CN106627239A - 移动充换电设备调度方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及移动充换电技术领域，具体提供一种移动充换电设备调度方法。本发明旨在解决移动充换电设备整体调度效率低、服务质量差的技术问题。为此目的，所述方法包括下述步骤：获取预定区域内至少两个待充换电对象的第一信息，第一信息包括所述待充换电对象的位置、需求SOC和紧急程度信息；获取所述预定区域内可用的移动充换电设备的第二信息，第二信息包括所述移动充换电设备的位置和可用SOC；根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备。本发明实现了针对多个待充换电对象的移动充换电设备的优化匹配，能以尽可能快的速度满足待充换电对象不同充电需求，提高了服务质量和移动充换电设备的整体运营效率。

Description

移动充换电设备调度方法
技术领域
本发明涉及移动充换电技术领域，尤其涉及移动充换电设备调度方法。
背景技术
随着电动汽车的普及，能为电动汽车随时随地提供充换电服务的移动充换电设备也得到了快速发展。移动充换电设备根据待充换电对象的充换电请求，移动至指定地点通过自身携带的电池为待充换电对象车辆进行充电或换电。
CN104917232A公开了一种电动汽车移动充电控制方法，该方法包括以下步骤：接收电动汽车的充换电请求；实时获取所述电动汽车的位置和电量需求；根据所述电动汽车的位置实时获取在所述电动汽车的预设搜索范围内的移动充电车的位置及其剩余电量；根据所述电动汽车的位置和电量需求、移动充电车的位置及其剩余电量确认目标移动充电车；接收指定充电位置信息；将所述目标移动充电车移动至指定充电位置处；控制所述目标移动充电车对所述电动汽车进行充电。
然而，该方法只从单个需要充电的电动汽车出发来调派移动充电车为该电动汽车提供充换电服务。对于区域内多个电动汽车需要充换电服务，而且有多辆移动充电车可用于服务的情况，该方法不能实现最佳匹配，难以适应电动汽车快速普及的现状。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提出一种移动充换电设备调度方法，以实现移动充换电设备与待充换电对象的最佳匹配，提高充换电服务质量。
本发明的移动充换电设备调度方法包括下述步骤：获取预定区域内至少两个待充换电对象的第一信息，所述第一信息包括所述待充换电对象的位置、需求SOC和紧急程度信息；获取所述预定区域内可用的移动充换电设备的第二信息，所述第二信息包括所述移动充换电设备的位置和可用SOC；根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备。
进一步地，“根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备”的步骤具体包括：基于所述第一信息求出所述待充换电对象的需求SOC向量U：U＝(u1,u2,……,un)，其中，ui表示第i个待充换电对象的需求SOC，n表示待充换电对象的总数；基于所述第二信息求出所述移动充换电设备的可用SOC向量S：S＝(s1,s2,……,sm)，其中，si表示第i个移动充换电设备的可用SOC，m表示可用的移动充换电设备的总数；基于向量U和向量S求出SOC匹配度矩阵EC：基于所述第一信息和所述第二信息求出所述待充换电对象与所述移动充换电设备之间的距离矩阵D：其中，dij表示第i个待充换电对象与第j个移动充换电设备之间的距离；将矩阵D与矩阵EC的对应元素相乘，得到矩阵基于所述矩阵C选取最佳匹配项；基于所述最佳匹配项为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备。
进一步地，“根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备”的步骤具体包括：基于所述第一信息求出所述待充换电对象的需求SOC向量U：U＝(u1,u2,……,un)，其中，ui表示第i个待充换电对象的需求SOC，n表示待充换电对象的总数；基于所述第二信息求出所述移动充换电设备的可用SOC向量S：S＝(s1,s2,……,sm)，其中，si表示第i个移动充换电设备的可用SOC，m表示可用的移动充换电设备的总数；基于向量U和向量S求出SOC匹配度矩阵EC：将EC矩阵中小于0的元素置0，大于等于0的元素置1，得到SOC匹配度矩阵的逻辑矩阵E：
