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专利号: 2025113852686
申请人: 苏州工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2026-02-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多目标优化的电动汽车充电路径规划方法,其特征在于,包括以下操作:获取电动汽车的当前位置信息、目的地信息、电池状态数据、充电站位置数据及充电站可用性数据;基于所述当前位置信息、目的地信息、电池状态数据、充电站位置数据及充电站可用性数据,构建多目标优化模型;

应用优化算法生成初始充电路径方案;分析动态交通流量数据及环境变化数据以调整路径;

迭代执行优化算法并更新路径方案;

根据收敛条件终止迭代并输出最终充电路径;

在每次迭代中,将更新后的路径方案反馈至优化模型中进行数据交互,以持续优化充电路径;

所述构建多目标优化模型包括:设置优化目标参数,所述优化目标参数包括时间消耗最小化指标、能源成本最小化指标和电池健康度最大化指标;

基于所述优化目标参数,定义目标函数权重分配策略;通过粒子群优化算法初始化模型参数;

将所述当前位置信息、目的地信息、电池状态数据、充电站位置数据及充电站可用性数据作为输入变量输入模型;

生成初始优化函数值以驱动后续优化操作;

所述迭代执行优化算法并更新路径方案包括:在每次迭代中,应用遗传算法生成新路径方案;

评估新路径方案的目标函数值;比较新路径方案目标函数值与历史最优目标函数值;

若新路径方案目标函数值优于历史最优目标函数值,则更新路径方案;

否则保留历史路径方案;将更新后的路径方案存储并传递至收敛条件判断过程。

2.根据权利要求1所述的基于多目标优化的电动汽车充电路径规划方法,其特征在于,所述定义目标函数权重分配策略包括:基于历史充电行为数据提取时间特征、成本特征及健康特征;

计算时间特征与成本特征的相关系数;

计算健康特征与时间特征的相关系数;

基于相关系数结果,分配权重系数到时间消耗最小化指标、能源成本最小化指标和电池健康度最大化指标;

将权重系数整合为加权目标函数,并传递至粒子群优化算法进行参数调整。

3.根据权利要求2所述的基于多目标优化的电动汽车充电路径规划方法,其特征在于,所述基于历史充电行为数据提取时间特征、成本特征及健康特征包括:从历史充电行为数据中分离时间序列数据、成本序列数据和健康序列数据;

对时间序列数据进行滑动窗口分割,生成时间数据子片段;

对成本序列数据进行滑动窗口分割,生成成本数据子片段;对健康序列数据进行滑动窗口分割,生成健康数据子片段;

计算时间数据子片段的平均值作为时间特征;计算成本数据子片段的方差作为成本特征;计算健康数据子片段的趋势斜率作为健康特征。

4.根据权利要求3所述的基于多目标优化的电动汽车充电路径规划方法,其特征在于,所述计算时间特征与成本特征的相关系数包括:使用皮尔逊相关分析方法处理时间特征和成本特征;

生成相关系数矩阵;从相关系数矩阵中提取最大相关系数值;

基于最大相关系数值确定时间特征对成本特征的影响强度;

将影响强度值输入权重系数分配过程。

5.根据权利要求1所述的基于多目标优化的电动汽车充电路径规划方法,其特征在于,所述通过粒子群优化算法初始化模型参数包括:设置粒子群规模及迭代次数上限;

定义位置向量和速度向量;

将位置向量映射为充电路径节点序列;

计算适应度值基于加权目标函数;

通过全局最优和个体最优更新位置向量和速度向量;

输出优化后的路径节点序列至初始充电路径方案生成过程。

6.根据权利要求1所述的基于多目标优化的电动汽车充电路径规划方法,其特征在于,所述分析动态交通流量数据及环境变化数据以调整路径包括:实时采集交通流量数据和环境变化数据;

将交通流量数据分类为拥堵级别数据;

将环境变化数据分类为天气影响数据;

基于拥堵级别数据和天气影响数据,修正充电站可用性数据;

生成修正后的充电站位置数据;

将修正后的充电站位置数据输入迭代执行优化算法过程。

7.根据权利要求6所述的基于多目标优化的电动汽车充电路径规划方法,其特征在于,所述将交通流量数据分类为拥堵级别数据包括:设置拥堵阈值范围;

基于实时交通流量数据,计算平均流速值;

比较平均流速值与拥堵阈值范围;

若平均流速值低于拥堵阈值范围下限,则标记为高拥堵级别;

若平均流速值高于拥堵阈值范围上限,则标记为低拥堵级别;

输出拥堵级别数据至充电站可用性数据修正过程。

8.根据权利要求1所述的基于多目标优化的电动汽车充电路径规划方法,其特征在于,所述根据收敛条件终止迭代包括:设置目标函数值变化率阈值;

计算每次迭代的目标函数值变化率;

比较目标函数值变化率与变化率阈值;

若目标函数值变化率小于变化率阈值,则判定满足收敛条件;

输出最终充电路径方案;

否则继续迭代过程。