CN112257205B - 一种充电站网格选址聚类方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种充电站网格选址聚类方法，涉及充电站技术领域，具体为一种充电站网格选址聚类方法，包括电力基础数据单元和确定优先建设充电站的网格模块，所述电力基础数据单元通过导线与数据源单元电性输出连接，且数据源单元通过导线与地理位置单元电性输入连接，所述数据源单元通过导线与移动数据单元电性输入连接，且数据源单元通过导线与数据分析单元电性输出连接，所述数据分析单元通过导线与确定优先建设充电站的网格模块电性输出连接。该充电站网格选址聚类方法，在实施的过程中，操作简单，充电站选址均衡，不会桩多车少、或者车多桩少的现象，同时电桩和电动汽车的匹配度较为精准，充电基础设施建设比较合理。
Description
技术领域
本发明涉及充电站选址技术领域，具体为一种充电站网格选址聚类方法。
背景技术
国际能源署统计在路面上行驶的电动汽车数量在2016年激增至200万辆，2016年全球范围内注册上路的插电式和电池驱动的汽车总数较上年增长60％。尽管出现快速增长，但电动汽车只占到轻型汽车的0.2％，但是在技术进步的带动下和各国政府的政策推动以及车企的加速转型下，到2040年，全球电动车将占到全部汽车保有量的三分之一。
但是现有的充电站选址方法，在实施的过程中，社会机制不健全，跨行操作较为复杂，充电站发展不均衡，桩多车少、或者车多桩少的现象时有发生，同时电桩和电动汽车的匹配度不够精准，充电基础设施建设不够合理，不能很好满足人们的使用需求等缺点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种充电站网格选址聚类方法，解决了上述背景技术中提出的现有的充电站选址方法，在实施的过程中，社会机制不健全，跨行操作较为复杂，充电站发展不均衡，桩多车少、或者车多桩少的现象时有发生，同时电桩和电动汽车的匹配度不够精准，充电基础设施建设不够合理，不能很好满足人们的使用需求等问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种充电站网格选址聚类方法，包括电力基础数据单元和确定优先建设充电站的网格模块，所述电力基础数据单元通过导线与数据源单元电性输出连接，且数据源单元通过导线与地理位置单元电性输入连接，所述数据源单元通过导线与移动数据单元电性输入连接，且数据源单元通过导线与数据分析单元电性输出连接，所述确定优先建设充电站的网格模块通过导线与网格确定停车场优先建设模块电性输出连接，且确定优先建设充电站的网格模块通过导线与数据分析单元电性输入连接，所述网格确定停车场优先建设模块通过导线与网络选址计算模块电性输出连接，且网络选址计算模块通过导线与最终选址单元电性输出连接。
所述确定优先建设充电站的网格模块包括挖掘单元、规划模型单元和模型应用单元，且挖掘单元通过导线与规划模型单元之间电性输出连接，所述规划模型单元通过导线与模型应用单元电性输出连接。
所述网格确定停车场优先建设模块包括充电站画像单元、选址模型单元和地址模型应用单元，且充电站画像单元通过导线与选址模型单元电性输出连接，所述选址模型单元通过导线与地址模型应用单元电性输出连接。
所述网络选址计算模块包括数据准备单元、原始数据单元、用电量数据单元、变压器数据单元、数据清洗单元、数据归一化单元、聚类法计算单元和去重复性操作单元，且数据准备单元通过导线与原始数据单元电性输出连接，所述数据准备单元通过导线与用电量数据单元电性输出连接，且数据准备单元通过导线与变压器数据单元电性输出连接，所述用电量数据单元通过导线与数据清洗单元电性输出连接，且数据清洗单元通过导线与数据归一化单元电性输出连接，所述数据归一化单元通过导线与聚类法计算单元电性输出连接，且聚类法计算单元通过导线与去重复性操作单元电性输出连接。
可选的，所述电力基础数据单元和数据源单元与数据分析单元之间通过导线串联，且地理位置单元与数据源单元之间通过导线串联。
可选的，所述数据分析单元和确定优先建设充电站的网格模块与网格确定停车场优先建设模块之间通过导线串联，且网格确定停车场优先建设模块与网络选址计算模块之间串联。
