CN104156826B - 一种中心服务式电动汽车动态充电路径规划服务系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种中心服务式电动汽车动态充电路径规划服务系统，包括数据中心、服务中心和智能交互终端；数据中心向服务中心提供电动汽车动态充电路径规划所需的数据，服务中心处理数据中心提供的数据，并向智能交互终端提供地图增量更新服务和充电路径规划信息服务，智能交互终端利用服务中心提供的服务，实时更新电动汽车动态充电路径，实现动态充电路径规划。本发明通过无线网络动态集成充电服务网络、配电网、交通网络等信息，为用户提供更准确的路径规划方案，并实现服务器端的集中处理和运算，从根本上解决目前导航系统中存在的不足，为用户提供更为可靠、高效的服务。
Description
技术领域
本发明涉及一种服务系统，具体涉及一种中心服务式电动汽车动态充电路径规划服务系统。
背景技术
目前，车载系统主要采用无线电广播、GSM短信等为基础的初级诱导方式向导航终端推送交通信息，这导致导航系统的普及受到硬件条件的制约相对严重。近年来，随着第三代移动通信技术(3G)的普及，利用互联网络进行动态交通信息发布和导航基本满足交通信息传输的要求，可以有效降低硬件需求，扩大动态车辆导航技术的普及。在电动汽车动态充电路径规划方面，大多采用“自主式”导航系统。该系统未集成充换电服务网络、配电网、交通网络等辅助信息，以及服务器端的集中处理和运算，难以为用户提供准确的路径规划方案。另外，“自主式”导航系统对硬件需求较大，尤其是对存储容量存在较大依赖，对车辆位置、交通网络图、道路状况及充电设施分布、工况等实时信息的获取不够及时，难以为用户提供从出发地到充电站的实时最佳行驶路线，并协助驾驶员方便地到达目的地。同时，在充电站的选取方面，“自主式”导航系统未充分考虑电力系统的运行要求，易造成电力拥塞，不利于保障电力系统的安全运行，未实现电动汽车在各充电站的最优分配，难以保证用户、电动汽车、充电站的协调统一，运行效率不高。
发明内容
本发明提供一种中心服务式电动汽车动态充电路径规划服务系统，通过无线网络动态集成充电服务网络、配电网、交通网络等信息，为用户提供更准确的路径规划方案，并实现服务器端的集中处理和运算，从根本上解决目前导航系统中存在的不足，为用户提供更为可靠、高效的服务。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
本发明提供一种中心服务式电动汽车动态充电路径规划服务系统，所述系统包括数据中心、服务中心和智能交互终端；所述数据中心向服务中心提供电动汽车动态充电路径规划所需的数据，所述服务中心处理所述数据中心提供的数据，并向所述智能交互终端提供地图增量更新服务和充电路径规划信息服务，所述智能交互终端利用服务中心提供的服务，实时更新电动汽车动态充电路径，实现动态充电路径规划。
所述数据中心包括数据服务器和存储设备；所述数据服务器通过数据服务总线从运营监控系统、电力调度中心、GIS应用系统和交通信息中心获取电动汽车动态充电路径规划所需的数据，获取的数据保存到存储设备。
所述数据服务器从运营监控系统获取电动汽车充换电服务网络数据和实时电价，从电力调度中心获取配电网数据，从GIS应用系统和交通信息中心获取交通信息数据和POI数据。
所述POI数据即地图注点数据，在地图上标注的名称、类别、经度和纬度综合信息。
所述数据中心通过以太网向所述服务中心提供获取的数据。
所述服务中心包括计算服务器、接口服务器和应用服务器；所述接口服务器通过以太网与所述数据中心连接，并通过无线网络与所述智能交互终端连接。
所述计算服务器用于处理并存储数据和计算路径，实时地综合处理信息；所述接口服务器用于连接数据中心和智能交互终端；所述应用服务器用于将处理的结果以无线通讯的方式传给智能交互终端。