基于所述第一信息和所述第二信息求出所述待充换电对象与所述移动充换电设备之间的距离矩阵D：其中，dij表示第i个待充换电对象与第j个移动充换电设备之间的距离；将矩阵D与矩阵E的对应元素相乘，得到矩阵基于所述矩阵C选取最佳匹配项；基于所述最佳匹配项为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备。
进一步地，在按紧急程度由高到低的顺序，“根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备”的步骤还包括：基于所述第一信息求出所述待充换电对象的紧急程度向量G:G＝(g1 g2 …… gn)，其中，gi表示第i个待充换电对象的紧急程度，gi越小，表示紧急程度越高；并且“基于所述矩阵C选取最佳匹配项”的步骤进一步包括：用向量G乘以矩阵C的每一行，得到矩阵P：其中，cij＝dij*eij；选取矩阵P所有行列上的最小值作为所述最佳匹配项。
进一步地，所述紧急程度向量G中的元素gi为待充换电对象要求的充换电时间，或者为预定的最大充换电时间。
进一步地，所述方法以预定的时间间隔周期性地执行；并且/或者对于匹配成功的待充换电对象与移动充换电设备，自匹配成功时起，在至少一个预定周期内不再进行再次匹配。
进一步地，所述方法还包括下述步骤：比较全部可用的移动充换电设备的数量与全部待充换电对象的数量，如果可用的移动充换电设备的数量小于待充换电对象的数量，则按紧急程度对待充换电对象排序，截取与可用的移动充换电设备的数量相当的、紧急程度高的待充换电对象进行与移动充换电设备的匹配。
进一步地，所述方法还包括下述步骤：计算各待充换电对象之间的距离；当两个或两个以上待充换电对象之间的距离小于预定距离时，将该两个或两个以上待充换电对象进行合并。
进一步地，“将该两个或两个以上待充换电对象进行合并”的步骤进一步包括：将被合并的待充换电对象的需求SOC之和作为合并之后的待充换电对象的需求SOC，并且/或者将被合并的待充换电对象中与特定移动充换电设备的距离中较小的距离作为合并之后的待充换电对象与该特定移动充换电设备之间的距离。
所述第一信息还包括所述待充换电对象的电池容量，所述第二信息还包括所述移动充换电设备的单块电池容量，所述方法还包括下述步骤：比较所述待充换电对象的电池容量与所述移动充换电设备的单块电池容量，如果二者不一致，则将获取的所述需求SOC乘以标定系数后作为所述待充换电对象的需求SOC，其中该标定系数等于所述待充换电对象的电池容量除以所述移动充换电设备的单块电池容量。
进一步地，所述待充换电对象是电动汽车；并且/或者所述移动充换电设备是移动充电车；并且/或者所述第一信息和所述第二信息是通过云平台获取的。
本发明的移动充换电设备调度方法，通过同时考虑多个待充换电对象以及多个可用的移动充换电设备的当前信息，实现了同时存在多个待充换电对象的情况下移动充换电设备的优化匹配，能以尽可能快的速度满足多个待充换电对象的充换电需求，提高了服务质量和移动充换电设备的整体运营效率。
方案1、一种移动充换电设备调度方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
获取预定区域内至少两个待充换电对象的第一信息，所述第一信息包括所述待充换电对象的位置、需求SOC和紧急程度信息；
获取所述预定区域内可用的移动充换电设备的第二信息，所述第二信息包括所述移动充换电设备的位置和可用SOC；
根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备。
方案2、根据方案1所述的方法，其特征在于，“根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备”的步骤具体包括：
基于所述第一信息求出所述待充换电对象的需求SOC向量U：U＝(u1,u2,……,un)，其中，ui表示第i个待充换电对象的需求SOC，n表示待充换电对象的总数；
基于所述第二信息求出所述移动充换电设备的可用SOC向量S：S＝(s1,s2,……,sm)，其中，si表示第i个移动充换电设备的可用SOC，m表示可用的移动充换电设备的总数；
基于向量U和向量S求出SOC匹配度矩阵EC：
基于所述第一信息和所述第二信息求出所述待充换电对象与所述移动充换电设备之间的距离矩阵D：
其中，dij表示第i个待充换电对象与第j个移动充换电设备之间的距离；
将矩阵D与矩阵E的对应元素相乘，得到矩阵C:
基于所述矩阵C选取最佳匹配项；
基于所述最佳匹配项为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备。
