CN112990733A - 一种移动换电设备的换电地点选址方法 - Google Patents

一种移动换电设备的换电地点选址方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112990733A
CN112990733A CN202110332185.6A CN202110332185A CN112990733A CN 112990733 A CN112990733 A CN 112990733A CN 202110332185 A CN202110332185 A CN 202110332185A CN 112990733 A CN112990733 A CN 112990733A
Authority
CN
China
Prior art keywords
road
road network
battery replacement
selection method
site selection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110332185.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112990733B (zh
Inventor
苏亮
王喜明
李鸿海
任永欢
姚红贵
林春敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen King Long United Automotive Industry Co Ltd
Original Assignee
Xiamen King Long United Automotive Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen King Long United Automotive Industry Co Ltd filed Critical Xiamen King Long United Automotive Industry Co Ltd
Priority to CN202110332185.6A priority Critical patent/CN112990733B/zh
Publication of CN112990733A publication Critical patent/CN112990733A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112990733B publication Critical patent/CN112990733B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06315—Needs-based resource requirements planning or analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/29—Geographical information databases
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种移动换电设备的换电地点选址方法，包括如下步骤：对路网中的所有道路进行路段划分，求出各路段的实际长度Lai；求取路网覆盖的区域面积AREA；求取各路段的运输需求参数Lbi；求取各路段的使用长度Li；计算所有路段的平均使用长度LC和平均长度Ld；采用退火算法模式，以平均长度Ld作为路网节点的基础分辨率，对路网节点进行简化；以基础尺寸Lf作为分区标准，将整个路网划分为多个片区路网；综合考虑各种实际因素，对划分的片区进行优化调整，以片区的几何中心点作为地区换电作业参照点进行选址。本发明在低成本的前提下实现了移动换电设备换电作业地点的初筛功能，解决了移动换电设备作业中最耗费算力的换电作业点选址问题。

Description

一种移动换电设备的换电地点选址方法
技术领域
本发明涉及地图搜索方法技术领域，尤其是一种移动换电设备的换电地点选址方法。
背景技术
随着新能源汽车大规模的推广使用，换电技术的发展也日趋完善。对于新能源物流车来说，传统的固定换电站往往与其固定的物流分发线路互相绑定，无法适应物流车因为物流需求的日益复杂化而产生的柔性物流线路规划需求。移动换电技术的出现，在一定程度上缓解了物流分发路线固化的问题，但是若要满足柔性物流线路的规划需求，则要求移动换电设备的线路规划要灵活可靠的响应物流需求，并根据物流车的能源消耗情况，快速搜索出及时进行换电补充的换电作业点。
现有的换电作业点搜索算法一般来源于图论的5种最短路径算法（包括深度或广度优先搜索算法、费罗伊德算法、迪杰斯特拉算法和Bellman-Ford算法），根据换电管理系统的算力配置情况，将系统中已有的固有换电路径方案和现实中换电物流车的情况进行匹配，给出最佳换电作业地点。但是要实现这个看起来简单的功能，需要换电管理系统部署层消耗极大的资源，这不利于新能源物流系统的低成本发展，使得整个物流系统很难实现商业价值。
发明内容
本发明提供一种移动换电设备的换电地点选址方法，其主要目的在于解决上述问题。
本发明采用如下技术方案：
一种移动换电设备的换电地点选址方法，包括如下步骤：
1、换电管理系统读取路网数据，对路网中的所有道路进行路段划分和编号，求出各路段的实际长度Lai，并以各路段的中点作为路网节点；
2、绘制路网区域最外围的路网节点连线，并求出路网覆盖的区域面积AREA；
3、根据运输行业通用的运输需求模型，求取各路段对应的运输需求参数Lbi：
