CN109460906A - 一种新能源汽车充换电管理平台的设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车充换电管理技术领域，公开了一种新能源汽车充换电管理平台的设计方法，新能源汽车充换电管理平台的设计系统包括：用户管理模块、充电监控模块、中央控制模块、充电管理模块、电费计量模块、电池管理模块、服务器模块、报警模块、显示模块。本发明通过智能充换电服务运营中心，实时监控各站运行情况、获取和处理设备设施运行数据，保证设备可靠率，安全运行，提高运行效率，降低成本，推动开拓创新增收创收效益增长；同时本发明通过充电管理模块，提高分时租赁系统中进场判断和敏感区域判断准确性；以及用户在使用车辆过程中，可以快速寻找充电桩的问题。
Description
技术领域
本发明属于汽车充换电管理技术领域，尤其涉及一种新能源汽车充换电管理平台的设计方法。
背景技术
电动汽车及其相关技术与配套设施在近几年发展十分迅速，其在低碳环保和节能减排方面优势明显，具有深远的社会效益和战略意义。新能源充换电汽车的充换电服务是电动汽车大规模推广的基础，为其安全可靠运行提供有力保障，是响应国家战略，是我国大力推进电动汽车领域的根本。
2014年以来，在国家多次组织召开的推动工作会上，明确指出了电动汽车充电设施建设是其推广应用瓶颈的关键点。在增加充电设施的同时，电力公司作为管理部门建立相应的信息化运营管理平台，对设施进行统一管理，达到资源利用最优化、最大化，使充换电设施建设与新能源汽车产销规模和商业运营模式相适应，实现区域合理布局。在基础设施稳步建设的同时，提升充换电设施的综合服务能力，突破充电难、服务能力差、运营创收效益低的壁垒，实现广大用户“易查，易充，易出行”方便、快捷的生活服务。
数据的快速增长必然带来存储设备的持续增加。同时，为了满足日益扩展的数据存储需求，数据存储系统的体系结构也在不断发展与变化，从传统的集中式存储到分布式存储，近几年还出现了云存储等新型海量数据存储模式。存储系统的规模也越来越大，因而，如何保证在数据高可靠的情况下降低数据冗余，进而减少硬件消耗，成为信息存储领域的关注的焦点。
编码冗余存储体系在可保证与复制策略提供相同的系统可靠性的同时，可以大大减少存储系统的数据冗余度，进而为存储系统节约大量的硬件投入与电能消耗。但是，编码冗余策略与备份策略不同的是，其管理较为复杂，最为重要的是，在对数据进行存储时，需对其进行编码计算进而产生出冗余数据。但是，编码过程需要消耗系统一定的计算量，当系统计算性能较低，或系统需要在其它方面使用计算资源时，这会大大降低编码计算的速度，进而影响系统的存储速度与效率。因而，如何降低文件存储时编码的计算量一直是纠删码存储技术关注的焦点与难点。为解决这一难题。
综上所述，现有技术存在的问题是：
现有汽车充换电管理平台可靠性差、安全性低、运行效率低；同时用户在使用车辆过程中，不能准确的寻找充电桩。
而且现有技术中，对充换电设施资源集约利用效率低，优化配置的能力差。
传统数据处理中，数据流动会耗费大量时间，数据可靠性下降，测量范围较小。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种新能源汽车充换电管理平台的设计方法。
本发明是这样实现的，一种新能源汽车充换电管理平台的设计方法，包括：
(1)通过地图引擎的坐标拾取器对车辆的进场区域及敏感区域进行空间坐标数据采集；
(2)依据采集的坐标数据，通过postgis的地图引擎，进行空间地物图层创建；在空间数据字段上面创建RTree索引；利用RTree索引特性，快速判断车辆是否处于进场敏感区域；
(3)通过在充电桩上面加装定位模块，通过2g/3g网络，进行充电桩坐标数据采集；依据GeoHash算法原理，对桩坐标数据进行编码，存储；在GeoHash编码，创建B树索引；
