清华大学学报(自然科学版)

作者：王瀚青, 姚恩建, 张天雨, 杨扬, 刘莎莎

单位：1. 北京交通大学 交通运输学院, 北京 100091,2. 西南交通大学 交通运输与物流学院, 成都 611756

关键词：换电网络,电池配送,动态路径规划,联合规划

基金：国家自然科学基金重点项目(52302382),国家自然科学基金面上项目(52172312),交通运输部科学研究院城市公共交通智能化交通运输行业重点实验室开放课题(2022-APTS-03)

集中充电式换电网络中, 充换电站的布局对电动汽车补能服务能力影响显著。现有换电网络规划多侧重于设施选址和建设成本, 较少考虑电池配送带来的时空资源约束和对网络运营成本的影响。针对换电站和集中充电站构成的集中充电式换电网络的运行和规划问题, 该文首先提出一种考虑电池动态配送的换电网络联合规划方法, 并构建了以运营商和用户综合成本最小化为目标的充换电站联合布局规划模型; 其次, 通过建立配送时效与电池动态供给的量化关系, 构建了包含电池充电、换电和配送过程的充换电站运行状态协同仿真模型, 并将其嵌入联合布局规划模型, 实现选址结果与运营调度的动态关联; 最后, 以天津市滨海新区为例, 验证了该模型的有效性。研究结果表明：相比于传统规划方法, 该文所提方法在换电网络规划阶段, 通过对电池充电、换电和配送等运营环节的建模和仿真, 使换电网络综合成本降低了5.98%, 电池采购数量减少了13.60%。该文研究结果可为集中充电式换电网络的规划决策、电池资源优化配置和换电站运营管理提供参考。

来源：2026年第3期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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