盧光耀　胡引翠　田冰

摘 要：電動汽車作為新型交通工具，具有巨大的環(huán)保價值和廣闊的未來發(fā)展前景。其以車載動力源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛。本文針對電動汽車路徑規(guī)劃中存在的一系列復(fù)雜問題，通過對虛擬現(xiàn)實中三大不同場景下電動汽車在路徑規(guī)劃中的影響因素進(jìn)行全面系統(tǒng)的歸納總結(jié)，并運用層次分析法將電動汽車在路徑規(guī)劃中存在的影響因素進(jìn)行全面分析與研究，按照其影響力的不同劃分成不同級別。

關(guān)鍵詞：路徑規(guī)劃；層次分析法；現(xiàn)實場景；影響因素；權(quán)重值

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.209

1 引言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對汽車的需求量逐年大幅度上漲，隨之而來的環(huán)境問題，汽車尾氣的排放對環(huán)境造成極其嚴(yán)重的影響。面對嚴(yán)峻的環(huán)境問題，我國大力倡導(dǎo)“低碳生活，綠色出行”、“節(jié)能環(huán)保我先行”，一大批新興節(jié)能環(huán)保朝陽產(chǎn)業(yè)孕育而生，電動汽車產(chǎn)業(yè)橫空出世，既能滿足了人們的需求，又能降低了對環(huán)境的破壞，實現(xiàn)了對環(huán)境的“零”傷害。

當(dāng)前國內(nèi)電動汽車的發(fā)展，較發(fā)達(dá)國家來說發(fā)展相對滯后。 國外電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相對較早，配套的基礎(chǔ)設(shè)施也在逐步完善當(dāng)中，對電動汽車的研發(fā)，得到了法律，政府的資金和科研力量的大力支持。而國內(nèi)外對電動汽車的研究在與其相關(guān)的配套基礎(chǔ)設(shè)施、車載動力源、未來發(fā)展歷程、未來發(fā)展趨勢等幾大主要方面，對于電動車的路徑規(guī)劃研究較少。本文通過在劃分的虛擬現(xiàn)實場景中來分析研究電動汽車的路徑規(guī)劃中影響因素，并利用層次分析法得到定量化的影響因素權(quán)重，為電動車的路徑選擇提供建議。

2 路徑規(guī)劃虛擬場景分析

由于道路實時交通狀況、各個路段的擁堵狀況相對復(fù)雜，車載動力源續(xù)航能力較弱，相應(yīng)配套的基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善，救援呼救系統(tǒng)尚未成熟等因素，致使電動汽車路徑規(guī)劃上受到多種因素影響，并不能得到真正現(xiàn)實意義上的最優(yōu)路徑。按照道路屬性信息標(biāo)準(zhǔn)，本文劃分出市區(qū)環(huán)境、郊區(qū)環(huán)境、鄉(xiāng)村環(huán)境三大主要場景[1]。并在不同場景內(nèi)，分析電動汽車在路徑規(guī)劃中的影響因素。

市區(qū)環(huán)境，與周邊地區(qū)環(huán)境相較之下，人口密度較高、居住較集中，人類活動特征較發(fā)達(dá)的區(qū)域。市區(qū)內(nèi)道路通達(dá)度高、道路屬性信息優(yōu)良、道路坡度平緩，基礎(chǔ)設(shè)施相對完善、公共服務(wù)水平高，交通路況信息系統(tǒng)發(fā)達(dá)、救援呼救相對成熟。

在此場景下根據(jù)動力狀況、時間天氣等因素又劃分多種情景：

第一種，車載動力源狀況

第二種，時間和天氣狀況，在時間充裕或緊急情況下，依據(jù)個人偏好，在對路徑規(guī)劃選擇上也存在著較大差異。

第三種，在交通限行政策的影響下，電動汽車在路徑規(guī)劃選擇上也存在著差異。

此場景下，電動汽車路徑規(guī)劃中的影響因素可歸納為：車載動力源電量、充電基礎(chǔ)設(shè)施位置、個人偏好、時間和天氣狀況。

郊區(qū)環(huán)境，郊區(qū)位于主城區(qū)之邊緣，具有獨特的地理條件，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也有自身特點。與市區(qū)環(huán)境相較，郊區(qū)車流量較少、道路路面寬平、道路等級較低、基礎(chǔ)設(shè)施較差、人口密度低、自然景觀為主，環(huán)境寧靜、地域?qū)拸V、有著廣闊的發(fā)展空間。在經(jīng)濟、文化、科技、人文等均接受城市市區(qū)的輻射。

