CN113012460B - 一种单线路公交车充电控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单线路公交车充电控制系统，包括，用于获取公交车的ID信息、实时电量以及位置信息并发送至公交控制中心的公交车车载终端；用于获取充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量并发送至公交控制中心和获取需要充电的公交车的ID信息和需要充电电量，并控制充电桩对所述公交车进行充电的充电桩监控终端以及用于根据获得公交车和充电桩信息进行充电分配的公交控制中心。该系统可以实现对需要充电的公交车的调度，实现了公交车的快速高效的充电。

Description

一种单线路公交车充电控制系统和方法
技术领域
本发明涉及智能公交技术领域，具体涉及单线路公交车充电控制系统。
背景技术
在公交行业中，新能源公交车已经成为一种常见并且必不可少的交通运输工具。它缓解了城市交通压力，降低了交通污染。而新能源公交车在备受人们青睐的同时，也产生了一系列的问题。公交系统调度排班是公交系统正常运行的基本保证，原有的公交调度系统主要采用的是基于燃油车辆的调度最佳方案模型，没有考虑到新能源车辆的充电时长、充电桩位置分布等特性，在现有情况下由于新能源公交车充电不合理导致调度质量不高，新能源公交车利用率偏低。
发明内容
本发明提出了一种单线路公交车充电控制系统，有效的解决了现有新能源公交车调度问题导致充电效率低的问题。
本发明采用的技术手段如下：
一种单线路公交车充电控制系统，包括，公交车车载终端、公交控制中心以及充电桩监控终端；
公交车车载终端，用于获取公交车的ID信息、实时电量以及位置信息并发送至公交控制中心；
充电桩监控终端，用于获取充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量并发送至公交控制中心；用于获取需要充电的公交车的ID信息和需要充电电量，并控制充电桩对所述公交车进行充电；
公交控制中心，用于获取单线路中公交车的ID信息、实时电量以及位置信息和充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量；根据所述公交车的实时电量判断所述公交车是否为需要充电的公交车，若是，计算需要充电的公交车的需要充电电量，获取需要充电的公交车行进同方向的充电桩的位置信息和剩余电量，根据所述充电桩的位置信息和剩余电量与需要充电的公交车的需要充电电量和位置信息确定用于给需要充电的公交车充电的充电桩的ID信息和位置信息，并将所述用于给需要充电的公交车充电的充电桩的ID信息和位置信息发送至公交车车载终端；将需要充电的公交车的ID信息和需要充电电量发送至所述用于给需要充电的公交车充电的充电桩的充电桩监控终端。
进一步地，所述根据所述充电桩的位置信息和实时电量与需要充电的公交车的实时电量和位置信息确定用于给需要充电的公交车充电的充电桩的ID信息和位置信息具体为：
Figure GDA0003423133770000021
式中(x1,y1)为公交车辆定位信息，z1为公交车剩余电量，(ci,di)同方向充电桩位置，ni为充电桩剩余电量，(cm,dm)为给需要充电的公交车充电的充电桩的位置信息，m∈[1,i],ID信息可查询数据库获得。
进一步地，所述根据所述充电桩的位置信息和实时电量与需要充电的公交车的实时电量和位置信息确定用于给需要充电的公交车充电的充电桩的ID信息和位置信息的规则为：
需要充电的公交车行进同方向且距离最近剩余电量大于需要充电电量的充电桩为用于给需要充电的公交车充电的充电桩。
进一步地，所述公交控制中心还用于判断当前充电桩是否已经分配需要充电的公交车，若是，判断当前充电桩的剩余电量是否大于已经分配需要充电的公交车的充电电量和待分配的需要充电的公交车的充电电量之和，若是，判断已经分配需要充电的公交车与待分配的需要充电的公交车行驶到所述充电桩的时间是否大于已经分配的公交车需要充电的时间，若是，将待分配的需要充电的公交车分配给所述充电桩进行充电，若否，将待分配的需要充电的公交车分配给下一个充电桩进行充电。