可选的，所述挖掘单元、规划模型单元与模型应用单元之间通过导线串联，且模型应用单元与网格确定停车场优先建设模块之间通过导线串联。
可选的，所述充电站画像单元、选址模型单元与地址模型应用单元之间通过导线串联，且地址模型应用单元与网络选址计算模块之间通过导线串联。
可选的，所述数据准备单元与原始数据单元之间通过导线串联，且原始数据单元和用电量数据单元与变压器数据单元之间通过导线并联。
可选的，所述数据清洗单元、数据归一化单元和聚类法计算单元与去重复性操作单元之间通过导线串联，且去重复性操作单元与最终选址单元之间通过导线串联。
本发明提供了一种充电站网格选址聚类方法，具备以下有益效果：
1.该充电站网格选址聚类方法，通过电力基础数据单元、地理位置单元和移动数据单元，使得在选址的前期数据源准备的过程中，能够提供大量与选址有关的基础数据，确定潜在客户的需求，在后期的最终选址的时候，能够保证充电站的效益最大化和覆盖的人群更多。
2.该充电站网格选址聚类方法，通过数据分析单元、确定优先建设充电站的网格模块、网格确定停车场优先建设模块和网络选址计算模块，在实施的过程中先进行建模分析，先计算出优先建设的充电站，然后经过实地考察将数据带入网格确定停车场优先建设模块，进行数据叠加，减少了误差。
3.该充电站网格选址聚类方法，通过挖掘单元、规划模型单元和模型应用单元，挖掘单元可以与移动数据单元的配合，可以将客户标签与收集的数据进行匹配，确定潜在客户在模型中的位置，进行模拟演算，并通过模型应用单元进行去除重复数据，最终在模型上确定地址，能够清晰的充电站位置进行了解，便于对其进行分析。
4.该充电站网格选址聚类方法，通过数据准备单元、原始数据单元和用电量数据单元，变压器数据单元以及用电量数据单元可以对模拟选址的位置进行电量计算，从而能够根据各个预选址的位置进行再次的分析计算，增加了相关数据的种类，提高了选址的准确性，最大化减少投资成本。
5.该充电站网格选址聚类方法，通过数据清洗单元、数据归一化单元、聚类法计算单元和去重复性操作单元，数据清洗单元可以对变压器数据单元统计的数据进行分类，去除与充电站需求不高的地址，并且通过数据归一化单元做数据归一化处理及合并所有数据做均值归一。
附图说明
图1为本发明主视流程示意结构示意图；
图2为本发明确定优先建设充电站的网格模块内部流程结构示意图；
图3为本发明网格确定停车场优先建设模块内部流程结构示意图；
图4为本发明网络选址计算模块内部流程结构示意图。
图中：1、电力基础数据单元；2、数据源单元；3、地理位置单元；4、移动数据单元；5、数据分析单元；6、确定优先建设充电站的网格模块；601、挖掘单元；602、规划模型单元；603、模型应用单元；7、网格确定停车场优先建设模块；701、充电站画像单元；702、选址模型单元；703、地址模型应用单元；8、网络选址计算模块；801、数据准备单元；802、原始数据单元；803、用电量数据单元；804、变压器数据单元；805、数据清洗单元；806、数据归一化单元；807、聚类法计算单元；808、去重复性操作单元；9、最终选址单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种充电站网格选址聚类方法，包括电力基础数据单元1和确定优先建设充电站的网格模块6，电力基础数据单元1通过导线与数据源单元2电性输出连接，且数据源单元2通过导线与地理位置单元3电性输入连接，电力基础数据单元1和数据源单元2与数据分析单元5之间通过导线串联，且地理位置单元3与数据源单元2之间通过导线串联，使得在选址的前期数据源准备的过程中，能够提供大量与选址有关的基础数据，确定潜在客户的需求，在后期的最终选址的时候，能够保证充电站的效益最大化和覆盖的人群更多，数据源单元2通过导线与移动数据单元4电性输入连接，且数据源单元2通过导线与数据分析单元5电性输出连接，数据分析单元5和确定优先建设充电站的网格模块6与网格确定停车场优先建设模块7之间通过导线串联，且网格确定停车场优先建设模块7与网络选址计算模块8之间串联，在实施的过程中先进行建模分析，先计算出优先建设的充电站，然后经过实地考察将数据带入网格确定停车场优先建设模块7，进行数据叠加，减少了误差，确定优先建设充电站的网格模块6通过导线与网格确定停车场优先建设模块7电性输出连接，且确定优先建设充电站的网格模块6通过导线与数据分析单元5电性输入连接，网格确定停车场优先建设模块7通过导线与网络选址计算模块8电性输出连接，且网络选址计算模块8通过导线与最终选址单元9电性输出连接；