郊區(qū)環(huán)境下在路徑規(guī)劃中應(yīng)充分考慮到以下幾點：（1）車載動力源電量是否充足；（2）個人偏好問題；（3）個人駕駛習(xí)慣在一定程度上對路徑規(guī)劃產(chǎn)生一定的影響。

鄉(xiāng)村環(huán)境，不同于市區(qū)環(huán)境和郊區(qū)環(huán)境。鄉(xiāng)村人口呈現(xiàn)散落居住，道路屬性信息相對較差，街道窄小且七拐八彎，多為自然形成的土路為主，路面崎嶇不平；基礎(chǔ)性建筑較分散，基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施完善程度落后于市區(qū)、郊區(qū)，普遍缺少大中型的購物和公共活動場所，對鄉(xiāng)村缺乏合理的規(guī)劃研究。

鄉(xiāng)村道路屬性信息相對市區(qū)、郊區(qū)較差，多窄小且七拐八彎，土路為主且路面崎嶇不平、坡度較大，路徑規(guī)劃中應(yīng)著重注意幾點：（1）車載動力源電量是否到達(dá)指定目的地；（2）道路屬性信息的重要性；（3）個人偏好問題，是每個人所獨有的，受到來自外界以及自身所影響，是人內(nèi)心深處的一種情感；（4）充電站或充電樁的位置，規(guī)模；（5）天氣狀況。

3 路徑規(guī)劃影響因素分析

電動車路徑規(guī)劃的影響因素眾多，這些影響因素對電動車在路徑規(guī)劃中的相對權(quán)重是進(jìn)行道路選擇上預(yù)測的關(guān)鍵。本文采用層次分析方法[2]，結(jié)合虛擬現(xiàn)實三大場景計算影響因素的權(quán)重值，確定影響因素在路徑規(guī)劃中的相對重要度。

在多因素對路徑規(guī)劃確定影響分析中，將路徑規(guī)劃作為目標(biāo)層，虛擬現(xiàn)實三大場景作為基準(zhǔn)層，將路徑規(guī)劃中的各影響因素：車載動力源電量、充電樁或充電站位置及規(guī)模、天氣狀況、時間段、個人偏好、道路屬性信息、駕駛模式作為基礎(chǔ)層因素。

層次分析方法針對電動車影響因素分析難以量化的特點，將復(fù)雜的問題分解成若干層次，以人的主觀判斷加以量化處理，是一種綜合整理人們主觀判斷的客觀評價方法。該方法屬于綜合型多因子定量評價范疇，將復(fù)雜電動汽車的評價分成具體的評價層次，從而構(gòu)成電動車路徑規(guī)劃影響因素的層次結(jié)構(gòu)模型。通過虛擬現(xiàn)實三大場景確定路徑規(guī)劃的影響因素權(quán)重。評價因素權(quán)重體系確定后，對影響因素進(jìn)行評定賦分，即確定影響因素的指標(biāo)分。對于一個總目標(biāo)A，各影響因素Pi=（i=1，2，…n）的相對重要性分別為權(quán)重，計算公式如下[2] [3]：

式中：A即電動汽車路徑規(guī)劃影響因素；Wi為第i個影響因素的權(quán)重；Pi為第i個影響因素的指標(biāo)分；n為評價影響因素的數(shù)目。

本文通過邀請專家打分方式按影響的力的大小劃分為同等重要、稍微重要、明顯重要、強烈重要、極其重要5個評斷級別，分別以1、3、5、7、9（2、4、6、8為前述兩相鄰判斷的中值）作為量化標(biāo)準(zhǔn)，，對同一層次的各因素相對上一層次的某項因素的相對重要性給予判斷，建立判斷矩陣（表1—表4）：

4 總結(jié)

近年來，電動汽車的普及率不斷提升，一方面滿足人們短距離出行需求，一方面電動汽車主要動力源是電驅(qū)動，相比以燃油為驅(qū)動的汽車，電動車更加節(jié)能、環(huán)保。本文通過利用層次分析方法對電動汽車路徑規(guī)劃影響因素研究，并進(jìn)行層次單排序后的權(quán)重，個人偏好與天氣狀況權(quán)重最大，其次是充電基礎(chǔ)設(shè)施、道路屬性信息，再次是車載動力源電量、駕駛模式、時間條件。各影響因素所占比重的不同，說明來自外界的客觀因素與人為因素對電動汽車在路徑選擇上影響比重較大，而電動汽車自身因素影響相對較小。本文通過計算影響因素的權(quán)重，對電動汽車路徑規(guī)劃影響因素的研究提供了必不可少的定量依據(jù)，具有適用性。同時對以電能源為主要驅(qū)動力的各種交通工具在路徑規(guī)劃選擇上提供了一定的指導(dǎo)性建議。

參考文獻(xiàn)：

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