(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 202210926141.0 (22)申请日 2022.08.03 (71)申请人 西南交通大 学 地址 610031 四川省成 都市二环路北一段 111号 (72)发明人 易洪波　刘昱岗　欧奕昕　徐菀徽　 (74)专利代理 机构 成都点睛专利代理事务所 (普通合伙) 51232 专利代理师 孙一峰 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06Q 50/30(2012.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种考虑动力电池寿命的电动公交车调度 方法 (57)摘要 本发明公开了一种考虑动力电池寿命的电 动公交车调度方法， 充分考虑满足线路上公交乘 客需求， 同时又能够有效地降低充电行为对公交 车辆动力电池容量造成的永久性损失。 与现有技 术相比， 本发 明方法一是考虑了电动公交车辆的 调度问题， 符合未来交通的发展趋势； 二是充分 优化了电动公交车辆的运行行为与充电行为， 极 大程度上缓解了动力电池的容量损耗速率， 从延 长电动公交车的使用寿命的角度来降低城市常 规公交系统的运行成本 。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 115239172 A 2022.10.25 CN 115239172 A 1.一种考虑动力电池寿命的电动公交车调度方法， 定义电动公交车的运行模式为： 首 先电动公交车从公交枢纽站 点(1)出发， 沿着设定的线路和运行方向(2)依次途径所有中途 站点(4)， 到达终点站(3)之后间隔设定的时间然后折返， 重新依次途径所有中途站点(4)， 返回公交枢纽站点(1)后根据需要在公交枢纽站 点进行充电(5)； 将电动公交车从公交枢纽 站点(1)出发到 返回公交枢纽站 点(1)的线路总长度记 为l， 同时设定包括 终点站(3)处的等 待时间在内 的总运行时长为Tl， 服务于该线路的电动公交车总数为M， 电动公交车编号为m， 其中m∈{1,2,3, …,M}， 每辆电动公交车的动力电池标称容量为Cm， 在t时刻的电量记为SOCm (t)， 其中SOCm(t)采用百分比计数法， 即 当前电量 为标称容 量Cm百分比； 其特征在于， 所述电动公交车调度方法包括： S1、 定义初始时刻为t＝0， 在初始时刻车辆m的可用电量记为SOCm(t)， m∈{1,2,3, …, M}， 同时根据收集的指定线路沿途公交需求的历史数据， 指定未来时间段内的公交发车间 隔与发车时间节点， 记为t1,t2,t3,……； S2、 在t＝t1时刻指派公交车执行任务， t＝t1时刻开始执行任务的公交车辆将在t＝t1+ Tl时刻返回公交枢纽站点(1)， 此时可用车辆集合为Γ＝{1,2,3, …,M}， 计算集合Γ中每一 辆公交车执行t＝t1时刻出发任务的成本， 即计算车辆m返程后 充电至满电所造成的经济损 失， 具体为： 车辆m执行任务结束后的所剩电量为SOCm(0)‑2lγ， 其中γ为单位里程的车辆 耗电量； 车辆m充电行为后电量为 据此计算不同车辆在执行t＝t1时刻出发的任务时 导致的动力电池容 量损耗， 选派经济成本最低的车辆执 行t＝t1时刻的任务； S3、 根据步骤S2所述方法， 将已派出的车辆从可用车辆集 合Γ中移除， 更新 集合Γ； S4、 计算是否有在途车辆在下一时刻之前返回公交枢纽站点(1)， 如果是， 判断其剩余 电量是否大于2lγ， 如果是将已返回车辆加入集合Γ， 否则， 则安排已返回车辆进行充电， 更新集合Γ； 计算是否有充电完成的车辆， 如果是则将充电完成的车辆加入集合Γ， 否则不 更新集合Γ； S5、 指派下一时刻执行任务的公交车辆， 采用S2的方法计算可用车辆集合Γ内所有车 辆执行任务的经济成本， 从而选派经济成本最低的车辆执 行该时刻的任务； S6、 重复执 行S3‑S5直到当天的派车任务全部 完成。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115239172 A 2一种考虑动力电池寿命的电动公交车调度方 法 技术领域 [0001]本发明属于城市公共交通管理领域， 具体涉及一种考虑动力电池寿命的电动公交 车的调度方案优化方法。 背景技术 [0002]目前， 根据国家相关政策要求， 在未来， 我国常规城市公交车辆将以电动车辆为 主。 与传统燃油车相比， 电动公交车具有显著的环境友好性。 但是， 在电动公交车的应用中， 有以下两大主 要问题亟需解决： [0003]1、 传统燃油车的能源补给， 即给车辆加油(从零到油箱加满)， 可以在数分钟内结 束； 然而电动公交车的能源补给， 即给车辆充电(从零到电池充满)， 却需要在1 ‑3个小时内 完成。 因此电动 公交车在应用中， 由于车辆的充电需求可能会造成车辆不可用从而导致运 力不足的问题。 [0004]2、 传统燃油车的报废年限在10年以上， 然而电动公交车的动力电池受到剩余可用 容量的约束， 而动力电池的剩余可用容量受到充电 ‑放电行为的影响， 即任何一次充电行为 都会对动力电池的容量造成永久性损失， “少量多次、 低电流 ”的充电行为才能够减缓上述 永久性容量损失。 在电动公交的应用过中， 如不合理调度车辆的充电行为， 将会导致动力电 池过度损耗， 从而导 致车辆提 早报废。 发明内容 [0005]本发明的目的是针对未来交通发展趋势， 提供一种考虑动力电池寿命的电动公交 车调度方法。 本发明的调度方法适用于城市公交车辆全部为电动车辆的情况， 主要考虑满 足以下两个方面的需求： 一， 能够合理调 度公交车辆的充电行为与运行行为， 规避线路上车 辆由于充电而导致的线路运力不 足； 二是由于电动公交车辆动力电池的寿命与充电行为有 关， 本方法能够合理化充电行为， 从而增加电动公交车辆的使用寿命。 本发明的技术方案 是： [0006]本发明所述公交线路的运行模式为， 首先公交车辆从公交枢纽站点1出发， 沿着运 行方向2依次途径所有中途站 点4， 到达终点站3之后等待一段时间然后折返， 重新依次依次 途径所有中途站 点4， 到达公交枢纽站 点1后可根据需要在公交枢纽站 点进行充电5。 所述 公 交线路， 其长度记为l， 包含终点站3 处的等待时间的双边运行时长记为Tl， 服务于该线路的 公交车辆总量为M， 公交车编号为m， 其中m∈{1,2,3, …,M}， 每辆公交车的动力电池标称容 量为Cm， 其在t时刻的电量记为SOCm(t)， 其中SOCm(t)采用百分比计数法， 即当前电量为标称 容量Cm百分比。 [0007]本发明所述充电行为对电动公交车辆动力电池的寿命的影响采用以下量化关系 表示： 其中ξ表示单次充电 行为导致电池容量的损耗值， 与充电行为有关。 SoCdev和SoCave为充电行为的表征指标， 分别说　明　书 1/3 页 3 CN 115239172 A 3