Review on Research of Power-Transportation Fusion: Models, Algorithms and Key Issues

YANG Meng; CHEN Yue; XU Xiaoyuan; WANG Han; WEI Wei

doi:10.7500/AEPS20240305007

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Review on Research of Power-Transportation Fusion: Models, Algorithms and Key Issues

Review·Perspective | 更新时间：2025-06-16

- Review on Research of Power-Transportation Fusion: Models, Algorithms and Key Issues
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 9, Pages: 1-16(2025)
- 作者机构：
  
  1.香港中文大学机械与自动化工程学系，香港 999077
  2.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
  3.电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室（清华大学），北京市100084
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Joint Funds of National Natural Science Foundation of China(U2166201);National Natural Science Foundation of China(52107116)
- DOI：10.7500/AEPS20240305007
  CLC：
- Received：05 March 2024，
  
  Revised：2024-09-01，
  
  Published Online：11 October 2024，
  
  Published：10 May 2025
- 稿件说明：
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杨蒙,陈玥,徐潇源等.电力-交通融合研究综述：模型、算法与关键问题[J].电力系统自动化,2025,49(9):1-16.

YANG Meng,CHEN Yue,XU Xiaoyuan,et al.Review on Research of Power-Transportation Fusion: Models, Algorithms and Key Issues[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(9):1-16.
杨蒙,陈玥,徐潇源等.电力-交通融合研究综述：模型、算法与关键问题[J].电力系统自动化,2025,49(9):1-16. DOI： 10.7500/AEPS20240305007.

YANG Meng,CHEN Yue,XU Xiaoyuan,et al.Review on Research of Power-Transportation Fusion: Models, Algorithms and Key Issues[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(9):1-16. DOI： 10.7500/AEPS20240305007.

摘要

电动汽车数量的大幅增长显著促进了电力系统和城市交通系统的深度融合，机遇与挑战并存，电力-交通融合相关研究方兴未艾。文中首先按照时间尺度、应用条件梳理了常见的交通分配模型，并在此基础上对电力-交通系统的耦合架构与建模方法进行归纳。进一步，针对电力-交通耦合系统研究中的非凸非线性项、多主体参与、不确定性管理等难题，总结了有效的应对算法。然后，详细阐述了电力-交通耦合系统扩展规划、经济运行、低碳运行、点对点交易、故障恢复等关键问题的研究进展。最后，从共享电动汽车、氢燃料电池汽车、移动充电站等研究对象方面和数据驱动、在线优化等研究方法方面分析与展望了未来电力-交通耦合系统的关键技术。

Abstract

The substantial growth in the number of electric vehicles has significantly deepened the integration of power systems and urban transportation systems

bringing both opportunities and challenges. Research on power-transportation fusion is burgeoning. First

common traffic assignment models according to time scales and application conditions are categorized. On this basis

coupling architectures and modeling methods for power-transportation systems are summarized. Furthermore

effective algorithms for addressing the solving difficulties in power-transportation coupling systems

including the model nonconvexity and nonlinearity

multi-agent participation

and uncertainty management

are introduced. Then

recent advances in key issues of power-transportation system such as expansion planning

economic operation

low-carbon operation

peer-to-peer trading

and emergency restoration are elaborated in detail. Finally

the key technologies of future power-transportation coupling systems in research objects such as shared electric vehicles

hydrogen fuel cell vehicles

and mobile charging stations

as well as in research methods such as data-driven and online optimization are analyzed and prospected

关键词

Keywords

references

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