一種基于灰色理論的電池更換站安全評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于灰色理論的電池更換站安全評(píng)價(jià)方法，屬于電動(dòng)汽車充電站
技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 電動(dòng)汽車作為新能源汽車的主要發(fā)展方向之一，越來(lái)越受到人們的重視。隨著電 動(dòng)汽車市場(chǎng)保有量的不斷增加，必須提出建設(shè)充電配套設(shè)施的目標(biāo)，以便為電動(dòng)汽車快速 發(fā)展提供有效的配套保障。隨著化石能源日益枯竭以及國(guó)家政策大力扶持，電動(dòng)汽車發(fā)展 規(guī)模越來(lái)越大。電動(dòng)汽車的大量存在需要建設(shè)相應(yīng)數(shù)量的充電站、充電粧及電池更換站等， 以滿足用戶充換電需求。針對(duì)電動(dòng)汽車電池更換站，由于存在充電粧、自動(dòng)換電機(jī)器人、半 自動(dòng)換電小車及大量電池等設(shè)備，如何保證工作人員及用戶在電池更換過(guò)程中的安全以及 如何評(píng)價(jià)電池更換站的安全性成為研究熱點(diǎn)。
[0003] 安全評(píng)價(jià)技術(shù)成為現(xiàn)代系統(tǒng)安全工程的一種新理論、方法體系，在當(dāng)今安全科學(xué) 中占有非常重要的地位。安全評(píng)價(jià)意義在于可有效預(yù)防可能事故發(fā)生，降低人員意外及財(cái) 產(chǎn)損失概率。安全評(píng)價(jià)研究需要從系統(tǒng)安全角度出發(fā)，通過(guò)分析、論證和評(píng)估可能的影響因 素及對(duì)系統(tǒng)的影響程度提出可行的措施?；疑碚撓嚓P(guān)技術(shù)由于可解決一些包含未知因素 的特殊領(lǐng)域的問(wèn)題，它廣泛應(yīng)用于電力、煤礦、工業(yè)等領(lǐng)域?；诨疑碚搶?duì)電池更換站安 全進(jìn)行評(píng)價(jià)，現(xiàn)在還是一片空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于灰色理論的電池更換站安全評(píng)價(jià) 方法。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種基于灰色理論的電池更換站安全評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟，
[0007] 步驟一，定義電池更換站的機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)中存在η個(gè)共同評(píng)價(jià)對(duì)象；
[0008] 定義η個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的理想行為序列為
[0009] X〇= {x〇(i)} | ixn，i = l，2，···，η
[0010]其中，Χ〇為評(píng)價(jià)對(duì)象理想值序列，x〇(i)為第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的理想值；
[0011] 步驟二，假定每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象存在m個(gè)影響因素，m個(gè)影響因素比較序列為；
[0012]
[0013]式中,?為影響因素比較序列，幻⑴為第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的第j個(gè)影響因素；
[0014] 步驟三，對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象影響因素進(jìn)行無(wú)量綱化處理；
[0015]
[0016] 式中，^⑴為幻⑴的無(wú)量綱化，<(/)為影響因素的理想值；
[0017] 步驟四，計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象影響因素與理想值間的灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)；
[0018]
[0019] 式中，r(x〇(i)，xj(i))為xj(i)與x〇(i)間的灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)，pe (〇, 1)為分辨率系 數(shù)，X(/⑴為x〇(i)的無(wú)量綱化；
[0020] 步驟五，計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度加權(quán)系數(shù)概率分布值；
[0021]
[0022]式中，yKi)為灰色關(guān)聯(lián)度加權(quán)系數(shù)概率分布值，且滿足
ω,為第i個(gè) 評(píng)價(jià)對(duì)象關(guān)聯(lián)系數(shù)權(quán)重，r ( X ο，X J為系統(tǒng)評(píng)價(jià)對(duì)象間灰色關(guān)聯(lián)度； I 二1
[0023]步驟六，構(gòu)造有限離散序列Y( i) = {yj(i)} 11Xn;
[0024]步驟七，計(jì)算Y(i)的灰熵；
[0025]
[0026] 式中，H(Y(i))為 Y(i)的灰熵；
[0027] 則灰熵的極大值仏為，
[0028] Hm=ln m；
[0029] 步驟八，根據(jù)灰熵和熵極大值，給出均衡度函數(shù)；
[0030] B(i)=H(Y(i))/Hm
[0031] 其中，B(i)為Y(i)的衡度函數(shù)，B(i)值越大，Y(i)越均衡；
[0032] 步驟九，根據(jù)均衡度函數(shù)構(gòu)造評(píng)價(jià)對(duì)象的權(quán)重序列；
[0033]
[0034] 式中，W(i)為第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的權(quán)重序列，W(i)值越大，表示評(píng)價(jià)對(duì)象越接近理想 對(duì)象，該評(píng)價(jià)對(duì)象越安全。
[0035]所述電池更換站的機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)中存在3個(gè)共同評(píng)價(jià)對(duì)象，即換電站工作 人員、設(shè)備和環(huán)境。