方案3、根据方案1所述的方法，其特征在于，“根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备”的步骤具体包括：
基于所述第一信息求出所述待充换电对象的需求SOC向量U：U＝(u1,u2,……,un)，其中，ui表示第i个待充换电对象的需求SOC，n表示待充换电对象的总数；
基于所述第二信息求出所述移动充换电设备的可用SOC向量S：S＝(s1,s2,……,sm)，其中，si表示第i个移动充换电设备的可用SOC，m表示可用的移动充换电设备的总数；
基于向量U和向量S求出SOC匹配度矩阵EC：
将EC矩阵中小于0的元素置0，大于等于0的元素置1，得到SOC匹配度矩阵的逻辑矩阵E：
基于所述第一信息和所述第二信息求出所述待充换电对象与所述移动充换电设备之间的距离矩阵D：
其中，dij表示第i个待充换电对象与第j个移动充换电设备之间的距离；
将矩阵D与矩阵E的对应元素相乘，得到矩阵C:
基于所述矩阵C选取最佳匹配项；
基于所述最佳匹配项为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备。
方案4、根据方案2或3所述的方法，其特征在于，“根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备”的步骤还包括：
基于所述第一信息求出所述待充换电对象的紧急程度向量G:G＝(g1 g2 …… gn)，其中，gi表示第i个待充换电对象的紧急程度，gi越小，表示紧急程度越高；并且
“基于所述矩阵C选取最佳匹配项”的步骤进一步包括：
用向量G乘以矩阵C的每一行，得到矩阵P：
其中，cij＝dij*eij；
选取矩阵P所有行列上的最小值作为所述最佳匹配项。
方案5、根据方案4所述的方法，其特征在于，所述紧急程度向量G中的元素gi为待充换电对象要求的充换电时间，或者为预定的最大充换电时间。
方案6、根据方案5所述的方法，其特征在于，所述方法以预定的时间间隔周期性地执行；并且/或者
对于匹配成功的待充换电对象与移动充换电设备，自匹配成功时起，在至少一个预定周期内不再进行再次匹配。
方案7、根据方案2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：
比较全部可用的移动充换电设备的数量与全部待充换电对象的数量，如果可用的移动充换电设备的数量小于待充换电对象的数量，则按紧急程度对待充换电对象排序，截取与可用的移动充换电设备的数量相当的、紧急程度高的待充换电对象进行与移动充换电设备的匹配。
方案8、根据方案2至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：
计算各待充换电对象之间的距离；
当两个或两个以上待充换电对象之间的距离小于预定距离时，将该两个或两个以上待充换电对象进行合并。
方案9、根据方案8所述的方法，其特征在于，“将该两个或两个以上待充换电对象进行合并”的步骤进一步包括：将被合并的待充换电对象的需求SOC之和作为合并之后的待充换电对象的需求SOC，并且/或者将被合并的待充换电对象中与特定移动充换电设备的距离中较小的距离作为合并之后的待充换电对象与该特定移动充换电设备之间的距离。
方案10、根据方案1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一信息还包括所述待充换电对象的电池容量，所述第二信息还包括所述移动充换电设备的单块电池容量，所述方法还包括下述步骤：比较所述待充换电对象的电池容量与所述移动充换电设备的单块电池容量，如果二者不一致，则将获取的所述需求SOC乘以标定系数后作为所述待充换电对象的需求SOC，其中该标定系数等于所述待充换电对象的电池容量除以所述移动充换电设备的单块电池容量。
方案11、根据方案1至10中任一项所述的方法，其特征在于，
所述待充换电对象是电动汽车；并且/或者
所述移动充换电设备是移动充电车；并且/或者
所述第一信息和所述第二信息是通过云平台获取的。
附图说明
图1是本发明实施例的移动充换电设备调度方法的流程图；
图2是本发明实施例的为需要充电的待充换电对象匹配移动充换电设备的步骤的流程图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。尽管本申请以特定顺序描述了本发明的方法，但是该顺序并不是限制性，在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对该顺序作出调整。例如，尽管在本节的描述中，获取移动充换电设备与待充换电对象之间距离的步骤是在第5个步骤中执行，但是事实上，该获取距离的操作可以在第1、2、3、4个步骤中执行，这种顺序调整并没有改变本发明的原理，因此也将落入本发明的保护范围之内。
