CN108734311B - 一种基于预估电量和等待时间的app预约租车方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于预估电量和等待时间的APP预约租车方法，其包括以下步骤：A、用户通过APP软件输入用车需求；B、服务器依据用车需求和导航数据库选择路线并计算路线的里程数；C、如果存在预估电量足够支持全部里程的车辆，则通过APP软件向用户展示此类车辆的列表，进入步骤D；如果不存在则进入步骤E；D、用户选择合适的车辆预约；E、服务器查找中转租车点，用户选择合适的中转租车点，进入步骤F；如果路线上没有中转租车点，则进入充电租车流程；F、用户选择合适的车辆进行预约。通过以上步骤，用户可以稳定地租到有足够电量的汽车，有效减少了半途缺电抛锚情况的发生。本方案适用于所有的电动汽车租赁系统。

Description

一种基于预估电量和等待时间的APP预约租车方法
技术领域
本发明涉及电动汽车租赁领域，尤其是涉及一种基于预估电量和等待时间的APP预约租车方法。
背景技术
电动汽车是依靠电池驱动的交通工具，电量直接决定了能够行驶的距离，如果发生路途中将电耗尽的情况，将会给用户带来很大的不便。
随着分时租赁模式的日趋普及，预约充电的需求也逐步向精细化管理靠拢，针对车辆租赁需求者对车辆的续航里程及需充电时间的要求也日趋完善。提高车辆有效充电时间以及保障车辆租赁需求者的有效需求也变得日趋紧迫。
中华人民共和国国家知识产权局于2014年07月23日公开了名称为《一种电动汽车定时充电桩》的专利文献(公开号：CN103944201A)，该电动汽车定时充电桩为金属外壳，里面含有连接220V交流电的电源线，与所述的电源线相连接的单相电子式电能表，与所述的电能表相连接的过载保护断路器，与所述的断路器相连接的微电脑时控开关，与时控开关和充电线相连接的充电口；所述的这几种元件都必须固定在所述的金属外壳内，各元件之间用电线连接良好。此方案可以在预定好的时间段内按时充电，但是对于预约的管理显得不足，无法满足客户的需求。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的在预约充电方面不能满足客户需求的技术问题，提供一种可以进行预约，保证用户有足够的电量，避免发生电量不足半途抛锚情况的一种基于预估电量和等待时间的APP预约租车方法。
本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种基于预估电量和等待时间的APP预约租车方法，包括以下步骤：
A、用户通过APP软件输入用车需求，用车需求包括起点、目的地、必经点和用车时间；用车时间通常为开始用车的时间；此处的APP软件可以是手机或者其他智能终端上的APP软件；
B、APP软件将用车需求发送到服务器，服务器依据用车需求和导航数据库选择路线并计算路线的里程数；所选择的路线必定经过必经点，或者可以提供多条线路由用户自己选择；
C、定义车辆从当前开始持续充电至用车时间的剩余电量为车辆的预估电量；即车辆的预估电量为当前剩余电量与从当前到用车时间这段时间内所充入的电量之和；服务器查找起点的租车点内所有可租车辆的预估电量情况，如果存在预估电量足够支持全部里程的车辆，则通过APP软件向用户展示此类车辆的列表，进入步骤D；如果不存在预估电量足够支持全部里程的车辆，则进入步骤E；此步骤过程中服务器依据每辆可租车辆的充电速率计算所能充入的电量，然后依据预估电量计算能够行驶的里程数，结合路线分析所能到达的最远地点；预估电量不能超过本车的最大电量；
D、用户选择合适的车辆，完成预约；被预约的车辆开始充电，直至充满，并且不能再被其他人预约，视为已被租用；