[0036]人員、設(shè)備和環(huán)境三大評(píng)價(jià)對(duì)象理想值序列為{Xq(1)，X()(2)，X()(3)};其中，χο(1) 表示人員理想值，xo (2)表示設(shè)備理想值，Μ (3)表示環(huán)境理想值；
[0037] 人員影響因素比較序列為{^(^，^(^，^(^:^其中^"^表示人員培訓(xùn)時(shí)間，^ (1) 表示人員平均年齡，X3(l)表示人員實(shí)際操控時(shí)間；
[0038] 設(shè)備影響因素比較序列為{^(2)^2(2)^3(2)};其中，^(2)表示設(shè)備完好率^ 2 (2) 表不設(shè)備待修率，X3 (2)表不設(shè)備故障率；
[0039] 環(huán)境影響因素比較序列為{X1(3)，X2(3)，X3(3)};其中， X1(3)表示照度，X2(3)表示 溫度，X3(3)表示濕度。
[0040] 本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：1、本發(fā)明針對(duì)電動(dòng)汽車電池更換站安全性問(wèn)題，利用 灰色關(guān)聯(lián)度和灰熵等灰色理論技術(shù)，通過(guò)分析評(píng)價(jià)對(duì)象相關(guān)因素的影響，建立灰熵綜合評(píng) 價(jià)模型，并通過(guò)某電池更換站經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理想值的對(duì)比求解各評(píng)價(jià)對(duì)象權(quán)重值，最后根據(jù) 各權(quán)重值大小判斷評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)電池更換站機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的影響，以此對(duì)電池更換站 的安全性做出最終評(píng)價(jià);2、灰色關(guān)聯(lián)度和灰熵理論的引入為尋求有效的電動(dòng)汽車電池更換 站安全評(píng)價(jià)方法提供了一個(gè)新的途徑，促進(jìn)了電動(dòng)汽車的發(fā)展，為灰色理論在電動(dòng)汽車充 換電過(guò)程中的應(yīng)用提供了應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0041] 圖1為本發(fā)明的流程圖。
[0042] 圖2為電動(dòng)汽車充電粧優(yōu)化布局流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明 的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0044] 如圖1所示，一種基于灰色理論的電池更換站安全評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：
[0045] 步驟一，定義電池更換站的機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)中存在η個(gè)共同評(píng)價(jià)對(duì)象；
[0046]定義η個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的理想行為序列為
[0047] χ〇= {xqQ)} 11Xn，i = i，2，···，η
[0048] 其中，Χο為評(píng)價(jià)對(duì)象理想值序列，xQ(i)為第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的理想值；
[0049] 步驟二，假定每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象存在m個(gè)影響因素，m個(gè)影響因素比較序列為；
[0050]
[0051] 式中，X」為影響因素比較序列，Xj(i)為第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的第j個(gè)影響因素；
[0052] 步驟三，對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象影響因素進(jìn)行無(wú)量綱化處理；
[0053]
[0054] 式中，x、(i)SXj(i)的無(wú)量綱化，<(/)為影響因素的理想值；
[0055] 步驟四，計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象影響因素與理想值間的灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)；
[0056]
[0057] 式中，^幼(1)，幻（1))為幻（1)與幼(1)間的灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)^6(〇，1)為分辨率系 數(shù)，一般為〇·5，Χ(/ (i)為xo(i)的無(wú)量綱化；
[0058] 步驟五，計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度加權(quán)系數(shù)概率分布值；
[0059]
m
[0060] 式中，n(i)為灰色關(guān)聯(lián)度加權(quán)系數(shù)概率分布值，且滿為第i個(gè)評(píng)價(jià) ./-? 對(duì)象關(guān)聯(lián)系數(shù)權(quán)重，ΗΧ〇，Χ」)為系統(tǒng)評(píng)價(jià)對(duì)象間灰色關(guān)聯(lián)度：
[0061] 步驟六，構(gòu)造有限離散序列Y( i) = {y」（i)} 11Χη;
[0062] 步驟七，計(jì)算Y(i)的灰熵；
[0063] ? -X
[0064] 式中，H(Y(i))為 Y(i)的灰熵；
[0065] 由灰熵增定理知，灰熵是的分量值均衡度的測(cè)度，灰熵越大則序列越均衡，針對(duì)影 響因素個(gè)數(shù)為m的序列，序列的極大熵是當(dāng)序列中各因素值相等時(shí)，只與影響因素個(gè)數(shù)有關(guān) 的常數(shù)，稱為灰熵極大值；
[0066]則灰熵的極大值凡為，
[0067] Hm=ln m；
[0068] 步驟八，根據(jù)灰