图1是本发明实施例的移动充换电设备调度方法的流程图。在待充换电对象(例如电动汽车)较为普及的区域，由于待充换电对象较多，往往会在同一时间段内有多个待充换电对象需要充换电服务，同时在该区域中有多个移动充换电设备(例如移动充电车)可提供充换电服务，为了给多个待充换电对象提供优化的充换电服务，本发明的移动充换电设备调度方法包括在步骤S10中获取预定区域内至少两个待充换电对象的第一信息，所述第一信息包括所述待充换电对象的位置、需求SOC和紧急程度信息。当待充换电对象需要充换电时，可以向移动充换电设备服务中心发送充换电请求。例如，待充换电对象可以在发送充换电请求的同时或之后，将自己的信息发送至云平台。如上所述，所述信息可包括待充换电对象的位置、需求SOC、紧急程度信息等。进一步地，在一个实施方式中，所述第一信息还包括所述待充换电对象的电池容量，在确定所述待充换电对象的需求SOC时，比较所述移动充换电设备的单块电池的容量与所述待充换电对象的电池容量，如果所述移动充换电设备的单块电池容量与所述待充换电对象的电池容量不一致，则以所述移动充换电设备的单块电池的SOC为标准对所述待充换电对象的需求SOC进行重新标定，并且以标定后的所述待充换电对象的需求SOC作为所述待充换电对象的需求SOC。标定后的所述待充换电对象的需求SOC等于标定前的需求SOC乘以标定系数，该标定系数等于所述待充换电对象的电池容量除以所述移动充换电设备的单块电池的容量。
所述移动充换电设备调度方法还包括在步骤S20中获取所述预定区域内可用的移动充换电设备的第二信息，所述第二信息例如包括所述移动充换电设备的位置和可用SOC。移动充换电设备的位置以及可用SOC都是随时间变化的，因此需要实时获取移动充换电设备的位置、可用SOC等信息，为移动充换电设备与待充换电对象之间的匹配提供依据。在本发明中，可用的移动充换电设备是指当前不处于充换电状态或故障状态，并且其SOC大于预定阈值的移动充换电设备。所述移动充换电设备的可用SOC可以是所述移动充换电设备的各块电池的SOC之和。例如，如果所述移动充换电设备有两块同样的电池，则可用SOC值最大为2，如果有三块电池，则可用SOC最大值为3。
所述移动充换电设备调度方法还包括在步骤S30中根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备。在该步骤中需要综合考虑各个待充换电对象的位置、需求SOC、紧急程度信息，以及移动充换电设备的位置、可用SOC等信息，将移动充换电设备优化地匹配给待充换电对象，以尽可能快的速度满足多个待充换电对象的充换电需求，同时使移动充换电设备的移动距离尽可能短，提高服务质量和移动充换电设备的整体运营效率。
举例而言，参照图2，在一个优选的实施方式中，“根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备”的步骤包括下述步骤。
在步骤S301中，基于所述第一信息求出所述待充换电对象的需求SOC向量U：U＝(u1,u2,……,un)，其中，ui表示第i个待充换电对象的需求SOC，n表示需要充电的待充换电对象总数。具体而言，在步骤S301中，本发明的方法根据每个待充换电对象的需求SOC来求出所述待充换电对象的需求SOC向量U。
在步骤S302中，基于所述第二信息求出所述可用的移动充换电设备的可用SOC向量S：S＝(s1,s2,……,sm)，其中，si表示第i个移动充换电设备的可用SOC，m表示可用的移动充换电设备总数。具体而言，在步骤S302中，本发明的方法根据每个移动充换电设备的可用SOC来求出所述待充换电对象的可用SOC向量S。
在步骤S303中，基于向量U和向量S求出SOC匹配度矩阵EC：
具体而言，在步骤S302中，用向量S的每个元素减去向量U的每个元素，所得差值作为SOC匹配度矩阵EC的元素。
接下来在可选的步骤S304中，对EC矩阵进行二值化处理。具体地，将EC矩阵中小于0的元素置0，大于等于0的元素置1，得到SOC匹配度矩阵的逻辑矩阵E：求得的逻辑矩阵E中各元素或者为0，或者为1，如果EC矩阵中元素Eij＝si-uj小于0，则对应的元素eij为0，如果EC矩阵中元素Eij＝si-uj大于等于0，则对应的元素eij为1。
在步骤S305中，基于所述第一信息和所述第二信息求出所述待充换电对象与所述移动充换电设备之间的距离矩阵D：