Lbi=aln(GYH)+b；
式中：GYH为公路年货物周转量(t/km)，a、b为根据换电管理系统关心的物流运输需求配置的待定系数；
4、根据各路段的实际长度Lai和运输需求参数Lbi求其使用长度Li：
Li=Lai*Lbi
5、计算路网区域内所有路段的平均使用长度LC和平均长度Ld：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
式中：n为路网节点的数量；
6、采用退火算法模式，以平均长度Ld作为路网节点的基础分辨率，连接任意两个路网节点，求两路网节点之间的连线距离Lij，若连线距离Lij<平均长度Ld，则删除掉其中任意一个路网节点，使其不参与后续的全局搜索运算，以此进行迭代计算，对路网节点进行简化，并统计保留下来的路网节点数量nb；
7、计算步骤6中保留下来的相邻两路网节点的连线距离Lij’，以基础尺寸Lf作为分区标准，将连线距离Lij’<基础尺寸Lf的路网节点归为一个片区，由此将整个路网划分为多个片区路网，其中分区基础尺寸Lf的计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
；
8、综合考虑物流业务的实际需求、新能源物流车的电池使用里程以及步骤5中求取的平均使用长度LC，对步骤7划分的片区进行优化调整，同时以片区的几何中心点作为地区换电作业参照点，在附近进行换电作业点选址。
进一步，还包括如下步骤：
9、重复步骤1至8，反复对各片区内的路网节点进行简化处理，使得分片结果进一步细化，并根据实际需求搜索出优化的换电作业候选地点；
10、移动换电设备从搜索到的换电作业候选地点中选择目标换电地点，并进入目标换电地点为新能源物流车进行换电操作。
进一步，在步骤1中，对于路网中相互交叉的直线道路，全部在交叉处切断，由此分成若干个路段。
进一步，在步骤1中，对于路网中呈弧线的道路，在其转角和形状控制节点处切断，由此分成若干近似直线或标准圆弧的路段。
进一步，在步骤3中，还可根据道路的种类，由换电管理系统根据同种类道路的运输需求参数的平均值对各路段的运输需求参数Lbi进行赋值。
更进一步，上述道路的种类按照物流特征分成高速公路、普通公路和街区三种。
和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于：
本发明充分利用了物流道路网络原有的特征资源，在低成本的前提下实现了移动换电设备换电作业地点的初筛功能，解决了移动换电设备作业中最耗费算力的换电作业点选址问题，满足了柔性物流线路的规划需求，具有方法简单，通用性强和适用范围广等优点，具有良好的市场推广价值。
附图说明
图1为本发明中步骤1的一种路段划分示意图。
图2为本发明中步骤1的另一种路段划分示意图。
图3为本发明中步骤2的区域面积AREA示意图。
图4为本发明中步骤7的片区划分示意图。
图5为本发明中步骤8的片区优化处理示意图。
图6为本发明中步骤9的1号片区分片细化示意图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。
参照图1至图6，一种移动换电设备的换电地点选址方法，包括如下步骤：
1、换电管理系统读取路网数据，对路网中的所有道路进行路段划分和编号，求出各路段的实际长度Lai，并以各路段的中点作为路网节点。其中，Lai表示第i个路段的实际长度。
在该步骤中，对于路网中相互交叉的直线道路，全部在交叉处切断，由此分成若干个路段，如图1所示，A、B、C和D四条互相交叉的直线路线就被划分成12条单独的路段；而对于路网中呈弧线的道路，则在其转角和形状控制节点处切断，由此分成若干近似直线或标准圆弧的路段，如图2所示，将NURNBS曲线表达的道路信息简化为4段普通直线路段。对路网中的道路进行划分和简化处理能够在保证系统识别精度的前提下充分节省算力，并提高系统运算速度和精度。
2、绘制路网区域最外围的路网节点连线，并求出路网覆盖的区域面积AREA。如图3所示，将初始路网区域最外围的路网节点进行连线，便可求出初始路网的作用面（即区域面积AREA），在具体应用中可以对各个路段的作用进行加权求解以获得符合实际需要的数值。
3、根据运输行业通用的运输需求模型，求取各路段对应的运输需求参数Lbi：
Lbi=aln(GYH)+b；
式中：Lbi表示第i个路段的运输需求参数；GYH为公路年货物周转量(t/km)；a和b为根据换电管理系统关心的物流运输需求配置的待定系数（大数据环境下为相关度向量参数，由换电管理系统自动获取）。
在该步骤中，还可根据道路的种类，由换电管理系统根据同种类道路的运输需求参数的平均值对各路段的运输需求参数Lbi进行赋值，其中道路的种类按照物流特征分成高速公路、普通公路和街区三种。这种方法通常适用于没有相关运输数据的路段。
4、根据各路段的实际长度Lai和运输需求参数Lbi求其使用长度Li：
Li=Lai*Lbi
5、计算路网区域内所有路段的平均使用长度LC和平均长度Ld：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
式中：n为路网节点的数量；
6、采用退火算法模式，以平均长度Ld作为路网节点的基础分辨率，连接任意两个路网节点，求两路网节点之间的连线距离Lij，若连线距离Lij<平均长度Ld，则删除掉其中任意一个路网节点，使其不参与后续的全局搜索运算，以此进行迭代计算，对路网节点进行简化，并统计保留下来的路网节点数量nb。
7、计算步骤6中保留下来的相邻两路网节点的连线距离Lij’，以基础尺寸Lf作为分区标准，将连线距离Lij’<基础尺寸Lf的路网节点归为一个片区，由此将整个路网划分为多个片区路网，其中分区基础尺寸Lf的计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