E、当起点的租车点内存在至少一辆车的预估电量能够支持此车到达某个租车点，则将可到达的租车点称为中转租车点，服务器从路线上查找中转租车点，然后通过APP软件向用户展示所有中转租车点的列表，用户选择合适的中转租车点，APP软件展示可以达到所选的中转租车点的车辆列表，进入步骤F；如果路线上没有中转租车点，则APP软件提示无可用车辆，进入充电租车流程；
F、用户选择合适的车辆进行预约；
所述充电租车流程包括以下步骤：
S01、定义路线上的租车点为中间租车点，设定变量i的初始值为1；
S02、服务器计算本车到第i个中间租车点以后的平均等待时间Wqi；
S03、i增大1，重复步骤S02，直至遍历所有中间租车点；
S04、将所有中间租车点及相应的平均等待时间列表发送给用户，用户从列表中选择合适的中间租车点，服务器将可以到达中间租车点的车辆列表发送给用户，进入步骤S05；
S05、用户选择合适的车辆进行预约。
充电租车流程可以告知用户到达中间租车点时多久之后能够轮到充电，从而方便用户判断是否采用到中间租车点充电补充能源的方式来完成整个行程。
通过以上步骤，用户可以稳定地租到有足够电量的汽车，有效减少了半途缺电抛锚情况的发生。
作为优选，所述步骤H中，平均等待时间由以下公式确定：Wqi＝Lqi/λ；Lqi为车辆到达第i个中间租车点时的平均排队长，λ为单位时间内到达第i个中间租车点的车辆数。λ为历史经验数据。
作为优选，所述车辆到达第i个中间租车点时的平均排队长由以下公式确定：
Lqi＝Pi·ρs/(1-ρs)
ρs＝ρi/Si＝λ/Si·μi
Pi为车辆到达第i个中间租车点时需要等待的概率，Si为第i个中间租车点的充电桩数量，ρi为第i个中间租车点的充电负荷，μi为第i个中间租车点在单位时间内处理的车辆数，ρs为中间租车点单个充电桩的负荷。
作为优选，车辆到达第i个中间租车点时需要等待的概率Pi由以下公式确定：
Figure BDA0001269456740000031
n为车辆数量。
作为优选，第i个中间租车点在单位时间内处理的车辆数μi由以下公式确定：
Figure BDA0001269456740000041
μ是每个充电桩单位时间内处理的车辆数。
作为优选，步骤F之后还包括以下步骤：
G、当用户到达中转租车点之后，用户通过APP软件选择换车或者充电，如果选择充电，则进入步骤H，如果选择换车，则进入步骤I；
H、服务器计算充电至电量能够支持完剩下路程所需的时间，然后通过APP软件告知用户；此处先依据起点、路线和终点获取所要行驶的里程数，然后反向计算需要的电量；
I、服务器查询中转租车点内所有可租车辆的剩余电量，通过剩余电量计算此车所能够到达的后续路线上的其他租车点，然后在APP软件上依据能够到达的其他租车点的数量从多至少列出可租车辆；
J、用户归还本车并从可租车辆中选择合适的车辆租用，完成换车过程。
作为优选，步骤H中，用户所租用的车辆在充电过程中实时计算当前电量能够支持本车到达的后续路线上的其他租车点，并将能够到达的租车点通过APP软件告知用户。
通过上述过程，完成在中转租车点的换车或充电过程。
作为优选，车辆能够行驶的里程数L按照以下算法确定：
L＝C/W
式中，C为车辆的剩余电量，W为车辆平均每公里耗电量。
此公式可以得到基本的行驶里程数，或者反向计算需要的电量。
作为优选，车辆能够行驶的里程数由以下步骤进行修正：
S1、获取路上的拥堵指数，如果拥堵指数为0-2，则将拥堵因子取为1；如果拥堵指数为3-4，则将拥堵因子取为1.02；如果拥堵指数为5-6，则将拥堵因子取为1.05；如果拥堵指数为7-8，则将拥堵因子取为1.08；如果拥堵指数为9-10，则将拥堵因子取为1.1；
S2、获取行车时段的气温条件，如果气温高于30摄氏度或者低于5摄氏度，则将气温因子取为1.1；如果气温在5摄氏度到30摄氏度之间，则将气温因子取为1；
S3、获取用户历史行车数据，将个人因子取为用户历史行车平均耗电量与标准耗电量之比；
S4、将车辆能够行驶的里程数L依次乘以拥堵因子、气温因子和个人因子，所得值即为修正后的车辆能够行驶的里程数，记为L1。