其中，dij表示第i个待充换电对象与第j个移动充换电设备之间的距离，n表示需要充电的待充换电对象总数，m表示可用的移动充换电设备总数。具体而言，在步骤S305中，本发明的方法根据每个待充换电对象的位置和每个移动充换电设备的位置来求出每个待充换电对象与每个移动充换电设备之间的距离，并以所述距离作为元素，形成矩阵D。
然后在步骤S306中，将矩阵D与矩阵EC对应元素相乘，得到矩阵C：
接着在可选的步骤S307中，基于所述第一信息(具体是根据每个待充换电对象需要充换电的紧急程度)求出所述待充换电对象的紧急程度向量G:G＝(g1 g2 …… gn)，其中，gi表示第i个待充换电对象的紧急程度，gi越小，表示紧急程度越高。在一个优选的实施例中，所述紧急程度向量G中的元素gi为待充换电对象要求的充换电时间，或者为预定的最大充换电时间，以小时为单位。如果待充换电对象没有指定要求的充换电时间，则相应的元素gi默认为预定的最大充换电时间。该预定的最大充电时间可以由系统根据每个待充换电对象的需求SOC来设定。本领域技术人员能够理解的是，通过考虑待充换电对象的紧急程度信息，能够为紧急程度高的待充换电对象优选匹配距离最近的且可用SOC满足需求的移动充换电设备，从而满足紧急的待充换电对象的充换电需求，进一步提高了服务质量。
然后在可选的步骤S308中，用向量G乘以矩阵C的每一行，得到矩阵P：其中，cij＝dij*eij。
然后在步骤309中，基于所述矩阵P选取最佳匹配项，并且基于所述最佳匹配项为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备。具体地，从矩阵P中找到所有行列上的大于或等于0的最小值作为最佳匹配项，假如矩阵C中大于或等于0的最小值为d1n*(s1-un)，表示可用SOC向量S中s1对应的移动充换电设备为待充换电对象需求SOC向量U中的un对应的待充换电对象提供充换电服务，然后删除最佳匹配项d1n*(s1-un)所在的行与列，再从余下的行与列中找大于或等于0的最小值，假如大于或等于0的最小值为dm1*(sm-u1)，表示可用SOC向量S中sm对应的移动充换电设备为待充换电对象需求SOC向量U中的u1对应的待充换电对象提供充换电服务，接着删除该最佳匹配项dm1*(sm-u1)所在的行与列。不断重复上述匹配过程，直至完成各待充换电对象与移动充换电设备之间的匹配。
上述实施例的移动充换电设备调度方法，通过同时考虑多个待充换电对象以及多个可用的移动充换电设备的SOC信息和距离信息，实现了同时存在多个待充换电对象的情况下移动充换电设备的优化匹配，能以尽可能快的速度满足多个待充换电对象的充换电需求，提高了服务质量和移动充换电设备的整体运营效率。
为了更清楚地说明图2所示的优选实施方式，下面结合移动充电车和电动汽车来举例说明。假设当前区域内需要充电的电动汽车为四个，他们的需求SOC分别为0.6、0.7、0.5、0.9。则在步骤S301中求得的电动汽车需求SOC向量U为：U＝(u1,u2,……,un)＝(0.6,0.7,0.5,0.9)。
假设区域内可用的移动充电车为五辆，他们的可用SOC分别为1.5、0.7、0.8、1.8、0.6。设所述移动充换电设备有两块同样的电池，SOC值最大为2。此外，如上所述，如果所述移动充换电设备的单块电池容量与所述待充换电对象的电池容量不一致，则以所述移动充换电设备的单块电池的SOC为标准对所述待充换电对象的需求SOC进行重新标定，并且以标定后的所述待充换电对象的需求SOC作为所述待充换电对象的需求SOC。标定后的所述待充换电对象的需求SOC等于标定前的需求SOC乘以标定系数，该标定系数等于所述待充换电对象的电池容量除以所述移动充换电设备的单块电池的容量。
则在步骤S302中求得的可用SOC向量S为：S＝(s1,s2,……,sm)＝(1.5,0.7,0.8,1.8,0.6)。
在步骤S303中求出SOC匹配度矩阵EC为：
在步骤S304中，将EC矩阵中小于0的元素置0，大于等于0的元素置1，得到SOC匹配度矩阵的逻辑矩阵E：
在逻辑矩阵E中，元素值为0表示不可能匹配项，即对应的移动充电车的可用SOC小于对应的电动汽车的需求SOC，元素值为1表示可匹配项，即对应的移动充电车的可用SOC大于等于对应的电动汽车的需求SOC。
在步骤S305中，求出各电动汽车与各移动充电车之间的距离矩阵
在步骤S306中，将矩阵D与矩阵E的对应元素相乘，得到矩阵
在步骤S307中，求出电动汽车的紧急程度向量G，假设求得的电动汽车的紧急程度向量为G＝(g1 g2 g3 g4)＝(0.5,1,2,5)。