在该步骤中，若两个路网节点的连线距离Lij’≥基础尺寸Lf，则将这两个路网节点分别归到不同的两个片区。如图4所示，经过该步骤处理后，整个路网被快速划分为多个不同的片区路网。
8、综合考虑物流业务的实际需求、新能源物流车的电池使用里程以及步骤5中求取的平均使用长度LC，对步骤7划分的片区进行优化调整，同时以片区的几何中心点作为地区换电作业参照点，在附近进行换电作业点选址。如图5所示，结合各种实际因素综合考量后，可在图4中划分的片区基础上清楚地寻找出5个路网节点密集的大物流片区，从而便于更准确地进行换电作业点选址。
9、重复步骤1至8，反复对各片区内的路网节点进行简化处理，使得分片结果进一步细化，并根据实际需求搜索出优化的换电作业候选地点。如图6所示，对步骤8的1号片区进行分片细化，可进一步明确地计算出路网发达、可达性高和物流需求集中的区域路网特征，从而确保满足新能源物流车就近换电、灵活配置的业务需求。
10、移动换电设备从搜索到的换电作业候选地点中选择目标换电地点，并进入目标换电地点为新能源物流车进行换电操作。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (6)

1.一种移动换电设备的换电地点选址方法，其特征在于：包括如下步骤：
1、换电管理系统读取路网数据，对路网中的所有道路进行路段划分和编号，求出各路段的实际长度Lai，并以各路段的中点作为路网节点；
2、绘制路网区域最外围的路网节点连线，并求出路网覆盖的区域面积AREA；
3、根据运输行业通用的运输需求模型，求取各路段对应的运输需求参数Lbi：
Lbi=aln(GYH)+b；
式中：GYH为公路年货物周转量(t/km)，a、b为根据换电管理系统关心的物流运输需求配置的待定系数；
4、根据各路段的实际长度Lai和运输需求参数Lbi求其使用长度Li：
Li=Lai*Lbi
5、计算路网区域内所有路段的平均使用长度LC和平均长度Ld：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式中：n为路网节点的数量；
6、采用退火算法模式，以平均长度Ld作为路网节点的基础分辨率，连接任意两个路网节点，求两路网节点之间的连线距离Lij，若连线距离Lij<平均长度Ld，则删除掉其中任意一个路网节点，使其不参与后续的全局搜索运算，以此进行迭代计算，对路网节点进行简化，并统计保留下来的路网节点数量nb；
7、计算步骤6中保留下来的相邻两路网节点的连线距离Lij’，以基础尺寸Lf作为分区标准，将连线距离Lij’<基础尺寸Lf的路网节点归为一个片区，由此将整个路网划分为多个片区路网，其中分区基础尺寸Lf的计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
；
8、综合考虑物流业务的实际需求、新能源物流车的电池使用里程以及步骤5中求取的平均使用长度LC，对步骤7划分的片区进行优化调整，同时以片区的几何中心点作为地区换电作业参照点，在附近进行换电作业点选址。
2.如权利要求1所述的一种移动换电设备的换电地点选址方法，其特征在于：还包括如下步骤：
9、重复步骤1至8，反复对各片区内的路网节点进行简化处理，使得分片结果进一步细化，并根据实际需求搜索出优化的换电作业候选地点；
10、移动换电设备从搜索到的换电作业候选地点中选择目标换电地点，并进入目标换电地点为新能源物流车进行换电操作。
3.如权利要求1所述的一种移动换电设备的换电地点选址方法，其特征在于：在步骤1中，对于路网中相互交叉的直线道路，全部在交叉处切断，由此分成若干个路段。
4.如权利要求1所述的一种移动换电设备的换电地点选址方法，其特征在于：在步骤1中，对于路网中呈弧线的道路，在其转角和形状控制节点处切断，由此分成若干近似直线或标准圆弧的路段。
5.如权利要求1所述的一种移动换电设备的换电地点选址方法，其特征在于：在步骤3中，还可根据道路的种类，由换电管理系统根据同种类道路的运输需求参数的平均值对各路段的运输需求参数Lbi进行赋值。
6.如权利要求5所述的一种移动换电设备的换电地点选址方法，其特征在于：所述道路的种类按照物流特征分成高速公路、普通公路和街区三种。
CN202110332185.6A 2021-03-29 2021-03-29 一种移动换电设备的换电地点选址方法 Active CN112990733B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110332185.6A CN112990733B (zh) 2021-03-29 2021-03-29 一种移动换电设备的换电地点选址方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110332185.6A CN112990733B (zh) 2021-03-29 2021-03-29 一种移动换电设备的换电地点选址方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112990733A true CN112990733A (zh) 2021-06-18
CN112990733B CN112990733B (zh) 2022-05-17

Family