一种单线路公交车充电控制方法，包括以下步骤：
步骤1、获取单线路中公交车的ID信息、实时电量以及位置信息，根据所述公交车的实时电量判断所述公交车是否为需要充电的公交车，若是，执行步骤2；
步骤2、计算需要充电的公交车的需要充电电量，获取需要充电的公交车行进同方向的充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量，判断所述剩余电量是否大于需要充电电量，若是，执行步骤3；
步骤3、将所述充电桩的ID信息和位置信息发送至公交车车载终端，并将需要充电的公交车的ID信息和需要充电电量发送至充电桩的充电桩监控终端，所述充电桩分配给所述公交车进行充电。
进一步地，所述步骤3包括以下步骤：
步骤30、判断当前充电桩是否已经分配需要充电的公交车，若是，执行步骤31，若否，将所述充电桩分配给所述公交车进行充电；
步骤31、判断当前充电桩的剩余电量是否大于已经分配需要充电的公交车的充电电量和待分配的需要充电的公交车的充电电量之和，若是，执行步骤32，若否，将下一充电桩分配给所述公交车进行充电；
步骤32、判断已经分配需要充电的公交车与待分配的需要充电的公交车行驶到所述充电桩的时间是否大于已经分配的公交车需要充电的时间，若是，将所述充电桩分配给所述公交车进行充电，若否，将下一充电桩分配给所述公交车进行充电。
与现有技术比较，本发明所述的单线路公交车充电控制系统具有以下有益效果：通过公交控制中心对公交车的ID信息、实时电量以及位置信息与充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量获取并实现对需要充电的公交车的调度，实现了公交车的快速高效的充电。
附图说明
图1为本发明公开的单线路公交车充电控制系统的结构框图；
图2为本发明公开的单线路公交车充电控制方法的流程图；
图3为本发明公开的单线路公交车充电控制方法中进行充电桩分配的流程图。
具体实施方式
如图1所示本发明公开的一种单线路公交车充电控制系统，包括，公交车车载终端、公交控制中心以及充电桩监控终端；
公交车车载终端，用于获取公交车的ID信息、实时电量以及位置信息并发送至公交控制中心；
充电桩监控终端，用于获取充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量并发送至公交控制中心；还用于获取需要充电的公交车的ID信息和需要充电电量，并控制充电桩对所述公交车进行充电；
公交控制中心，用于获取单线路中公交车的ID信息、实时电量以及位置信息和充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量；根据所述公交车的实时电量判断所述公交车是否为需要充电的公交车，若是，计算需要充电的公交车的需要充电电量，获取需要充电的公交车行进同方向的充电桩的位置信息和剩余电量，根据所述充电桩的位置信息和剩余电量与需要充电的公交车的需要充电电量和位置信息确定用于给需要充电的公交车充电的充电桩的ID信息和位置信息，并将所述用于给需要充电的公交车充电的充电桩的ID信息和位置信息发送至公交车车载终端；将需要充电的公交车的ID信息和需要充电电量发送至所述用于给需要充电的公交车充电的充电桩的充电桩监控终端。
具体地，公交车车载终端包括导航定位、司机操作显示屏、车载通讯设备以及智能调度终端。公交车载终端用于采集车辆状态信息并上报给所述公交控制中心。所述车辆状态信息包括车辆基本信息即车辆VIN(ID信息)、实时电量以及由导航定位采集的位置信息。充电桩监控终端用于采集充电桩状态信息并发送至公交控制中心，充电桩状态信息包括充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量。公交控制中心用于根据充电桩的分配状态、剩余电量以及距离充电桩设定范围内的公交车的电量状态配置公交车充电，具体过程如下：首先公交控制中心根据驶公交车的实时电量获取公交车的是否需要充电，是否需要充电可以为根据设定的电量阈值进行判断，一般设为20％-30％，当剩余电量小于该阈值时，认为公交车为处于需要充电，当大于该阈值时，认为电量充足。当公交车的电量状态为待充电状态时，判断充电桩的电量是否大于待充电的公交车的待充电量，若否，将待充电的公交车分配给下一个充电桩，若是，获取充电桩的分配状态，若充电桩处于未分配状态且充电桩的剩余电量大于待充电的公交车的充电电量时，将所述充电桩分配给所述待充电的公交车并记录充电次序，并且公交控制中心将充电桩的ID和位置信息发送至待分配的待充电的公交车进行充电。