拥堵指数由道路管理部门发布。气温条件由气象部门发布的信息得到。用户的历史行车数据从数据库中得到，如果用户为新用户，则前五次用户的个人因子取1。
作为优选，对步骤S4得到的结果按以下步骤进行进一步修正：
S5、依据L1、起点和路线计算车辆的预估最终位置，即预估最终位置与起点之间的在路线上的长度为L1；
S6、获取起点的海拔高度为H1，获取预估最终位置的海拔高度为H2，海拔因子K由以下公式得到：
K＝1+β×(H2-H1)/L1
式中，β为车辆的单位海拔耗能基数，由车辆本身参数决定；
S7、将L1乘以海拔因子K，得到新的车辆能够行驶的里程数；
S8、依据线路、起点和新的车辆能够行驶的里程数重新计算车辆的预估最终位置；
S9、返回并重复步骤S6至步骤S8若干次，得到最终的车辆能够形式的里程数，即为修正后的结果。
作为优选，重复步骤S6至步骤S8的次数为3-5次。
通过上述步骤，考虑了海拔对耗电量的影响，使计算结果更为精确。本发明带来的实质性效果是，借助于APP软件的便携性，使用户可以方便地在任何地点任何时间进行租车预约，并且在用车时有足够的电量，有精确的里程计算，有效避免了半途缺电的情况。
附图说明
图1是本发明的一种预约租车过程流程图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种基于预估电量和等待时间的APP预约租车方法，如图1所示，包括以下步骤：
A、用户通过APP软件输入用车需求，用车需求包括起点、目的地、必经点和用车时间；用车时间通常为开始用车的时间；此处的APP软件可以是手机或者其他智能终端上的APP软件；
B、APP软件将用车需求发送到服务器，服务器依据用车需求和导航数据库选择路线并计算路线的里程数；所选择的路线必定经过必经点，或者可以提供多条线路由用户自己选择；
C、定义车辆从当前开始持续充电至用车时间的剩余电量为车辆的预估电量；即车辆的预估电量为当前剩余电量与从当前到用车时间这段时间内所充入的电量之和；服务器查找起点的租车点内所有可租车辆的预估电量情况，如果存在预估电量足够支持全部里程的车辆，则通过APP软件向用户展示此类车辆的列表，进入步骤D；如果不存在预估电量足够支持全部里程的车辆，则进入步骤E；此步骤过程中服务器依据每辆可租车辆的充电速率计算所能充入的电量，然后依据预估电量计算能够行驶的里程数，结合路线分析所能到达的最远地点；预估电量不能超过本车的最大电量；
D、用户选择合适的车辆，完成预约；被预约的车辆开始充电，直至充满，并且不能再被其他人预约，视为已被租用；
E、当起点的租车点内存在至少一辆车的预估电量能够支持此车到达某个租车点，则将可到达的租车点称为中转租车点，服务器从路线上查找中转租车点，然后通过APP软件向用户展示所有中转租车点的列表，用户选择合适的中转租车点，APP软件展示可以达到所选的中转租车点的车辆列表，进入步骤F；如果路线上没有中转租车点，则APP软件提示无可用车辆，返回步骤A修改用车需求或进入充电租车流程；
F、用户选择合适的车辆进行预约。
通过以上步骤，用户可以稳定地租到有足够电量的汽车，有效减少了半途缺电抛锚情况的发生。
所述充电租车流程包括以下步骤：
S01、定义路线上的租车点为中间租车点，设定变量i的初始值为1；
S02、服务器计算本车到第i个中间租车点以后的平均等待时间Wqi；
S03、i增大1，重复步骤S02，直至遍历所有中间租车点；
S04、将所有中间租车点及相应的平均等待时间列表发送给用户，用户从列表中选择合适的中间租车点，服务器将可以到达中间租车点的车辆列表发送给用户，进入步骤S05；
S05、用户选择合适的车辆进行预约。
充电租车流程可以告知用户到达中间租车点时多久之后能够轮到充电，从而方便用户判断是否采用到中间租车点充电补充能源的方式来完成整个行程。