ID=76337753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110332185.6A Active CN112990733B (zh) 2021-03-29 2021-03-29 一种移动换电设备的换电地点选址方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112990733B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102521488A (zh) * 2011-11-28 2012-06-27 山东电力集团公司济南供电公司 一种电动汽车换电站选址方法
EP2660791A1 (en) * 2010-12-28 2013-11-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Road traffic flow simulation device, road trafic flow simulation program, and road traffic flow simulation method
CN107403267A (zh) * 2017-07-21 2017-11-28 清华大学 一种高速路网中的电动汽车充电站规划方法
CN110222907A (zh) * 2019-06-18 2019-09-10 国网河北省电力有限公司经济技术研究院 电动汽车充电站规划方法及终端设备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2660791A1 (en) * 2010-12-28 2013-11-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Road traffic flow simulation device, road trafic flow simulation program, and road traffic flow simulation method
CN102521488A (zh) * 2011-11-28 2012-06-27 山东电力集团公司济南供电公司 一种电动汽车换电站选址方法
CN107403267A (zh) * 2017-07-21 2017-11-28 清华大学 一种高速路网中的电动汽车充电站规划方法
CN110222907A (zh) * 2019-06-18 2019-09-10 国网河北省电力有限公司经济技术研究院 电动汽车充电站规划方法及终端设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
顾腾飞等: "电池交换式电动汽车换电站选址优化方法", 《河北工业科技》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112990733B (zh) 2022-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu et al. A computation offloading method for edge computing with vehicle-to-everything
Larson et al. Coordinated route optimization for heavy-duty vehicle platoons
CN105466435B (zh) 一种导航系统的路线规划方法和装置
CN107948246B (zh) 一种基于车联网车辆社交性的rsu部署方法及系统
CN109902711B (zh) 一种时间依赖路网上的移动对象k近邻查询算法
WO2013167085A2 (zh) 一种基于栅格映射生长的交通网络划分方法及配置服务器
CN107909187B (zh) 一种快速匹配电子地图中公交站点与路段的方法
CN109612488B (zh) 基于大数据微服务的混合出行方式路径规划系统及方法
CN104184190A (zh) 一种电动汽车动态充电路径规划方法
CN107105389B (zh) 车载网络中基于道路拓扑结构的地理信息路由方法
CN112906934A (zh) 基于gis地图的城市配电网故障抢修路径优化方法及系统
CN102724631A (zh) 车辆自组织网络基于位置路由的位置信息更新方法
CN110675110A (zh) 一种基于地铁网络的快递配送枢纽中心选址方法及装置
CN102567389A (zh) 组合交通网络的形成方法和设备、路径搜索方法和设备
CN110674990B (zh) 设置滑动窗口更新机制的即时配送路径选择方法及系统
CN114399125B (zh) 车队最优轨迹控制方法、装置、电子设备及存储介质
CN112990733B (zh) 一种移动换电设备的换电地点选址方法
CN109572479A (zh) 一种城市配电网络中电动汽车快速充电站的优化选址方法
CN112906981A (zh) 基于计算机的换乘覆盖率公共交通线路站点设置评价方法
CN113284030B (zh) 一种城市交通网络社区划分方法
CN111429166A (zh) 基于最大轮廓聚类的电动汽车充电需求空间分布预测方法
CN115511226A (zh) 一种基于改进差分进化算法的车辆路径优化方法
CN115091975A (zh) 一种基于交通三网融合的电动汽车充电优化方法
CN110765563B (zh) 一种基于多个必经点最短路径的配电网自动布线方法
CN116127656A (zh) 公交站点信息的确定方法、装置、网络设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant