基于GIS空间分析的充电桩选址方法及系统

本发明涉及交能融合，特别是涉及基于gis空间分析的充电桩选址方法及系统落。

背景技术：

1、电动车的蓬勃发展，对充电设施提出了更高的需要，充电桩的具体选址问题是未来城市规划的焦点。

2、众多学者依据规划数据、统计数据、浮动车数据等，基于改进粒子群算法、遗传算法、bwm的改进区间vikor模型、拓扑理论与异常算法、 排队论、多目标优化等不同方法开展了充电桩选址方面的研究工作，选址问题的研究较多的集中于在待选点位中进行进一步优化选址。本专利侧重于利用gis的空间分析功能，解决不同区域范围内充电桩数量的预测以及如何精准的定位每个规划的充电桩的位置等问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于地理信息系统（gis）空间分析功能的充电桩选址方法及系统。在对影响电动汽车数量、充电桩数量及布局的影响因素的相关性分析及共线性去除的基础上，基于选取的主成分，构建时空地理加权回归模型，确定每个网格需要布局的充电桩数量；结合交通流量和相关系数构建每个网格poi点的综合得分模型，依据得分高低，结合用地性质在poi点h米缓冲区内确定需要规划的充电桩的位置，实现充电桩数量的预测及每个需要规划的充电桩的精准定位。

2、术语解释：

3、主成分分析：是一种从数据中提取主要特征成分的经典统计方法，常用于高维数据的降维，可在最大限度地减少信息损失的情况下，将多个相关指标转换为少数几个不相关的综合指标。第一主分量p1包含数据中的最大信息，因此其贡献率最高，如果累积贡献率达到85%或以上，则可以认为前m个主成分可以很好地保存原始样本的信息。

4、时空地理加权回归模型：是在传统地理加权回归模型基础上，将数据的时间、空间特性嵌入到回归模型中，可用于解释空间和时间上的现象。

5、第一方面，本发明提供了一种基于gis空间分析的充电桩选址方法；

6、一种基于gis空间分析的充电桩选址方法，包括：

7、获取研究区不同时期的gdp、人口密度、道路、poi点等对电动汽车数量、充电桩数量及布局影响较大的影响因素数据，将数据导入gis空间数据库；

8、利用gis软件对影响因素数据进行预处理，统一数据的坐标系统、分辨率；统计每个网格内gdp、poi等影响因素的值，并进行关联；

9、利用统计软件对影响因素的相关性进行分析，利用主成分分析的方法，去除影响因素之间的共线性；

10、基于选取的主成分，构建时空地理加权回归模型，对网格内所需的充电桩数量进行预测；

11、构建每个网格的poi点综合得分模型，依据得分高低，结合用地性质确定需要规划的充电桩的位置。

12、第二方面，提供了一种基于gis空间分析的充电桩选址系统；

13、基于gis空间分析的充电桩选址系统，包括：

14、数据获取模块, 其被配置为：获取研究区不同时期的gdp、人口密度、道路、poi点等对电动汽车数量、充电桩数量及布局影响较大的影响因素数据，将数据导入gis空间数据库；

15、数据预处理模块，其被配置为：利用gis软件对影响因素数据进行预处理，统一数据的坐标系统、分辨率；统计每个网格内gdp、poi等影响因素的值，并进行关联；

16、数据分析模块，其被配置为：利用统计软件对影响因素的相关性进行分析，利用主成分分析的方法，去除影响因素之间的共线性；

17、模型构建模块，其被配置为：基于选取的主成分，构建时空地理加权回归模型，对网格内所需的充电桩数量进行预测；

18、选址定位模块：构建每个网格的poi点综合得分模型，依据得分高低，结合用地性质确定需要规划的充电桩的位置。

19、第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现了第一方面所述的方法。

20、第四方面，本发明还提供了一种存储介质，非暂时性地存储计算机可读指令，其中，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行第一方面所述方法的指令。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、本发明提供了基于gis空间分析的充电桩选址方法及系统；基于对充电桩数量及布局影响较大的影响因素的空间分析，构建时空地理加强回归模型，充分考虑了各影响因素的时空特征，可实现不同区域范围内需要规划的充电桩数量及位置的确定，提高了规划的充电桩数量及选址的准确性；

23、本发明构建了结合交通流量和相关系数的网格内poi点的综合得分模型，基于得分高低且考虑用地性质确定充电桩位置，解决了如何精准地定位充电桩的问题；

24、本发明将经典的去除多因素相关性、实现数据降维的主成分分析方法与考虑空间和时间异质性的时空地理加权回归模型相结合，即考虑了影响充电桩数量、布局的众多影响因素的时空变异性，又减少了模型的复杂度。

技术特征：

1.基于gis空间分析的充电桩选址方法及系统，其特征是，包括：

2.如权利要求1所述的基于gis空间分析的充电桩选址方法及系统, 其特征是，具体包括：

3.如权利要求1所述的基于gis空间分析的充电桩选址方法及系统，其特征是，具体包括：

4.如权利要求1的基于gis空间分析的充电桩选址方法及系统，其特征是，具体包括：

5.如权利要求1基于gis空间分析的充电桩选址方法及系统，其特征是，具体包括：将主成分提取后的m个主成分导入gis软件，利用gis软件的关联功能，将m个主成分与网格关联；基于选取的m个主成分，构建时空地理加权回归模型。

6.如权利要求1的基于gis空间分析的充电桩选址方法及系统，其特征是，具体包括：

7.基于gis空间分析的充电桩选址系统，其特征是，包括：

8.一种电子设备，其特征是，包括：

9.一种存储介质，其特征是，非暂时性地存储数据、计算机程序，该程序被处理器执行时，执行权利要求1-7任一项所述方法的指令。

技术总结
本发明公开了一种基于地理信息系统（GIS）空间分析功能的充电桩选址方法及系统。其中方法，包括：在对影响电动汽车数量、充电桩数量及布局的影响因素的相关性分析及共线性去除的基础上，基于选取的主成分，构建时空地理加权回归模型，确定每个网格需要布局的充电桩数量；结合交通流量和相关系数构建每个网格的POI点的综合得分模型，依据得分高低，结合用地性质在POI点H米缓冲区内确定需要规划的充电桩的位置，实现充电桩数量的预测及每个需要规划的充电桩的精准定位。

技术研发人员：冯海霞,贾强,张丽彩
受保护的技术使用者：山东交通学院
技术研发日：
技术公布日：2025/3/27