所述步骤H中，平均等待时间由以下公式确定：Wqi＝Lqi/λ；Lqi为车辆到达第i个中间租车点时的平均排队长，λ为单位时间内到达第i个中间租车点的车辆数。λ为历史经验数据。
所述车辆到达第i个中间租车点时的平均排队长由以下公式确定：
Lqi＝Pi·ρs/(1-ρs)
ρs＝ρi/Si＝λ/Si·μi
Pi为车辆到达第i个中间租车点时需要等待的概率，Si为第i个中间租车点的充电桩数量，ρi为第i个中间租车点的充电负荷，μi为第i个中间租车点在单位时间内处理的车辆数，ρs为中间租车点单个充电桩的负荷。
车辆到达第i个中间租车点时需要等待的概率Pi由以下公式确定：
Figure BDA0001269456740000081
n为车辆数量。
第i个中间租车点在单位时间内处理的车辆数μi由以下公式确定：
Figure BDA0001269456740000082
μ是每个充电桩单位时间内处理的车辆数。
步骤F之后还包括以下步骤：
G、当用户到达中转租车点之后，用户通过APP软件选择换车或者充电，如果选择充电，则进入步骤H，如果选择换车，则进入步骤I；
H、服务器计算充电至电量能够支持完剩下路程所需的时间，然后通过APP软件告知用户；此处先依据起点、路线和终点获取所要行驶的里程数，然后反向计算需要的电量；
I、服务器查询中转租车点内所有可租车辆的剩余电量，通过剩余电量计算此车所能够到达的后续路线上的其他租车点，然后在APP软件上依据能够到达的其他租车点的数量从多至少列出可租车辆；
J、用户归还本车并从可租车辆中选择合适的车辆租用，完成换车过程。
步骤H中，用户所租用的车辆在充电过程中实时计算当前电量能够支持本车到达的后续路线上的其他租车点，并将能够到达的租车点通过APP软件告知用户。
通过上述过程，完成在中转租车点的换车或充电过程。
步骤C、H、I等中，车辆能够行驶的里程数L按照以下算法确定：
L＝C/W
式中，C为车辆的剩余电量，W为车辆平均每公里耗电量。
此公式可以得到基本的行驶里程数，或者反向计算需要的电量。
进一步的，车辆能够行驶的里程数由以下步骤进行修正：
S1、获取路上的拥堵指数，如果拥堵指数为0-2，则将拥堵因子取为1；如果拥堵指数为3-4，则将拥堵因子取为1.02；如果拥堵指数为5-6，则将拥堵因子取为1.05；如果拥堵指数为7-8，则将拥堵因子取为1.08；如果拥堵指数为9-10，则将拥堵因子取为1.1；
S2、获取行车时段的气温条件，如果气温高于30摄氏度或者低于5摄氏度，则将气温因子取为1.1；如果气温在5摄氏度到30摄氏度之间，则将气温因子取为1；
S3、获取用户历史行车数据，将个人因子取为用户历史行车平均耗电量与标准耗电量之比；
S4、将车辆能够行驶的里程数L依次乘以拥堵因子、气温因子和个人因子，所得值即为修正后的车辆能够行驶的里程数，记为L1。
拥堵指数由道路管理部门发布。气温条件由气象部门发布的信息得到。用户的历史行车数据从数据库中得到，如果用户为新用户，则前五次用户的个人因子取1。
接着对步骤S4得到的结果按以下步骤进行进一步修正：
S5、依据L1、起点和路线计算车辆的预估最终位置，即预估最终位置与起点之间的在路线上的长度为L1；
S6、获取起点的海拔高度为H1，获取预估最终位置的海拔高度为H2，海拔因子K由以下公式得到：
K＝1+β×(H2-H1)/L1
式中，β为车辆的单位海拔耗能基数，由车辆本身参数决定；
S7、将L1乘以海拔因子K，得到新的车辆能够行驶的里程数；
S8、依据线路、起点和新的车辆能够行驶的里程数重新计算车辆的预估最终位置；
S9、返回并重复步骤S6至步骤S8若干次，得到最终的车辆能够形式的里程数，即为修正后的结果。
重复步骤S6至步骤S8的次数为3-5次。
通过上述步骤，考虑了海拔对耗电量的影响，使计算结果更为精确。采用积分的方式可以得到最精确的结果，但是当车辆较多、租用人员较多的时候，会使服务器负载过大，而采用本计算方式，过程简单，计算量很小，速度快，同时也保持了较高的精度。
