车充电花费的目标Obj2， 表达式如下： 其中， Pi,m表示第i辆电动汽车在第m个充电站的充电量， cm表示第m个充电站的电价， m∈ M， M为交通路网中的充电站集 合； 根据目标Obj1和目标Obj2， 构建最小化电动汽车 行驶时间和充电花费的目标函数： Obj＝α1·Obj1+α2·Obj2 其中， α1和 α2分别为预设的优化目标的权 重。 3.根据权利要求1所述的电动汽车路径规划的混合整数建模方法， 其特征在于， 所述电 动汽车的电量需求约束包括： 第i辆电动汽车的总充电需求为电动汽 车全程的能量消耗， 并 且第i辆电动汽车在各充电站的充电量之和满足电动汽车的总充电需求。 4.根据权利要求3所述的电动汽车路径规划的混合整数建模方法， 其特征在于， 所述电 动汽车的电量需求约束表达式如下： 其中， 表示第a个时段第i辆电动汽车对于道路j的选择， Lj为道路j的长度， Ec为电动 汽车行驶每公里的能量消耗； Pi,m为第i辆电动汽车在第m个充电站获得的电量。 5.根据权利要求1所述的电动汽车路径规划的混合整数建模方法， 其特征在于， 所述电 动汽车在各个充电站充电的电量约束包括： 无论第i辆电动汽车是否在充电站m处充电， 在权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115481787 A 2此处充电量均不小于 0； 电动汽车选择的路径不经 过充电站m时， 在此处充电量 为0。 6.根据权利要求5所述的电动汽车路径规划的混合整数建模方法， 其特征在于， 所述电 动汽车在各个充电站充电的电量约束表达式如下： 其中， k为预设的数值， 为第i辆电动汽车第a个时段对第m个充电站的选择； Pi,m为第 i辆电动汽车在第m个充电站获得的电量。 7.根据权利要求1所述的电动汽车路径规划的混合整数建模方法， 其特征在于， 所述电 动汽车行驶过程中节点及道路的耦合关系约束包括： 电动汽车从起 点出发， 只能选择一个节点作为 起始节点； 若电动汽车在第a个时段未到达终点， 则会继续选择下一步的道路； 若到达终点则不再 对道路进行选择； 电动汽车每 个时段都会选择一个节点； 若第i辆电动汽车在第a个时段选择了终点Di， 则电动汽车路径规划结束； 在相邻两个时段中， 若电动汽车选择某道路两端的两个节点， 则电动汽车一定选择这 条道路。 8.根据权利要求7所述的电动汽车路径规划的混合整数建模方法， 其特征在于， 所述电 动汽车行驶过程中节点及道路的耦合关系约束的表达式如下： 其中 表示第i辆电动汽车对其起始节点Oi的选择， 表示第1个时段第i辆电动汽 车对于各个节点的选择； 表示第a个时段第i辆电动汽车对 于终点Di的选择， 表示第a +1个时段第i辆电动汽车对于道路j的选择； 表示第a个时段第i辆电动汽车对于节点n的 选择， n∈N， N为交通路网中的节点集合； 表示第a+1个时段第i辆电动汽车对于终点Di的 选择； 表示第a+1个时段中第i辆电动汽车对于道路j的选择， 分别表示第a个时 段、 第a+1个时段中第i辆电动汽车对于道路j两端的节点 n1、 n2的选择， n1、 n2∈N。 9.根据权利要求1所述的电动汽车路径规划的混合整数建模方法， 其特征在于， 所述电权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115481787 A 3