[發明專利]一種基于充電站服務水平預測的最佳充電站選擇方法

有效

• 申請號: 202011345865.3
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112465222B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 付鳳杰;徐程;王澤;周妍;李強偉
• 申請（專利權）人: 浙江警察學院
• 主分類號: G06Q10/047
• 分類號: G06Q10/047;G06Q10/0631;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

本發明公布了一種基于充電站服務水平預測的最佳充電站選擇方法。本發明首先確定用戶的可能充電站集合，然后利用路網交通運行狀態信息和充電站服務信息數據，預測充電站充電需求和基于可靠性的等待時間；最后計算用戶途徑充電站充電并到達目的地的總成本，并獲取最佳充電站。基于充電站的潛在充電需求和歷史到達率的變化規律來預測充電需求，提高了預測精度和穩定性；融入用戶可靠度心理閾值，能夠提供個性化充電站選擇；綜合考慮不同階段的時間價值，避免出現偏離目的地或長距離低電量高焦慮出行。因此，本發明能夠在保證最大化使用道路及充電站時空資源的基礎上，為路網行駛過程中發出充電請求的電動汽車用戶提供更為科學合理的充電站選擇。

技術領域

本發明涉及一種基于充電站服務水平預測的最佳充電站選擇方法，用于城市道路下電動汽車的充電誘導，屬于智能交通領域。

背景技術

與傳統燃油汽車相比，電動汽車面臨著續航能力不足的問題，同時充電樁的建設與城市的基礎設施建設息息相關，不僅涉及到大規模的投資，還受制于土地、環境等因素，要實現充電樁的合理布局非常困難；充電設施位置信息和使用狀態的未知性，以及用戶出行路徑和充電行為的盲目性和隨機性，導致充電設施服務水平分布不均衡、用戶出行成本增加。

電動汽車充電誘導包括充電站選擇和路徑誘導能夠指導用戶充電行為，能夠在保證用戶基本出行的基礎上，平衡交通基礎設施和充電設施的服務水平，繼而提高車輛的運行速度、減少繞行距離、減小排隊等待時間、降低出行成本。因此，本發明利用充電站信息、用戶出行信息和路網交通狀態信息，設計了一種基于充電站服務水平預測的最佳充電站選擇方法。

發明內容

本發明目的在于為在路網行駛過程中發出充電請求的電動汽車用戶提供一種基于充電站服務水平預測的最佳充電站選擇方法。

本發明的基本思想是挖掘和利用表征充電站服務水平的多源數據，預測充電站等待時間，為用戶選擇最佳充電站提供指導。

為實現上述目的，本發明提出的基于充電站服務水平預測的最佳充電站選擇方法包括如下步驟：

步驟一，確定用戶的可能充電站集合。

首先利用百度地圖API獲取所有充電站的位置信息和用戶當前位置到目的地的常用路徑及節點集；其次計算初始充電站集合中任一充電站到任一常用路徑的最小距離；剔除最小距離大于閾值的充電站，得到可能充電站集合。

步驟二，預測充電站充電需求。

首先利用路網交通運行狀態信息和充電站服務信息數據，采用A*算法計算用戶到可能充電站集合中任一充電站s的最短路徑及其行程時間和總距離，并預測用戶到達充電站時的平均到達車輛數；其次采用多項logit模型計算當前時刻充電站s的充電需求；最后計算充電站s充電需求的預測結果。

步驟三，預測基于可靠性的等待時間。

首先，根據充電站s充電需求預測結果和充電站s的基本信息，計算等待時間的概率分布函數；其次，根據用戶的可靠性心理閾值，計算用戶到達充電站s時的等待時間。

步驟四，計算用戶途徑充電站充電并到達目的地的總成本。

首先計算在充電站s充電時的固定損失時長，其次利用路網交通運行狀態信息和充電站服務信息數據，采用A*算法計算用戶從充電站到目的地的最短路徑及其行程時間，對其進行加權求和。

步驟五，最佳充電站選擇。

依次選擇可能充電站集合內的充電站，計算相應的出行總成本，從中選擇最小值，對應的充電站即為最佳充電站。

與現有技術相比，本發明可充分利用現有檢測設備獲取充足的數據支持，易于工程實現，讓道路及充電站在空間資源和時間資源上得到最大化、最高效使用，讓電動汽車用戶能夠得到最科學合理的充電指導。

本發明的有益效果體現如下：