从稳妥的角度出发，可以取最终计算结果的90％作为最终的可用里程数，来计算终点、充电时间等。
APP软件包括手机信息处理模块、手机信息交互模块、车辆查询预约模块和车辆租赁模块，所述手机信息交互模块、车辆查询预约模块和车辆租赁模块都与手机信息处理模块连接；所述网络管理平台包括会员认证服务、心跳及消息推送服务、APP服务群、会员登录状态数据库、扣费服务、短信服务、消息队列和数据缓存集群，所述APP软件的手机信息交互模块分别与会员认证服务、心跳及消息推送服务和APP服务群连接，会员认证服务、心跳及消息推送服务和APP服务群分别与会员登录状态数据库连接，所述APP服务群还与数据缓存集群连接，所述消息队列分别连接到APP服务群、扣费服务和短信服务。
所述APP服务群包括负载均衡器和若干个APP服务，所述负载均衡器与APP软件连接，所有APP服务都与负载均衡器连接。
所述APP软件通过HTTP请求连接到会员认证服务、心跳及消息推送服务和APP服务群；APP软件向会员认证服务发起登录请求并且通过校验后方可进行其他操作；APP软件定时向APP服务群发起请求并获取数据；APP软件定时向心跳及消息推送服务发起请求，把APP软件的状态通知给主服务；APP软件退出时，向会员认证服务发起退出请求。
会员认证服务接收APP软件发起的登录请求，并校验会员的用户名和密码是否合法；校验通过后，会员认证服务把本次登录的会话数据保存到会员登录状态数据库；
心跳和消息推送服务接收APP软件的心跳包，并把APP软件的状态保存到会员登录状态数据库，并将需要推送给APP软件的消息发送到APP软件；
APP服务根据APP软件的请求的业务类型进行操作；
消息队列用于消息的存储和分发，WEB管理员端或APP服务需要进行扣费或发送短信时，向消息队列写入消息。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了APP、用车需求、剩余电量等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种基于预估电量和等待时间的APP预约租车方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、用户通过APP软件输入用车需求，用车需求包括起点、目的地、必经点和用车时间；
B、APP软件将用车需求发送到服务器，服务器依据用车需求和导航数据库选择路线并计算路线的里程数；
C、定义车辆从当前开始持续充电至用车时间的剩余电量为车辆的预估电量；服务器查找起点的租车点内所有可租车辆的预估电量情况，如果存在预估电量足够支持全部里程的车辆，则通过APP软件向用户展示此类车辆的列表，进入步骤D；如果不存在预估电量足够支持全部里程的车辆，则进入步骤E；
D、用户选择合适的车辆，完成预约；
E、当起点的租车点内存在至少一辆车的预估电量能够支持此车到达某个租车点，则将可到达的租车点称为中转租车点，服务器从路线上查找中转租车点，然后通过APP软件向用户展示所有中转租车点的列表，用户选择合适的中转租车点，APP软件展示可以达到所选的中转租车点的车辆列表，进入步骤F；如果路线上没有中转租车点，则APP软件提示无可用车辆，进入充电租车流程；
F、用户选择合适的车辆进行预约；
所述充电租车流程包括以下步骤：
S01、定义路线上的租车点为中间租车点，设定变量i的初始值为1；
S02、服务器计算本车到第i个中间租车点以后的平均等待时间W qi；
S03、i增大1，重复步骤S02，直至遍历所有中间租车点；
S04、将所有中间租车点及相应的平均等待时间列表发送给用户，用户从列表中选择合适的中间租车点，服务器将可以到达中间租车点的车辆列表发送给用户，进入步骤S05；
S05、用户选择合适的车辆进行预约；