确定优先建设充电站的网格模块6包括挖掘单元601、规划模型单元602和模型应用单元603，且挖掘单元601通过导线与规划模型单元602之间电性输出连接，挖掘单元601、规划模型单元602与模型应用单元603之间通过导线串联，且模型应用单元603与网格确定停车场优先建设模块7之间通过导线串联，挖掘单元601可以与移动数据单元的配合，可以将客户标签与收集的数据进行匹配，确定潜在客户在模型中的位置，进行模拟演算，并通过模型应用单元603进行去除重复数据，最终在模型上确定地址，能够清晰的充电站位置进行了解，便于对其进行分析，规划模型单元602通过导线与模型应用单元603电性输出连接，网格确定停车场优先建设模块7包括充电站画像单元701、选址模型单元702和地址模型应用单元703，且充电站画像单元701通过导线与选址模型单元702电性输出连接，选址模型单元702通过导线与地址模型应用单元703电性输出连接；
网络选址计算模块8包括数据准备单元801、原始数据单元802、用电量数据单元803、变压器数据单元804、数据清洗单元805、数据归一化单元806、聚类法计算单元807和去重复性操作单元808，且数据准备单元801通过导线与原始数据单元802电性输出连接，数据准备单元801通过导线与用电量数据单元803电性输出连接，且数据准备单元801通过导线与变压器数据单元804电性输出连接，数据准备单元801与原始数据单元802之间通过导线串联，且原始数据单元802和用电量数据单元803与变压器数据单元804之间通过导线并联，变压器数据单元804以及用电量数据单元803可以对模拟选址的位置进行电量计算，从而能够根据各个预选址的位置进行再次的分析计算，增加了相关数据的种类，提高了选址的准确性，最大化减少投资成本，用电量数据单元803通过导线与数据清洗单元805电性输出连接，且数据清洗单元805通过导线与数据归一化单元806电性输出连接，数据清洗单元805、数据归一化单元806和聚类法计算单元807与去重复性操作单元808之间通过导线串联，且去重复性操作单元808与最终选址单元9之间通过导线串联，聚类法计算单元807和去重复性操作单元808，数据清洗单元805可以对变压器数据单元804统计的数据进行分类，去除与充电站需求不高的地址，并且通过数据归一化单元806做数据归一化处理及合并所有数据做均值归一，数据归一化单元806通过导线与聚类法计算单元807电性输出连接，且聚类法计算单元807通过导线与去重复性操作单元808电性输出连接。
综上所述，该充电站网格选址聚类方法，使用时可以跟当地的移动进行数据战略合作，然后通过将数据导入移动数据单元4内，移动数据单元4可以提供性别、年龄、家庭人数等基础字段及，以及居住地、工作地、常规出行方式等定位字段，地理位置单元3可以根据市面上的软件，对位置信息进行统计，电力基础数据单元1可以提供变压器经纬度、下挂用户、负荷等数据，以及充电站位置、充电次数、充电电量等运行数据，提供这些基础数据之后根据各方面数据进行匹配，建立布局规划模型，并通过聚类算法按照需求程度把网格分成三类，红色表示最佳建设网格、黄色表示次优网格、蓝色表示可暂缓网格，然后就是进行规划模型应用了，根据投资效益最大和覆盖人群最多的原则，我们对已建充电站的网格进行标记并去除重复处理，然后利用遗传算法，最终确定选址网格，经过计算之后决定哪些网格优先建设后，在优先建设的网格中，实地考察本网格下的停车场信息，并把对应的信息输入到充电选择模型中，首先，我们要建立充电站画像。我们整合移动用户标签数据、电力基础数据、充电站运营数据、停车场多维度数据、以及充电站周边500米的地理信息等数据，从人口密度、用户电量等35个维度给充电站进行精准画像，接下来，要建立选址模型。我们根据充电桩运营情况，标记出成功运营的充电站，在此基础上，将所有数据进行归一化处理，利用机器学习算法，训练出充电站选址模型，最后一步，选址模型应用。根据现场实际，将该区域现有停车场的纬度数据输入选址模型，模型将自动对充电站建设优先级进行排序，其次通过聚类法与去重分析出来的结果，再做一次遗传学算法得到最终的地址。