在步骤S308中，用向量G乘以矩阵C的每一行，得到矩阵P：然后从矩阵P中找到所有行列上的非0最小值作为最佳匹配项，假如矩阵P中非零最小值为d22，表示可用SOC向量S中s2对应的移动充电车为电动汽车需求SOC向量U中的u2对应的电动汽车提供充电服务。删除最佳匹配项d22所在的行与列，得到矩阵再从余下的行与列中找非零最小值，假如非零最小值为0.5d41，表示可用SOC向量S中s4对应的移动充电车为电动汽车需求SOC向量U中的u1对应的电动汽车提供充电服务。删除最佳匹配项0.5d41所在的行与列，得到矩阵再从余下的行与列中找非零最小值，假如非零最小值为2d53，表示可用SOC向量S中s5对应的移动充电车为电动汽车需求SOC向量U中的u3对应的电动汽车提供充电服务。删除最佳匹配项2d53所在的行与列，得到矩阵：从该余下的行与列中得到非零最小值5d14，表示可用SOC向量S中s1对应的移动充电车为电动汽车需求SOC向量U中的u4对应的电动汽车提供充电服务。从而完成各电动汽车与移动充电车之间的匹配。
本发明的方法可以以预定的时间间隔－例如5分钟周期性执行，以进行所述待充换电对象与所述移动充换电设备的匹配。对于匹配成功的待充换电对象与移动充换电设备，自匹配成功时起，在至少一个预定周期内不再进行再次匹配。这样做一方面可以为移动充换电设备的操作人员提供接受匹配的时间，另一方面，如果匹配成功的移动充换电设备与待充换电对象没有选择本次匹配结果去执行充电，要等待一个周期后才能进行下一次匹配，以避免匹配运算频繁进行以及前后不同批次的匹配结果之间发生冲突。当匹配成功，移动充换电设备应答后，在完成充换电服务之前，对应的移动充换电设备与待充换电对象都处于占用状态，暂不参与匹配。如果在这期间取消了服务，取消服务的移动充换电设备和待充换电对象将重新参与匹配。
在一个实施方式中，本发明的方法还包括下述步骤：比较全部可用的移动充换电设备的数量与全部待充换电对象数量，如果可用的移动充换电设备的数量小于待充换电对象数量，则按紧急程度对待充换电对象排序，截取与可用的移动充换电设备的数量相当的、紧急程度高的待充换电对象进行与移动充换电设备的匹配。这种设置的好处在于，可以保证紧急程度较高的待充换电对象优先被分配移动充换电设备资源。
在一个实施方式中，本发明的方法还包括下述步骤：计算各待充换电对象之间的距离，如果两个或两个以上待充换电对象之间的距离小于预定距离，将该两个或两个以上待充换电对象进行合并。如果两个或两个以上待充换电对象车辆之间的距离均小于预定距离，则可以认为它们处于同一地点。这时将他们两个、三个等为一组进行合并，对于合并后的待充换电对象只需调派一台移动充换电设备进行充换电服务，能提高移动充换电设备的使用效率。优选地，将被合并的两个待充换电对象的需求SOC之和作为合并之后的待充换电对象的需求SOC，将被合并的待充换电对象中与特定移动充换电设备的距离中较小的距离作为合并之后的待充换电对象与该特定移动充换电设备之间的距离。
此外，在本发明的方法中，待充换电对象例如可以是电动汽车等各种需要充换电的装置或设备，移动充换电设备可以是移动充电车、移动换电车等任何移动充换电设备，并且待充换电对象和移动充换电设备的相关信息优选地从云平台获取，从而能够保证实时性和准确性。
综上所述，本发明的移动充换电设备调度方法，实现了同时存在多个待充换电对象的情况下移动充换电设备的优化匹配，能以尽可能快的速度满足多个待充换电对象的不同充电需求，提高了服务质量和移动充换电设备的整体运营效率。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移动充换电设备调度方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
获取预定区域内至少两个待充换电对象的第一信息，所述第一信息包括所述待充换电对象的位置、需求SOC和紧急程度信息；
获取所述预定区域内可用的移动充换电设备的第二信息，所述第二信息包括所述移动充换电设备的位置和可用SOC；
根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，“根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备”的步骤具体包括：
基于所述第一信息求出所述待充换电对象的需求SOC向量U：U＝(u1,u2,……,un)，其中，ui表示第i个待充换电对象的需求SOC，n表示待充换电对象的总数；