所述平均等待时间由以下公式确定：W qi＝L qi/λ；L qi为车辆到达第i个中间租车点时的平均排队长，λ为单位时间内到达第i个中间租车点的车辆数；
所述车辆到达第i个中间租车点时的平均排队长由以下公式确定：
L qi＝Pi·ρs/(1-ρs)
ρs＝ρi/Si＝λ/Si·μi
Pi为车辆到达第i个中间租车点时需要等待的概率，Si为第i个中间租车点的充电桩数量，ρi为第i个中间租车点的充电负荷，μi为第i个中间租车点在单位时间内处理的车辆数，ρs为中间租车点单个充电桩的负荷。
2.根据权利要求1所述的一种基于预估电量和等待时间的APP预约租车方法，其特征在于，车辆到达第i个中间租车点时需要等待的概率Pi由以下公式确定：
n为车辆数量。
3.根据权利要求2所述的一种基于预估电量和等待时间的APP预约租车方法，其特征在于，第i个中间租车点在单位时间内处理的车辆数μi由以下公式确定：
μ是每个充电桩单位时间内处理的车辆数。
4.根据权利要求1所述的一种基于预估电量和等待时间的APP预约租车方法，其特征在于，步骤F之后还包括以下步骤：
G、当用户到达中转租车点之后，用户通过APP软件选择换车或者充电，如果选择充电，则进入步骤H，如果选择换车，则进入步骤I；
H、服务器计算充电至电量能够支持完剩下路程所需的时间，然后通过APP软件告知用户；
I、服务器查询中转租车点内所有可租车辆的剩余电量，通过剩余电量计算此车所能够到达的后续路线上的其他租车点，然后在APP软件上依据能够到达的其他租车点的数量从多至少列出可租车辆；
J、用户归还本车并从可租车辆中选择合适的车辆租用，完成换车过程。
5.根据权利要求4所述的一种基于预估电量和等待时间的APP预约租车方法，其特征在于，步骤H中，用户所租用的车辆在充电过程中实时计算当前电量能够支持本车到达的后续路线上的其他租车点，并将能够到达的租车点通过APP软件告知用户。
6.根据权利要求1或4或5所述的一种基于预估电量和等待时间的APP预约租车方法，其特征在于，车辆能够行驶的里程数L按照以下算法确定：
L＝C/W
式中，C为车辆的剩余电量，W为车辆平均每公里耗电量。
7.根据权利要求6所述的一种基于预估电量和等待时间的APP预约租车方法，其特征在于，车辆能够行驶的里程数由以下步骤进行修正：
S1、获取路上的拥堵指数，如果拥堵指数为0-2，则将拥堵因子取为1；如果拥堵指数为3-4，则将拥堵因子取为1.02；如果拥堵指数为5-6，则将拥堵因子取为1.05；如果拥堵指数为7-8，则将拥堵因子取为1.08；如果拥堵指数为9-10，则将拥堵因子取为1.1；
S2、获取行车时段的气温条件，如果气温高于30摄氏度或者低于5摄氏度，则将气温因子取为1.1；如果气温在5摄氏度到30摄氏度之间，则将气温因子取为1；
S3、获取用户历史行车数据，将个人因子取为用户历史行车平均耗电量与标准耗电量之比；
S4、将车辆能够行驶的里程数L依次乘以拥堵因子、气温因子和个人因子，所得值即为修正后的车辆能够行驶的里程数，记为L1。
8.根据权利要求7所述的一种基于预估电量和等待时间的APP预约租车方法，其特征在于，对步骤S4得到的结果按以下步骤进行进一步修正：
S5、依据L1、起点和路线计算车辆的预估最终位置，即预估最终位置与起点之间的在路线上的长度为L1；
S6、获取起点的海拔高度为H1，获取预估最终位置的海拔高度为H2，海拔因子K由以下公式得到：
K＝1+β×(H2-H1)/L1
式中，β为车辆的单位海拔耗能基数，由车辆本身参数决定；
S7、将L1乘以海拔因子K，得到新的车辆能够行驶的里程数；
S8、依据线路、起点和新的车辆能够行驶的里程数重新计算车辆的预估最终位置；
S9、返回并重复步骤S6至步骤S8若干次，得到最终的车辆能够形式的里程数，即为修正后的结果。
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