含按需自治移动系统的交通-电力耦合网络建模与定价策略

耿华; 王晗; 严正; 李群; 袁晓冬; 王明深

doi:10.7500/AEPS20260302006

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含按需自治移动系统的交通-电力耦合网络建模与定价策略

学术研究 | 更新时间：2026-10-16

- 含按需自治移动系统的交通-电力耦合网络建模与定价策略
- Modeling and Pricing Strategy for Transportation-Power Coupling Networks with Autonomous Mobility-on-demand Systems
- 电力系统自动化 2026年50卷第20期页码：56-66
- 作者机构：
  
  1.电力传输与功率变换控制教育部重点实验室（上海交通大学），上海市 200240
  2.上海非碳基能源转换与利用研究院，上海市 200240
  3.国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，江苏省南京市 211103
- 作者简介：
  
  耿华(2000—)，女，硕士，主要研究方向：交通-电力耦合网络运行。E-mail：genghua@sjtu.edu.cn
  王晗(1993—)，男，通信作者，副研究员，博士生导师，主要研究方向：交通-电力耦合网络运行与协调优化。E-mail：wanghan9894@sjtu.edu.cn
  严正(1964—)，男，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统优化运行，电力系统稳定分析及智能电网。E-mail：yanz@sjtu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52477101)
- DOI：10.7500/AEPS20260302006
  中图分类号：
- 收稿：2026-03-02，
  
  修回：2026-04-28，
  
  网络首发：2026-07-31，
  
  纸质出版：2026-10-25
- 稿件说明：
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耿华,王晗,严正等.含按需自治移动系统的交通-电力耦合网络建模与定价策略[J].电力系统自动化,2026,50(20):56-66.

GENG Hua,WANG Han,YAN Zheng,et al.Modeling and Pricing Strategy for Transportation-Power Coupling Networks with Autonomous Mobility-on-demand Systems[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(20):56-66.
耿华,王晗,严正等.含按需自治移动系统的交通-电力耦合网络建模与定价策略[J].电力系统自动化,2026,50(20):56-66. DOI： 10.7500/AEPS20260302006.

GENG Hua,WANG Han,YAN Zheng,et al.Modeling and Pricing Strategy for Transportation-Power Coupling Networks with Autonomous Mobility-on-demand Systems[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(20):56-66. DOI： 10.7500/AEPS20260302006.

摘要

电动汽车的大规模推广应用增强了交通网与配电网之间的耦合互动，且先进无人驾驶技术促进了依托车辆按需自治移动（AMoD）系统的智慧交通运行模式应用，进一步增强了交通-电力耦合网络的运行复杂性。文中提出一种含车辆AMoD系统的交通-电力耦合网络运行模型与定价策略。首先，提出一种含车辆AMoD系统的交通-电力耦合网络运行框架，建立了计及可控与不可控车流交互影响的交通网-配电网耦合运行双层模型，以实现耦合网络运行状态刻画。其中，上层模型为包含配电网与交通网可控车流的社会最优模型，下层模型为以交通网不可控车流为主体的随机用户均衡模型。然后，设计了一种基于逆优化法的交通-电力耦合网络最优定价策略，通过合理收取道路拥堵费与充电附加费引导不可控车流出行，以实现耦合网络的全局最优运行。最后，通过算例验证了车辆AMoD系统与所提定价策略在降低耦合网络整体运行成本方面的有效性。

Abstract

The large-scale popularization and application of electric vehicles have strengthened the coupling interaction between transportation networks and distribution networks. Advanced autonomous driving technologies have facilitated the adoption of intelligent transportation operation modes relying on vehicle autonomous mobility-on-demand (AMoD) systems

which further increases the operation complexity of transportation-power coupling networks. This paper puts forward an operation model and pricing strategy for transportation-power coupling networks with vehicle AMoD systems. First

an operation framework for transportation-power coupling networks with AMoD systems is proposed

and a bi-level coupled operation model for the transportation-power coupling network considering the interaction influence of controllable and uncontrollable traffic flows is established to describe the operating states of coupling networks. Among them

the upper-level model is a social optimum model covering the distribution network and controllable traffic flows of transportation networks

whereas the lower-level model is a stochastic user equilibrium model centered on the uncontrollable traffic flows of transportation networks. Then

an optimal pricing strategy for transportation-power coupling networks based on the inverse optimization method is designed. It guides the travel of uncontrollable traffic flows via reasonably collecting road congestion charges and charging surcharges to realize the globally optimal operation of coupling networks. Finally

numerical cases verify the effectiveness of vehicle AMoD systems and the proposed pricing strategy in cutting the total operating costs of coupling networks.

关键词

Keywords

references

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