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种充电站网格选址聚类方法，包括电力基础数据单元(1)和确定优先建设充电站的网格模块(6)，其特征在于：所述电力基础数据单元(1)通过导线与数据源单元(2)电性输出连接，且数据源单元(2)通过导线与地理位置单元(3)电性输入连接，所述数据源单元(2)通过导线与移动数据单元(4)电性输入连接，且数据源单元(2)通过导线与数据分析单元(5)电性输出连接，所述确定优先建设充电站的网格模块(6)通过导线与网格确定停车场优先建设模块(7)电性输出连接，且确定优先建设充电站的网格模块(6)通过导线与数据分析单元(5)电性输入连接，所述网格确定停车场优先建设模块(7)通过导线与网络选址计算模块(8)电性输出连接，且网络选址计算模块(8)通过导线与最终选址单元(9)电性输出连接；
所述确定优先建设充电站的网格模块(6)包括挖掘单元(601)、规划模型单元(602)和模型应用单元(603)，且挖掘单元(601)通过导线与规划模型单元(602)之间电性输出连接，所述规划模型单元(602)通过导线与模型应用单元(603)电性输出连接；
所述网格确定停车场优先建设模块(7)包括充电站画像单元(701)、选址模型单元(702)和地址模型应用单元(703)，且充电站画像单元(701)通过导线与选址模型单元(702)电性输出连接，所述选址模型单元(702)通过导线与地址模型应用单元(703)电性输出连接；
所述网络选址计算模块(8)包括数据准备单元(801)、原始数据单元(802)、用电量数据单元(803)、变压器数据单元(804)、数据清洗单元(805)、数据归一化单元(806)、聚类法计算单元(807)和去重复性操作单元(808)，且数据准备单元(801)通过导线与原始数据单元(802)电性输出连接，所述数据准备单元(801)通过导线与用电量数据单元(803)电性输出连接，且数据准备单元(801)通过导线与变压器数据单元(804)电性输出连接，所述用电量数据单元(803)通过导线与数据清洗单元(805)电性输出连接，且数据清洗单元(805)通过导线与数据归一化单元(806)电性输出连接，所述数据归一化单元(806)通过导线与聚类法计算单元(807)电性输出连接，且聚类法计算单元(807)通过导线与去重复性操作单元(808)电性输出连接。
2.根据权利要求1所述的一种充电站网格选址聚类方法，其特征在于：所述电力基础数据单元(1)和数据源单元(2)与数据分析单元(5)之间通过导线串联，且地理位置单元(3)与数据源单元(2)之间通过导线串联。
3.根据权利要求1所述的一种充电站网格选址聚类方法，其特征在于：所述数据分析单元(5)和确定优先建设充电站的网格模块(6)与网格确定停车场优先建设模块(7)之间通过导线串联，且网格确定停车场优先建设模块(7)与网络选址计算模块(8)之间串联。
4.根据权利要求2所述的一种充电站网格选址聚类方法，其特征在于：所述挖掘单元(601)、规划模型单元(602)与模型应用单元(603)之间通过导线串联，且模型应用单元(603)与网格确定停车场优先建设模块(7)之间通过导线串联。
5.根据权利要求3所述的一种充电站网格选址聚类方法，其特征在于：所述充电站画像单元(701)、选址模型单元(702)与地址模型应用单元(703)之间通过导线串联，且地址模型应用单元(703)与网络选址计算模块(8)之间通过导线串联。
6.根据权利要求4所述的一种充电站网格选址聚类方法，其特征在于：所述数据准备单元(801)与原始数据单元(802)之间通过导线串联，且原始数据单元(802)和用电量数据单元(803)与变压器数据单元(804)之间通过导线并联。
7.根据权利要求4所述的一种充电站网格选址聚类方法，其特征在于：所述数据清洗单元(805)、数据归一化单元(806)和聚类法计算单元(807)与去重复性操作单元(808)之间通过导线串联，且去重复性操作单元(808)与最终选址单元(9)之间通过导线串联。
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