本发明涉及充电设施技术领域，尤其是一种基于点线面综合布局的公用充电设施选址方法。
背景技术：
目前世界各国都面临着环境恶化、石油能源紧缺、温室气体排放限制的难题,电动汽车相对传统燃油车具有运行过程中溫室气体零排放,噪音低,能源利用效率高,行驶经济安全等优点，电动汽车发展已成为未来交通运输产业发展的重要趋势。
充电设施是电动汽车运行不可或缺的能源补充设施,随着电动汽车的普及,电动汽车充电设施规划布局成为城市规划的重要组成部分，也是制约电动汽车推广的关键因素。其合理性和科学性直接影响充电站的建设成本和客户满意度,有必要进行科学系统的研究。
当前的充电设施规划多以理论研究为主，通过建模的方式寻找区域理论的布点，由于模型复杂，缺乏对实际建筑物、城市规划和城市需求的考虑，难以应用到具体的城市充电设施规划布局。
技术实现要素：
本发明解决了当前的充电设施规划缺乏对实际建筑物、城市规划和城市需求的考虑的问题，提出一种基于点线面综合布局的公用充电设施选址方法，本发明结合当前充电设施的建设要求、及用户实际充电需求，可有效指导当前城市公用充电设施规划布局。
为实现上述目的，提出以下技术方案：
一种基于点线面综合布局的公用充电设施选址方法，包括以下步骤：
s1，利用基准年汽车保有量计算预测年电动车保有量；
s2，基于预测年电动车保有量，选用平均耗电需求法计算公用充电设施需求数量；
s3，确定电动汽车公用充电设施的选址原则；
s4，根据选址原则按照点状要素、线状要素和面状要素对公用充电设施进行选址。
本发明前期工作收集规划区域相关规划及发展政策、区域发展及土地利用等相关规划、各种燃油车辆及充电汽车保有量现状、充电设施及建设计划，各相关单位对充电设施的需求及意见建议等相关资料；结合国内外充电设施发展趋势及标准，通过车桩比、充电服务指标等指标评估区域充电设施现状和存在问题。电动汽车保有量增长与汽车保有量增长有直接联系，故汽车保有量预测是电动汽车保有量预测的基础。
作为优选，所述步骤s1具体包括：
s101，通过弹性系数法预测机动车保有量，其计算公式为：
y＝n·(1 e·x)(t-w)
其中：y是预测年汽车保有量，n是基准年汽车保有量，e是弹性系数，x是gdp增长率，t是预测年份，w是基准年份；
s102，选用logistic回归分析法对电动汽车保有量进行预测，
其中：yt是预测年电动汽车保有量，k、b和a为根据电动汽车历史发展数据选取的参数，t为预测年份。
本发明基于基准年汽车保有量采用logistic回归分析法对电动汽车保有量进行预测，预测得出的结果更加贴合实际情况，有利于减少后续预测的误差，使得预测的选址更加准确。
作为优选，所述步骤s2具体包括：
基于预测年电动车保有量，获得每日的平均耗电需求量，平均耗电需求法预测的前提是各类电动汽车每日的耗电需求是不变的，通过累加计算出全部电动汽车每日的总耗电需求，再根据每座充电桩平均日均充电量推算出所需充电桩的数量规模，具体计算公式如下：
其中：sx-表示某地区所需电动汽车充电桩数量
f-表示充电同时系数
ppub-表示电动公交车日均耗电量(kwh)
vpub-表示电动公交车保有量(辆)
ptaxi-表示电动出租车日均耗电量(kwh)
vtaxi-表示电动出租车保有量(辆)
pservice-表示政府、企业电动公务车日均耗电量(kwh)
vservice-表示政府、企业电动公务车保有量(辆)
pprivate-表示电动私家车日均耗电量(kwh)
vprivate-表示电动私家车保有量(辆)。
作为优选，所述步骤s3具体包括：优先选择现有的公共停车场及大型商业综合体等单位的内部停车场设置公共充电站，再选择独立用地、公园绿地、公共建筑进行设置。
本发明结合了城市实际建设情况和充电需求，明确电动汽车公用充电设施建设原则。社会公共充电站布局应当因地制宜、分散布置、方便使用，充分结合公共停车场、交通枢纽、出租车服务中心和其它公共建筑配置。考虑到城市充电便捷性需求、用地性质、权属协调、建设规模等因素，优先推荐现有的公共停车场及大型商业综合体等单位的内部停车场设置公共充电站，其次结合独立用地、公园绿地、公共建筑设置。
作为优选，所述步骤s4具体包括：
s401，按照点状要素进行选址，对城市重点区域开展实地调研，选取城市重要节点，结合社会公共停车场，按照一点一站的原则进行配建，考虑当前电动汽车公用充电设施的建设需要跟城市现有的建筑紧密结合，满足城市电动汽车充电的便捷性，减少投资，便于充电设施的建设实施。
s402，按照线状要素进行选址，在点状要素布局的基础上，在城市高快速路及城市主干道长度进行选址布置，根据相关专项规划中规划的高快速路，城市主干道干线性道路的规划里程，按照高快速公路充电站每按100千米一对配置的标准进行选址，考虑了出行的电动汽车充电，重点兼顾高速公路、城乡公路电动汽车补电需求。
s403，在点状要素和线状要素已有布点的基础上，确定现有充电设施充电服务范围，新能源汽车示范推广城市或经济发达地区，城市公共充电站服务半径按1到3千米设置；其他城市或经济欠发达地区，城市公共充电站服务半径2到4千米；郊区和乡镇地区结合城市公共加油站或主要交通干道，按一镇一座的原则进行选址配置；考虑了充电设施布局服务半径及其余区域的布点补充，确保充电设施满足区域整体服务半径要求。
作为优选，所述城市重要节点包括城市典型及重点区域、重要交通枢纽、热门旅游景点、城市内部的商业中心及大型综合体建筑。
本发明的有益效果是：本发明结合当前充电设施的建设要求、及用户实际充电需求，可有效指导当前城市公用充电设施规划布局；本发明基于基准年汽车保有量采用logistic回归分析法对电动汽车保有量进行预测，预测得出的结果更加贴合实际情况，有利于减少后续预测的误差，使得预测的选址更加准确；考虑当前电动汽车公用充电设施的建设需要跟城市现有的建筑紧密结合，满足城市电动汽车充电的便捷性，减少投资，便于充电设施的建设实施。
附图说明
图1是实施例的方法流程图；
图2是实施例点线面选址布局图。
具体实施方式
实施例：
本实施例提出一种基于点线面综合布局的公用充电设施选址方法，参考图1，包括以下步骤：
s1，利用基准年汽车保有量计算预测年电动车保有量；
步骤s1具体包括：
s101，通过弹性系数法预测机动车保有量，其计算公式为：
y＝n·(1 e·x)(t-w)
其中：y是预测年汽车保有量，n是基准年汽车保有量，e是弹性系数，x是gdp增长率，t是预测年份，w是基准年份；
s102，选用logistic回归分析法对电动汽车保有量进行预测，
其中：yt是预测年电动汽车保有量，k、b和a为根据电动汽车历史发展数据选取的参数，t为预测年份。
本发明基于基准年汽车保有量采用logistic回归分析法对电动汽车保有量进行预测，预测得出的结果更加贴合实际情况，有利于减少后续预测的误差，使得预测的选址更加准确。
s2，基于预测年电动车保有量，选用平均耗电需求法计算公用充电设施需求数量；
步骤s2具体包括：
基于预测年电动车保有量，获得每日的平均耗电需求量，平均耗电需求法预测的前提是各类电动汽车每日的耗电需求是不变的，通过累加计算出全部电动汽车每日的总耗电需求，再根据每座充电桩平均日均充电量推算出所需充电桩的数量规模，具体计算公式如下：
其中：sx-表示某地区所需电动汽车充电桩数量
f-表示充电同时系数
ppub-表示电动公交车日均耗电量(kwh)
vpub-表示电动公交车保有量(辆)
ptaxi-表示电动出租车日均耗电量(kwh)
vtaxi-表示电动出租车保有量(辆)
pservice-表示政府、企业电动公务车日均耗电量(kwh)
vservice-表示政府、企业电动公务车保有量(辆)
pprivate-表示电动私家车日均耗电量(kwh)
vprivate-表示电动私家车保有量(辆)。
s3，确定电动汽车公用充电设施的选址原则；
步骤s3具体包括：优先选择现有的公共停车场及大型商业综合体等单位的内部停车场设置公共充电站，再选择独立用地、公园绿地、公共建筑进行设置。
本发明结合了城市实际建设情况和充电需求，明确电动汽车公用充电设施建设原则。社会公共充电站布局应当因地制宜、分散布置、方便使用，充分结合公共停车场、交通枢纽、出租车服务中心和其它公共建筑配置。考虑到城市充电便捷性需求、用地性质、权属协调、建设规模等因素，优先推荐现有的公共停车场及大型商业综合体等单位的内部停车场设置公共充电站，其次结合独立用地、公园绿地、公共建筑设置，其优先等级参考表一。
表一停车库配建电动汽车充电设施优先级比较表
s4，根据选址原则按照点状要素、线状要素和面状要素对公用充电设施进行选址，按照点状要素、线状要素和面状要素选址的选址地图参考图2。
步骤s4具体包括：
s401，按照点状要素进行选址，对城市重点区域开展实地调研，选取城市重要节点，结合社会公共停车场，按照一点一站的原则进行配建，城市重要节点包括城市典型及重点区域、重要交通枢纽、热门旅游景点、城市内部的商业中心及大型综合体建筑，考虑了当前电动汽车公用充电设施的建设需要跟城市现有的建筑紧密结合，满足城市电动汽车充电的便捷性，减少投资，便于充电设施的建设实施。
s402，按照线状要素进行选址，在点状要素布局的基础上，在城市高快速路及城市主干道长度进行选址布置，根据相关专项规划中规划的高快速路，城市主干道干线性道路的规划里程，按照高快速公路充电站每按100千米一对配置的标准进行选址，考虑了出行的电动汽车充电，重点兼顾高速公路、城乡公路电动汽车补电需求。
s403，在点状要素和线状要素已有布点的基础上，确定现有充电设施充电服务范围，新能源汽车示范推广城市或经济发达地区，城市公共充电站服务半径按1到3千米设置；其他城市或经济欠发达地区，城市公共充电站服务半径2到4千米；郊区和乡镇地区结合城市公共加油站或主要交通干道，按一镇一座的原则进行选址配置；考虑了充电设施布局服务半径及其余区域的布点补充，确保充电设施满足区域整体服务半径要求。
本发明前期工作收集规划区域相关规划及发展政策、区域发展及土地利用等相关规划、各种燃油车辆及充电汽车保有量现状、充电设施及建设计划，各相关单位对充电设施的需求及意见建议等相关资料；结合国内外充电设施发展趋势及标准，通过车桩比、充电服务指标等指标评估区域充电设施现状和存在问题。电动汽车保有量增长与汽车保有量增长有直接联系，故汽车保有量预测是电动汽车保有量预测的基础。
1.一种基于点线面综合布局的公用充电设施选址方法，其特征是，包括以下步骤：
s1，利用基准年汽车保有量计算预测年电动车保有量；
s2，基于预测年电动车保有量，选用平均耗电需求法计算公用充电设施需求数量；
s3，确定电动汽车公用充电设施的选址原则；
s4，根据选址原则按照点状要素、线状要素和面状要素对公用充电设施进行选址。
2.根据权利要求1所述的一种基于点线面综合布局的公用充电设施选址方法，其特征是，所述步骤s1具体包括：
s101，通过弹性系数法预测机动车保有量，其计算公式为：
y＝n·(1 e·x)(t-w)
其中：y是预测年汽车保有量，n是基准年汽车保有量，e是弹性系数，x是gdp增长率，t是预测年份，w是基准年份；
s102，选用logistic回归分析法对电动汽车保有量进行预测，
其中：yt是预测年电动汽车保有量，k、b和a为根据电动汽车历史发展数据选取的参数，t为预测年份。
3.根据权利要求1所述的一种基于点线面综合布局的公用充电设施选址方法，其特征是，所述步骤s2具体包括：
基于预测年电动车保有量，获得每日的平均耗电需求量，通过累加计算出全部电动汽车每日的总耗电需求，再根据每座充电桩平均日均充电量推算出所需充电桩的数量规模，具体计算公式如下：
其中：sx-表示某地区所需电动汽车充电桩数量
f-表示充电同时系数
ppub-表示电动公交车日均耗电量(kwh)
vpub-表示电动公交车保有量(辆)
ptaxi-表示电动出租车日均耗电量(kwh)
vtaxi-表示电动出租车保有量(辆)
pservice-表示政府、企业电动公务车日均耗电量(kwh)
vservice-表示政府、企业电动公务车保有量(辆)
pprivate-表示电动私家车日均耗电量(kwh)
vprivate-表示电动私家车保有量(辆)。
4.根据权利要求1所述的一种基于点线面综合布局的公用充电设施选址方法，其特征是，所述步骤s3具体包括：优先选择现有的公共停车场及大型商业综合体等单位的内部停车场设置公共充电站，再选择独立用地、公园绿地、公共建筑进行设置。
5.根据权利要求1所述的一种基于点线面综合布局的公用充电设施选址方法，其特征是，所述步骤s4具体包括：
s401，按照点状要素进行选址，对城市重点区域开展实地调研，选取城市重要节点，结合社会公共停车场，按照一点一站的原则进行配建；
s402，按照线状要素进行选址，在点状要素布局的基础上，在城市高快速路及城市主干道长度进行选址布置，根据相关专项规划中规划的高快速路，城市主干道干线性道路的规划里程，按照高快速公路充电站每按100千米一对配置的标准进行选址；
s403，在点状要素和线状要素已有布点的基础上，确定现有充电设施充电服务范围，新能源汽车示范推广城市或经济发达地区，城市公共充电站服务半径按1到3千米设置；其他城市或经济欠发达地区，城市公共充电站服务半径2到4千米；郊区和乡镇地区结合城市公共加油站或主要交通干道，按一镇一座的原则进行选址配置。
6.根据权利要求5所述的一种基于点线面综合布局的公用充电设施选址方法，其特征是，所述城市重要节点包括城市典型及重点区域、重要交通枢纽、热门旅游景点、城市内部的商业中心及大型综合体建筑。
技术总结