所述智能交互终端包括导航终端和手持终端，导航终端和手持终端分别通过无线网络与服务中心连接。
所述智能交互终端向服务中心发起动态充电路径规划服务请求，再由所述服务中心调用数据中心中的数据并通过计算服务器完成计算后，最后向所述智能交互终端返回处理结果。
所述智能交互终端负责数据的显示和人机交互界面，自动显示车辆位置、交通网络图、道路状况及充电设施分布及工况，为驾驶员提供从出发地到充电站的实时最佳行驶路线，并协助驾驶员方便地到达目的地。
所述智能交互终端采集电动汽车的实时状态信息并判断是否需要充电，若需要，则提示用户并搜索最大里程范围内所有充电站作为候选充电站，计算该车在每个充电站的充电概率，同时所述服务中心从电力调度中心获取电网用电负荷情况，根据充电概率预测充电负荷，计算每个充电站的允许最大充电功率，结合实时交通数据得到动态充电路径规划优选方案排序，送至所述智能交互终端。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的中心服务式电动汽车动态充电路径规划服务系统是一种中心服务式的动态导航技术，其所有的数据处理和路径计算均由服务中心来完成，然后将处理的结果以无线通讯的方式传给导航终端，导航终端只是负责数据的显示和人机交互界面；
2、本发明由于服务中心所具有的强大的处理和存储能力，能够实时地综合处理各种信息，如最新的充换电设施工况、电网信息、实时交通信息等，从而为智能交互终端提供实时的充电路径规划服务；
3、本发明的系统构建于通行的Internet标准协议之上，具有分布式、可互操作及方便集成现有的GIS资源等特点，同时有良好的扩展性；
4、本发明将XML、Web Service技术与现有的GIS应用系统良好地结合来实现GIS服务，能够抛开各类应用系统的对象体系、运行环境和开发语言等技术方面的限制，打破服务之间的限制，建立开放的、协作的网络地理信息服务平台。
附图说明
图1是中心服务式电动汽车动态充电路径规划服务系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1，本发明提供一种中心服务式电动汽车动态充电路径规划服务系统，所述系统包括数据中心、服务中心和智能交互终端；所述数据中心向服务中心提供电动汽车动态充电路径规划所需的数据，所述服务中心处理所述数据中心提供的数据，并向所述智能交互终端提供地图增量更新服务和充电路径规划信息服务，所述智能交互终端利用服务中心提供的服务，实时更新电动汽车动态充电路径，实现动态充电路径规划。
所述数据中心包括数据服务器和存储设备；所述数据服务器通过数据服务总线从运营监控系统、电力调度中心、GIS应用系统和交通信息中心获取电动汽车动态充电路径规划所需的数据，获取的数据保存到存储设备。数据服务器主要用于接收、转发数据，为降低智能交互终端对硬件的需求、减轻系统对终端存储容量的依赖，采用数据服务器和存储设备分离方式。
所述数据服务器从运营监控系统获取电动汽车充换电服务网络数据和实时电价，从电力调度中心获取配电网数据，从GIS应用系统和交通信息中心获取交通信息数据和POI数据。
所述POI数据即地图注点数据，在地图上标注的名称、类别、经度和纬度综合信息。
所述数据中心通过以太网向所述服务中心提供获取的数据。
所述服务中心包括计算服务器、接口服务器和应用服务器；所述接口服务器通过以太网与所述数据中心连接，并通过无线网络与所述智能交互终端连接。
所述计算服务器用于处理并存储数据和计算路径，实时地综合处理信息，如最新的充换电设施工况、电网信息、实时交通信息等；所述接口服务器用于连接数据中心和智能交互终端；所述应用服务器用于将处理的结果以无线通讯的方式传给智能交互终端。
所述智能交互终端包括导航终端和手持终端，导航终端和手持终端分别通过无线网络与服务中心连接。