基于所述第二信息求出所述移动充换电设备的可用SOC向量S：S＝(s1,s2,……,sm)，其中，si表示第i个移动充换电设备的可用SOC，m表示可用的移动充换电设备的总数；
基于向量U和向量S求出SOC匹配度矩阵EC：
基于所述第一信息和所述第二信息求出所述待充换电对象与所述移动充换电设备之间的距离矩阵D：
其中，dij表示第i个待充换电对象与第j个移动充换电设备之间的距离；
将矩阵D与矩阵E的对应元素相乘，得到矩阵C:
基于所述矩阵C选取最佳匹配项；
基于所述最佳匹配项为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，“根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备”的步骤具体包括：
基于所述第一信息求出所述待充换电对象的需求SOC向量U：U＝(u1,u2,……,un)，其中，ui表示第i个待充换电对象的需求SOC，n表示待充换电对象的总数；
基于所述第二信息求出所述移动充换电设备的可用SOC向量S：S＝(s1,s2,……,sm)，其中，si表示第i个移动充换电设备的可用SOC，m表示可用的移动充换电设备的总数；
基于向量U和向量S求出SOC匹配度矩阵EC：
将EC矩阵中小于0的元素置0，大于等于0的元素置1，得到SOC匹配度矩阵的逻辑矩阵E：
基于所述第一信息和所述第二信息求出所述待充换电对象与所述移动充换电设备之间的距离矩阵D：
其中，dij表示第i个待充换电对象与第j个移动充换电设备之间的距离；
将矩阵D与矩阵E的对应元素相乘，得到矩阵C:
基于所述矩阵C选取最佳匹配项；
基于所述最佳匹配项为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，“根据所述第一信息和所述第二信息，为所述待充换电对象匹配所述移动充换电设备”的步骤还包括：
基于所述第一信息求出所述待充换电对象的紧急程度向量G:G＝(g1g2……gn)，其中，gi表示第i个待充换电对象的紧急程度，gi越小，表示紧急程度越高；并且
“基于所述矩阵C选取最佳匹配项”的步骤进一步包括：
用向量G乘以矩阵C的每一行，得到矩阵P：
其中，cij＝dij*eij；
选取矩阵P所有行列上的最小值作为所述最佳匹配项。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述紧急程度向量G中的元素gi为待充换电对象要求的充换电时间，或者为预定的最大充换电时间。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法以预定的时间间隔周期性地执行；并且/或者
对于匹配成功的待充换电对象与移动充换电设备，自匹配成功时起，在至少一个预定周期内不再进行再次匹配。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：
比较全部可用的移动充换电设备的数量与全部待充换电对象的数量，如果可用的移动充换电设备的数量小于待充换电对象的数量，则按紧急程度对待充换电对象排序，截取与可用的移动充换电设备的数量相当的、紧急程度高的待充换电对象进行与移动充换电设备的匹配。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：
计算各待充换电对象之间的距离；
当两个或两个以上待充换电对象之间的距离小于预定距离时，将该两个或两个以上待充换电对象进行合并。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，“将该两个或两个以上待充换电对象进行合并”的步骤进一步包括：将被合并的待充换电对象的需求SOC之和作为合并之后的待充换电对象的需求SOC，并且/或者将被合并的待充换电对象中与特定移动充换电设备的距离中较小的距离作为合并之后的待充换电对象与该特定移动充换电设备之间的距离。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一信息还包括所述待充换电对象的电池容量，所述第二信息还包括所述移动充换电设备的单块电池容量，所述方法还包括下述步骤：比较所述待充换电对象的电池容量与所述移动充换电设备的单块电池容量，如果二者不一致，则将获取的所述需求SOC乘以标定系数后作为所述待充换电对象的需求SOC，其中该标定系数等于所述待充换电对象的电池容量除以所述移动充换电设备的单块电池容量。
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