(4)通过加装在车辆上面的车载终端设备对车辆的实时位置进行车辆坐标信息信息采集，服务器端在接收到车辆的实时位置后，通过GeoHash算法，对车辆实时位置进行GeoHash编码；
(5)利用车辆坐标的GeoHash编码与充电桩的GeoHash编码，进行车辆制定范围内的充电桩的快速查找。
进一步，定位模块对桩坐标数据进行编码存储方法，包括：
1)若任意由“0,1”确定的二进制系统编码矩阵产生冗余数据；
2)根据二进制编码矩阵的行向量中“1”的个数确定出根据该向量计算校验位时所需要的XOR计算次数，并计算任意两向量之间不相同的位数；
3)若向量中元素为“1”的位数为k，则系统利用所述向量进行产生冗余数据需要进行k-1次XOR运算。
进一步，车载终端设备对车辆的实时位置进行车辆坐标信息信息采集中，包括步骤：
步骤一、根据反馈采样频率信息采样车辆坐标信息频率状态量，产生相应频率的时钟，经过模数转换生成数字信号；
步骤二、对数字信号进行加Hanning窗处理，并将12位的数字信号推高到14位，同时记录此时的采样频率产生相应的采样频率状态量；
步骤三、对数字信号进行实时的FFT变换，同时输出运算的状态信息，状态信息包含每次FFT转换的开始与结束信号，此开始与结束信息协调整个程序的运行，采样频率状态量要延时；
步骤四、接收频谱信息，根据FFT转换的开始与结束状态，连续产生每组频谱相应的功率谱，该步骤结束后转到步骤五；
步骤五、根据开始与结束信息，对每组功率谱进行运算，求得功率谱的中心序号峰值序号，将此信息传递；
步骤六、根据运算状态信息开始与结束信息与采样频率状态量，对每组功率谱中心序号峰值序号乘以相应的系数，得到多普勒频率；
步骤七、控制USB通信电路，将多普勒频率传递出去；
步骤八、通过LABVIEW程序接收、校验、存储、显示多普勒信息；
步骤九、频率反馈函数根据得到的FFT转换的开始与结束信息，由反馈的功率谱中心序号决定下一组的数据采样频率，由提供的多普勒频率决定下一运算周期的采样频率，输出下一运算周期的采样频率状态量；
步骤十、将反馈采样频率信息采样频率状态量进行缓存，根据读取的开始与结束信息，当一次组数据开始采集时，释放反馈采样频率信息的采样频率状态量，结束后转到步骤一至此一次循环运算周期结束。
进一步，所述新能源汽车充换电管理平台的设计方法具体包括：
步骤一，通过用户管理模块在充换电管理平台进行注册账号、充值金额、注销账号操作；通过充电监控模块记录用户汽车充电参数；
步骤二，中央控制模块调度充电管理模块在充电桩上面加装的定位模块，通过2g/3g网络，进行充电桩坐标数据采集，进行查找充电桩；
步骤三，通过电费计量模块对用户汽车的充电耗费进行计算；通过电池管理模块检测充电电池的工作参数数据；
步骤四，通过服务器模块对用户信息、充电数据信息、计费信息进行存储处理；
步骤五，通过报警模块根据监控充电参数进行判断，如果异常则进行报警警示；
步骤六，通过显示模块显示充电监控信息、计费数据。
进一步，充电管理模块管理策方法进一步包括：充电桩查找后，还需进行：
1)用指数平均算法预测下一时间片[ti，t(i+1)]的CPU空闲时间tidle；
2)判断tidle是否小于[t(i+1)-ti]*20％，如果是转步骤3)，否则转步骤4)；
3)令down_skip＝0，将CPU频率提高到最大频率值，增大sampling_down_factor的值，转步骤1)；
4)down_skip++，判断down_ship是否大于等于sampling_down_factor，如果是转步骤5)，否则转步骤1)；
5)降低CPU频率，在当前负载不变情况下，目标频率应使得空闲时间能超过30％，减少sampling_down_factor的值，转步骤1)；
其中，ti表示第i个时间片开始时刻，sampling_down_factor表示触发频率更改时的阈值，down_skip表示对阈值的计数值。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述新能源汽车充换电管理平台的设计方法的计算机程序。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述新能源汽车充换电管理平台的设计方法的信息数据处理终端。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的新能源汽车充换电管理平台的设计方法。
本发明的另一目的在于提供一种新能源汽车充换电管理平台的设计系统，所述新能源汽车充换电管理平台的设计系统包括：
用户管理模块，与中央控制模块连接，用于用户在充换电管理平台进行注册账号、充值金额、注销账号等操作；
充电监控模块，与中央控制模块连接，用于记录用户汽车充电参数；
中央控制模块，与用户管理模块、充电监控模块、充电管理模块、电费计量模块、电池管理模块、服务器模块、报警模块、显示模块连接，用于控制各个模块正常工作；
充电管理模块，与中央控制模块连接，用于通过在充电桩上面加装定位模块，通过2g/3g网络，进行充电桩坐标数据采集，进行查找充电桩；
电费计量模块，与中央控制模块连接，用于对用户汽车的充电耗费进行计算；
电池管理模块，与中央控制模块连接，用于检测充电电池的工作参数数据；
服务器模块，与中央控制模块连接，用于对用户信息、充电数据信息、计费信息进行存储处理；
报警模块，与中央控制模块连接，用于根据监控充电参数进行判断，如果异常则进行报警警示；
显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示屏显示充电监控信息、计费数据。
进一步，所述用户管理模块包括注册模块、充值模块、注销模块、参数设置模块；
注册模块，用于用户在充换电管理平台注册汽车充电账号；
充值模块，用于用户在充换电管理平台充值汽车充电金额；
注销模块，用于注销用户在充换电管理平台充电账号；
参数设置模块，用于设置用户在充换电管理平台充电账号的信息参数。
本发明的优点及积极效果为：
本发明通过智能充换电服务运营中心，实时监控各站运行情况、获取和处理设备设施运行数据，保证设备可靠率，安全运行，提高运行效率，降低成本，推动开拓创新增收创收效益增长。实现公司充换电设施资源统筹管理，对充换电设施资源进行优化配置，在公司层面对充换电设施资源进行共享和利用，提升公司对充换电设施资源集约利用，优化配置的能力；该平台通过构建相应的智能分析模型，展示充换电设施管理关键业务指标、实时运营状态及经营成果，为今后整体运营以及工作开展提供决策建议，使各项业务能够科学、有序的开展；本系统使用J2EE设计方法，并结合SOA(面向服务)的手段，在基于B/S架构及可视化大屏展示，通过使用这部分通用的技术方案，能大大提高系统的可用性、安全性和开发速度；应用J2EE，以先进SOA作为总体技术架构，采用B/S结构作为平台系统的技术方案。采用可视化技术实现人机交互，应用数据交互接口、集群、组件化等成熟手段，保证安全性并实现敏捷开发。同时本发明通过充电管理模块，提高分时租赁系统中进场判断和敏感区域判断准确性；以及用户在使用车辆过程中，可以快速寻找充电桩的问题。
现有技术中提出了二进制编码矩阵的存储策略，而事实上在二进制编码矩阵的构造过程中，很难直接构造一种既能保证系统容删效果，而又具有最低计算量的二进制编码矩阵。因此，在实际二进制编码矩阵构造过程中，都是以满足存储系统的容删性能，而未考虑其在编码过程中，是否具有最低的编码过程计算量。因而，如何寻找到一种能够降低二进制编码矩阵计算量的方法便尤为紧迫。本发明很好的解决了上述问题。
本发明优化了编码过程，能够实现编码过程计算量的降低。在存储系统对数据进行编码存储时，能够根据编码矩阵中各个行向量的特点，改变原有校验数据块的计算次序，进而减少编码过程的计算次数；利用本发明提出的方法进行对编码矩阵的优化后的计算次序，可以存储在计算机中，在以后的每次计算中，都可以按照该优化后的规则进行计算；本发明提出的编码过程优化方法，能够适用于所有二进制矩阵，特别地，该方法可以适用于任何基于二进制矩阵进行计算的相关过程，不仅适用于数据存储时的编码过程，还适用于当数据块丢失时，利用二进制校验矩阵对丢失数据块进行数据重构的过程，在新能源汽车充换电管理领域具有推广使用的价值。
本发明省去了数据在两个核心芯片之间的流动，能有效减少数据处理时间；减小数据暴露在外界的机会，增加数据的抗干扰能力；本发明的程序采用流水线方式设计，从采集到最终完成传输，数据即刻产生即刻处理，几乎没有任何的停顿，省去了大量储存数据的时间，最大限度的减少了信号处理时间，减小了数据处理延时，提高了实时性；本发明由输出结果反馈来调整系统采样与处理的频率，兼顾了测量精度与测量范围；本发明采用的传输方式，数据传输更加稳定。
附图说明
图1是本发明实施提供的新能源汽车充换电管理平台的设计方法流程图。
图2是本发明实施提供的新能源汽车充换电管理平台的设计系统结构框图。
图中：1、用户管理模块；2、充电监控模块；3、中央控制模块；4、充电管理模块；5、电费计量模块；6、电池管理模块；7、服务器模块；8、报警模块；9、显示模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例提供的新能源汽车充换电管理平台的设计方法包括以下步骤：
S101，通过用户管理模块在充换电管理平台进行注册账号、充值金额、注销账号等操作；通过充电监控模块记录用户汽车充电参数；
S102，中央控制模块调度充电管理模块在充电桩上面加装定位模块，通过2g/3g网络，进行充电桩坐标数据采集，进行查找充电桩；
S103，通过电费计量模块对用户汽车的充电耗费进行计算；通过电池管理模块检测充电电池的工作参数数据；
S104，通过服务器模块对用户信息、充电数据信息、计费信息进行存储处理；
S105，通过报警模块根据监控充电参数进行判断，如果异常则进行报警警示；
S106，通过显示模块显示充电监控信息、计费数据。
如图2所示，本发明提供的新能源汽车充换电管理平台的设计系统包括：用户管理模块1、充电监控模块2、中央控制模块3、充电管理模块4、电费计量模块5、电池管理模块6、服务器模块7、报警模块8、显示模块9。
用户管理模块1，与中央控制模块3连接，用于用户在充换电管理平台进行注册账号、充值金额、注销账号等操作；
充电监控模块2，与中央控制模块3连接，用于记录用户汽车充电参数；
中央控制模块3，与用户管理模块1、充电监控模块2、充电管理模块4、电费计量模块5、电池管理模块6、服务器模块7、报警模块8、显示模块9连接，用于控制各个模块正常工作；
充电管理模块4，与中央控制模块3连接，用于通过在充电桩上面加装定位模块，通过2g/3g网络，进行充电桩坐标数据采集，进行查找充电桩；
电费计量模块5，与中央控制模块3连接，用于对用户汽车的充电耗费进行计算；
电池管理模块6，与中央控制模块3连接，用于检测充电电池的工作参数数据；
服务器模块7，与中央控制模块3连接，用于对用户信息、充电数据信息、计费信息进行存储处理；
报警模块8，与中央控制模块3连接，用于根据监控充电参数进行判断，如果异常则进行报警警示；
显示模块9，与中央控制模块3连接，用于通过显示屏显示充电监控信息、计费数据。
本发明提供的用户管理模块1包括注册模块、充值模块、注销模块、参数设置模块；
注册模块，用于用户在充换电管理平台注册汽车充电账号；
充值模块，用于用户在充换电管理平台充值汽车充电金额；
注销模块，用于注销用户在充换电管理平台充电账号；
参数设置模块，用于设置用户在充换电管理平台充电账号的信息参数。
本发明提供的充电管理模块4管理方法如下：
(1)通过地图引擎的坐标拾取器对车辆的进场区域及敏感区域进行空间坐标数据采集；
(2)依据采集的坐标数据，通过postgis的地图引擎，进行空间地物图层创建；在空间数据字段上面创建RTree索引；利用RTree索引特性，快速判断车辆是否处于进场(敏感)区域；
(3)通过在充电桩上面加装定位模块，通过2g/3g网络，进行充电桩坐标数据采集。依据GeoHash算法，对桩坐标数据进行编码，存储。在GeoHash编码，创建B树索引；
(4)通过加装在车辆上面的车载终端设备对车辆的实时位置进行车辆坐标信息信息采集，服务器端在接收到车辆的实时位置后，通过GeoHash算法，对车辆实时位置进行GeoHash编码；
(5)利用车辆坐标的GeoHash编码与充电桩的GeoHash编码，进行车辆制定范围内的充电桩的快速查找。
定位模块对桩坐标数据进行编码存储方法，包括：
1)若任意由“0,1”确定的二进制系统编码矩阵产生冗余数据；
2)根据二进制编码矩阵的行向量中“1”的个数确定出根据该向量计算校验位时所需要的XOR计算次数，并计算任意两向量之间不相同的位数；
3)若向量中元素为“1”的位数为k，则系统利用所述向量进行产生冗余数据需要进行k-1次XOR运算。
车载终端设备对车辆的实时位置进行车辆坐标信息信息采集中，包括步骤：
步骤一、根据反馈采样频率信息采样车辆坐标信息频率状态量，产生相应频率的时钟，经过模数转换生成数字信号；
步骤二、对数字信号进行加Hanning窗处理，并将12位的数字信号推高到14位，同时记录此时的采样频率产生相应的采样频率状态量；
步骤三、对数字信号进行实时的FFT变换，同时输出运算的状态信息，状态信息包含每次FFT转换的开始与结束信号，此开始与结束信息协调整个程序的运行，采样频率状态量要延时；
步骤四、接收频谱信息，根据FFT转换的开始与结束状态，连续产生每组频谱相应的功率谱，该步骤结束后转到步骤五；
步骤五、根据开始与结束信息，对每组功率谱进行运算，求得功率谱的中心序号峰值序号，将此信息传递；
步骤六、根据运算状态信息开始与结束信息与采样频率状态量，对每组功率谱中心序号峰值序号乘以相应的系数，得到多普勒频率；
步骤七、控制USB通信电路，将多普勒频率传递出去；
步骤八、通过LABVIEW程序接收、校验、存储、显示多普勒信息；
步骤九、频率反馈函数根据得到的FFT转换的开始与结束信息，由反馈的功率谱中心序号决定下一组的数据采样频率，由提供的多普勒频率决定下一运算周期的采样频率，输出下一运算周期的采样频率状态量；
步骤十、将反馈采样频率信息采样频率状态量进行缓存，根据读取的开始与结束信息，当一次组数据开始采集时，释放反馈采样频率信息的采样频率状态量，结束后转到步骤一至此一次循环运算周期结束。
充电管理模块管理策方法进一步包括：充电桩查找后，还需进行：
1)用指数平均算法预测下一时间片[ti，t(i+1)]的CPU空闲时间tidle；
2)判断tidle是否小于[t(i+1)-ti]*20％，如果是转步骤3)，否则转步骤4)；
3)令down_skip＝0，将CPU频率提高到最大频率值，增大sampling_down_factor的值，转步骤1)；
4)down_skip++，判断down_ship是否大于等于sampling_down_factor，如果是转步骤5)，否则转步骤1)；
5)降低CPU频率，在当前负载不变情况下，目标频率应使得空闲时间能超过30％，减少sampling_down_factor的值，转步骤1)；
其中，ti表示第i个时间片开始时刻，sampling_down_factor表示触发频率更改时的阈值，down_skip表示对阈值的计数值。
下面结合具体分析对本发明作进一步描述。
(1)若任意由“0,1”确定的二进制系统编码矩阵为Gr·m，Gr·m为由“0,1”构成的二进制矩阵，该矩阵用于产生冗余数据，其可以具体表示为：
(2)根据二进制编码矩阵的行向量l1，l2，…，lr·m中“1”的个数确定出根据该向量计算校验位时所需要的XOR计算次数，并计算任意两向量la，lb之间不相同的位数；
(3)若向量la中元素为“1”的位数为k，则系统利用该向量进行产生冗余数据需要进行k-1次XOR运算。
针对整个编码矩阵Gr·m对原始文件进行编码计算的优化流程如下：
A:根据编码矩阵中Gr·m的每一行向量中“1”的个数，确定出根据该行向量计算校验位所需要的XOR次数，行向量中“1”的个数用k来标记，则利用该行向量计算校验位所需要的XOR次数为(k-1)m，其中m为每个参与校验计算的原始数据块的大小；
B:比较编码矩阵中任意两个行向量之间的元素相同位与元素不同位的个数，记为(e/d)，其中e表示两个向量中元素相同的位个数；d表示两个向量中元素不同的位个数；
C:若某一行向量li(1≤i≤r·m)所需要的XOR次数小于或等于步骤B中不同位数d，则直接根据该向量计算出该行所对应的校验数据块，并将该向量记为lj；
D:利用步骤C中确定的向量lj，根据步骤B中相同位数与不同位数之比，确定下一个计算行向量，当某行向量lk与向量lj不同位数小于相同位数，且lk与向量lj不同位数与其余各个向量不同位数达到最小时，则根据向量lj已计算出的校验数据来计算由lk确定的校验数据；
E:若仍有未计算校验位，则按照步骤D中计算规则，以lk为基础向量，寻找下
一待计算向量，并返回步骤D；
F:是否已确定全部校验位计算过程，若是，则保存校验位依次计算过程，若否，则按照原始对应关系进行计算。
实施例1：本发明基于构造在“0,1”上的二进制(6,3,4)范德蒙系统码，对某一待存储文件进行分块编码产生冗余数据的过程进行实例说明。由于本发明中为(6,3,4)范德蒙系统码，因而，在本实施例中将原文件分为9个微数据块。将文件(事例图像)的九个数据分块d1,1，d1,2，d1,3，d2,1，d2,2，d2,3，d3,1，d3,2，d3,3按顺序排列，并与编码矩阵G中每一行上的9个元素的位置依次对应，根据(6,3,4)范德蒙系统码可以从原始的9个数据分块中够造出另外9个校验数据块：p1,1，p1,2，p1,3，p2,2，p2,3，p3,1，p3,1，p3,2，p3,3。其中数据块组{d1,1，d1,2，d1,3}；{d2,1，d2,2，d2,3}；{d3,1，d3,2，d3,3}；{p1,1，p1,2，p1,3}；{p2,1，p2,2，p2,3}；{p3,1，p3,2，p3,3}分别构成一个宏数据块，每个宏数据块将作为一个存储单元分别存储到系统中的每个独立的存储节点中。其中9个校验数据块的生成计算量取决于生成矩阵中每一行向量中“1”元素的多少以及各个行向量之间“1”元素的整体分布情况。G的每一行上的0-1分布情况都决定一个编码数据块的产生规则：将G的某一行中所有值为“1”的元素位置所对应的那些文件数据分块进行模2累加(数据块间的‘异或’),得到的结果就是由该行决定的一个编码数据块，如图2所示。利用G矩阵对数据块进行运算，其整体计算示意图如图1所示。
在{0,1}符号域上编码过程优化算法的计算过程，本发明给出由二进制(6,3,4)系统码确定的低计算量优化过程：
则根据{0,1}符号域上(6,3,4)系统码的编码矩阵G中子矩阵V′则可确定向量l1，l2，…，l9，则根据优化算法步骤一可确定编码矩阵各个向量关系表。在表项目中la(b)，其中a表示为矩阵V′的行向量的顺序；b表示为根据第a行向量直接生成校验位时所需要的XOR次数。(e/d)中e表示生成矩阵V′中任意两向量之间相同位元素的个数；d表示生成矩阵V′中任意两向量之间不同位元素的个数。如上述编码矩阵V′中第一行向量为：[0 1 0 1 0 0 1 01]，即其在表中可表示为：l1(3)。则编码矩阵第二行向量可表示为：l2(4)，则行向量l1中第六位元素与行向量l2中第六位元素相同；行向量l1中第七位元素与行向量l2中第七位元素相同，其余各位元素都不同，向量l1与向量l2之间相同位元素个数为2，不同位元素个数为7，在表中记为(2/7)。
若由编码矩阵中的向量直接计算出校验数据位，则由向量l1确定的校验位，平均每个校验数据位需要3次异或运算，则由向量l2确定的校验位，平均每个校验数据位需要4次异或运算。由表1可知，利用向量l3直接计算校验数据位要小于通过其他校验位间接计算该向量所对应的校验位，即向量l3所对应生成的校验位P1,3由该行向量直接计算获得，即：
同理，l1，l7，l8对应的校验位都有其对应的行向量直接经过异或运算生成：
下面通过l1，l3，l7，l8计算所得的校验块来计算余下各个向量所对应的校验数据块。由表1可知，由l1与其他向量的相同位元素个数与不同位元素个数可知，可由l1确定的校验块来计算由l9确定的校验数据块，但又由于从向量l3，l6确定的校验数据块来计算l9需要更少的XOR运算，因而，由向量l1确定的校验数据块不能作为其余向量确定的校验数据块的基础校验数据块。同理，l3，l7也不能作为获取其余校验数据块的某一基础校验数据块。由于由向量l8获取的校验数据块平均仅需要三次异或运算即可得到由向量l4所决定的校验数据块，因而，可以由l8确定的校验块计算出由l4确定的校验数据块：
同理可以计算出由l6确定的校验数据块：
依次查找，可以分别通过由l4确定的校验数据块经过三次异或运算后得到由l5确定的校验数据块：
l6确定的校验数据块可参与计算分别由l2，l9确定的校验数据块：
至此，编码矩阵所确定生成的校验数据块全部计算完毕。
对于利用上述方法构建的编码矩阵，若用原始方法直接对原文件分块进行计算，获得全部校验块需要38次XOR运算，若利用本文提出的优化计算方法，则仅需要26次XOR运算，即总的运算次数要节约41.57％。对于生成9个校验数据块的编码矩阵，计算优化后所需的计算量为26次XOR运算，则平均生成每个校验数据块需要26/9＝2.89次异或运算。即因而改进算法大大的减少了计算校验数据位过程所需要的计算量，从而大大的节约了CPU的计算量.
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新能源汽车充换电管理平台的设计方法，其特征在于，所述新能源汽车充换电管理平台的设计方法包括：
(1)通过地图引擎的坐标拾取器对车辆的进场区域及敏感区域进行空间坐标数据采集；
(2)依据采集的坐标数据，通过postgis的地图引擎，进行空间地物图层创建；在空间数据字段上面创建RTree索引；利用RTree索引特性，快速判断车辆是否处于进场敏感区域；
(3)通过在充电桩上面加装定位模块，通过2g/3g网络，进行充电桩坐标数据采集；依据GeoHash算法原理，对桩坐标数据进行编码，存储；在GeoHash编码，创建B树索引；
(4)通过加装在车辆上面的车载终端设备对车辆的实时位置进行车辆坐标信息信息采集，服务器端在接收到车辆的实时位置后，通过GeoHash算法，对车辆实时位置进行GeoHash编码；
(5)利用车辆坐标的GeoHash编码与充电桩的GeoHash编码，进行车辆制定范围内的充电桩的快速查找。
2.如权利要求1所述的新能源汽车充换电管理平台的设计方法，其特征在于，定位模块对桩坐标数据进行编码存储方法，包括：
1)若任意由“0,1”确定的二进制系统编码矩阵产生冗余数据；
2)根据二进制编码矩阵的行向量中“1”的个数确定出根据该向量计算校验位时所需要的XOR计算次数，并计算任意两向量之间不相同的位数；
3)若向量中元素为“1”的位数为k，则系统利用所述向量进行产生冗余数据需要进行k-1次XOR运算。
3.如权利要求2所述的新能源汽车充换电管理平台的设计方法，其特征在于，车载终端设备对车辆的实时位置进行车辆坐标信息信息采集中，包括步骤：
步骤一、根据反馈采样频率信息采样车辆坐标信息频率状态量，产生相应频率的时钟，经过模数转换生成数字信号；
步骤二、对数字信号进行加Hanning窗处理，并将12位的数字信号推高到14位，同时记录此时的采样频率产生相应的采样频率状态量；
步骤三、对数字信号进行实时的FFT变换，同时输出运算的状态信息，状态信息包含每次FFT转换的开始与结束信号，此开始与结束信息协调整个程序的运行，采样频率状态量要延时；
步骤四、接收频谱信息，根据FFT转换的开始与结束状态，连续产生每组频谱相应的功率谱，该步骤结束后转到步骤五；
步骤五、根据开始与结束信息，对每组功率谱进行运算，求得功率谱的中心序号峰值序号，将此信息传递；
步骤六、根据运算状态信息开始与结束信息与采样频率状态量，对每组功率谱中心序号峰值序号乘以相应的系数，得到多普勒频率；
步骤七、控制USB通信电路，将多普勒频率传递出去；
步骤八、通过LABVIEW程序接收、校验、存储、显示多普勒信息；
步骤九、频率反馈函数根据得到的FFT转换的开始与结束信息，由反馈的功率谱中心序号决定下一组的数据采样频率，由提供的多普勒频率决定下一运算周期的采样频率，输出下一运算周期的采样频率状态量；
步骤十、将反馈采样频率信息采样频率状态量进行缓存，根据读取的开始与结束信息，当一次组数据开始采集时，释放反馈采样频率信息的采样频率状态量，结束后转到步骤一至此一次循环运算周期结束。
4.如权利要求1所述的新能源汽车充换电管理平台的设计方法，其特征在于，所述新能源汽车充换电管理平台的设计方法具体包括：
步骤一，通过用户管理模块在充换电管理平台进行注册账号、充值金额、注销账号操作；通过充电监控模块记录用户汽车充电参数；
步骤二，中央控制模块调度充电管理模块在充电桩上面加装的定位模块，通过2g/3g网络，进行充电桩坐标数据采集，进行查找充电桩；
步骤三，通过电费计量模块对用户汽车的充电耗费进行计算；通过电池管理模块检测充电电池的工作参数数据；
步骤四，通过服务器模块对用户信息、充电数据信息、计费信息进行存储处理；
步骤五，通过报警模块根据监控充电参数进行判断，如果异常则进行报警警示；
步骤六，通过显示模块显示充电监控信息、计费数据。
5.如权利要求4所述的新能源汽车充换电管理平台的设计方法，其特征在于，充电管理模块管理策方法进一步包括：充电桩查找后，还需进行：
用指数平均算法预测下一时间片的CPU空闲时间；
判断空闲时间是否小于时间片*20％，
降低CPU频率，在当前负载不变情况下，目标频率应使得空闲时间能超过30％。
6.一种实现权利要求1～5任意一项所述新能源汽车充换电管理平台的设计方法的计算机程序。
7.一种实现权利要求1～5任意一项所述新能源汽车充换电管理平台的设计方法的信息数据处理终端。
8.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-5任意一项所述的新能源汽车充换电管理平台的设计方法。
9.一种新能源汽车充换电管理平台的设计系统，其特征在于，所述新能源汽车充换电管理平台的设计系统包括：
用户管理模块，与中央控制模块连接，用于用户在充换电管理平台进行注册账号、充值金额、注销账号等操作；
充电监控模块，与中央控制模块连接，用于记录用户汽车充电参数；
中央控制模块，与用户管理模块、充电监控模块、充电管理模块、电费计量模块、电池管理模块、服务器模块、报警模块、显示模块连接，用于控制各个模块正常工作；
充电管理模块，与中央控制模块连接，用于通过在充电桩上面加装定位模块，通过2g/3g网络，进行充电桩坐标数据采集，进行查找充电桩；
电费计量模块，与中央控制模块连接，用于对用户汽车的充电耗费进行计算；
电池管理模块，与中央控制模块连接，用于检测充电电池的工作参数数据；
服务器模块，与中央控制模块连接，用于对用户信息、充电数据信息、计费信息进行存储处理；
报警模块，与中央控制模块连接，用于根据监控充电参数进行判断，如果异常则进行报警警示；
显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示屏显示充电监控信息、计费数据。
10.如权利要求9所述的新能源汽车充换电管理平台的设计系统，其特征在于，所述用户管理模块包括注册模块、充值模块、注销模块、参数设置模块；
注册模块，用于用户在充换电管理平台注册汽车充电账号；
充值模块，用于用户在充换电管理平台充值汽车充电金额；
注销模块，用于注销用户在充换电管理平台充电账号；
参数设置模块，用于设置用户在充换电管理平台充电账号的信息参数。
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