所述智能交互终端向服务中心发起动态充电路径规划服务请求，再由所述服务中心调用数据中心中的数据并通过计算服务器完成计算后，最后向所述智能交互终端返回处理结果。
所述智能交互终端负责数据的显示和人机交互界面，自动显示车辆位置、交通网络图、道路状况及充电设施分布及工况，为驾驶员提供从出发地到充电站的实时最佳行驶路线，并协助驾驶员方便地到达目的地。
所述智能交互终端采集电动汽车的实时状态信息并判断是否需要充电，若需要，则提示用户并搜索最大里程范围内所有充电站作为候选充电站，计算该车在每个充电站的充电概率，同时所述服务中心从电力调度中心获取电网用电负荷情况，根据充电概率预测充电负荷，计算每个充电站的允许最大充电功率，结合实时交通数据得到动态充电路径规划优选方案排序，送至所述智能交互终端。
(1)计算电动汽车在每个充电站的充电概率：
运营监控系统搜索电动汽车在最大里程内dmax的所有充电站作为电动汽车的候选充电站(集合为C)，再分别搜索由A点到候选充电站集合中的每个充电站j再到目的地B的总时间记为tj，其中j∈C，得到电动汽车在任意一个候选充电站j充电的概率j∈C，其中s为充电站总数；系统计算电动汽车在充电站j充电的预测充电功率为Pj＝pj*PEV，其中PEV为电动汽车车主期望的最大充电功率。
(2)计算每个充电站的允许最大充电功率：
运营监控系统计算电动汽车到达候选充电站j所需时间tj arr、所需充电时间tj dur以及电动汽车在候选充电站j充电的负荷预测Lj(t)：
当t＜t0或t≥tj arr+tj dur时，Lj(t)＝0
当t0≤t≤tj arr+tj dur时，Lj(t)＝Pj
其中Vj为电动汽车出发点到候选充电在路径上的车流速度，dj min为电动汽车到达充电站j的最短路径的距离。
重复以上步骤，运营监控系统将所有电动汽车在候选充电站j的负荷预测叠加，得到充电站j的总充电负荷预测并将该总充电负荷预测发送至电力调度中心。
电力调度中心根据接收的充电负荷预测以及该充电站所属电网负荷点的负荷预测计算每个充电站j的最大充电功率：
其中为从电力系统数据库中读取的充电站j所属的电网负荷点的允许最大充电功率。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (1)
1.一种中心服务式电动汽车动态充电路径规划服务系统，其特征在于：所述系统包括数据中心、服务中心和智能交互终端；所述数据中心向服务中心提供电动汽车动态充电路径规划所需的数据，所述服务中心处理所述数据中心提供的数据，并向所述智能交互终端提供地图增量更新服务和充电路径规划信息服务，所述智能交互终端利用服务中心提供的服务，实时更新电动汽车动态充电路径，实现动态充电路径规划；
所述数据中心包括数据服务器和存储设备；所述数据服务器通过数据服务总线从运营监控系统、电力调度中心、GIS应用系统和交通信息中心获取电动汽车动态充电路径规划所需的数据，获取的数据保存到存储设备；
所述数据服务器从运营监控系统获取电动汽车充换电服务网络数据和实时电价，从电力调度中心获取配电网数据，从GIS应用系统和交通信息中心获取交通信息数据和POI数据；
所述POI数据即地图注点数据，在地图上标注的名称、类别、经度和纬度综合信息；
所述数据中心通过以太网向所述服务中心提供获取的数据；
所述服务中心包括计算服务器、接口服务器和应用服务器；所述接口服务器通过以太网与所述数据中心连接，并通过无线网络与所述智能交互终端连接；
所述计算服务器用于处理并存储数据和计算路径，实时地综合处理信息；所述接口服务器用于连接数据中心和智能交互终端；所述应用服务器用于将处理的结果以无线通讯的方式传给智能交互终端；
所述智能交互终端包括导航终端和手持终端，导航终端和手持终端分别通过无线网络与服务中心连接；
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