进一步地，所述根据所述充电桩的位置信息和实时电量与需要充电的公交车的实时电量和位置信息确定用于给需要充电的公交车充电的充电桩的ID信息和位置信息具体为：
Figure GDA0003423133770000041
式中(x1,y1)为公交车辆定位信息，z1为公交车剩余电量，(ci,di)同方向充电桩位置，ni为充电桩剩余电量，(m,dm)为给需要充电的公交车充电的充电桩的位置信息，m∈[1,i],ID信息可查询数据库获得。
进一步地，所述根据所述充电桩的位置信息和实时电量与需要充电的公交车的实时电量和位置信息确定用于给需要充电的公交车充电的充电桩的ID信息和位置信息的规则为：
需要充电的公交车行进同方向且距离最近剩余电量大于需要充电电量的充电桩为用于给需要充电的公交车充电的充电桩。通过设置最近充电，可以保证公交及时进行充电，保证运行。
进一步地，所述公交控制中心还用于判断当前充电桩是否已经分配需要充电的公交车，若是，判断当前充电桩的剩余电量是否大于已经分配需要充电的公交车的充电电量和待分配的需要充电的公交车的充电电量之和，若是，判断已经分配需要充电的公交车与待分配的需要充电的公交车行驶到所述充电桩的时间是否大于已经分配的公交车需要充电的时间，若是，将待分配的需要充电的公交车分配给所述充电桩进行充电，若否，将待分配的需要充电的公交车分配给下一个充电桩进行充电。通过该过程可以保证需要充电的公交车在充电桩处不需要等待，以实现公交车的快速高效的充电。
如图2所示为本发明公开的一种单线路公交车充电控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、获取单线路中公交车的ID信息、实时电量以及位置信息，根据所述公交车的实时电量判断所述公交车是否为需要充电的公交车，若是，执行步骤2；
步骤2、计算需要充电的公交车的需要充电电量，获取需要充电的公交车行进同方向的充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量，判断所述剩余电量是否大于需要充电电量，若是，执行步骤3；
步骤3、将所述充电桩的ID信息和位置信息发送至公交车车载终端，并将需要充电的公交车的ID信息和需要充电电量发送至充电桩的充电桩监控终端，所述充电桩分配给所述公交车进行充电。
具体地，如图3所示，所述步骤3包括以下步骤：
步骤30、判断当前充电桩是否已经分配需要充电的公交车，若是，执行步骤31，若否，将所述充电桩分配给所述公交车进行充电；
步骤31、判断当前充电桩的剩余电量是否大于已经分配需要充电的公交车的充电电量和待分配的需要充电的公交车的充电电量之和，若是，执行步骤32，若否，将下一充电桩分配给所述公交车进行充电；
步骤32、判断已经分配需要充电的公交车与待分配的需要充电的公交车行驶到所述充电桩的时间是否大于已经分配的公交车需要充电的时间，若是，将所述充电桩分配给所述公交车进行充电，若否，将下一充电桩分配给所述公交车进行充电。通过该方法，可以实现公交车的快速高效的充电。
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 (3)

1.一种单线路公交车充电控制系统，其特征在于：包括，公交车车载终端、公交控制中心以及充电桩监控终端；
公交车车载终端，用于获取公交车的ID信息、实时电量以及位置信息并发送至公交控制中心；
充电桩监控终端，用于获取充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量并发送至公交控制中心；还用于获取需要充电的公交车的ID信息和需要充电电量，并控制充电桩对所述公交车进行充电；
公交控制中心，用于获取单线路中公交车的ID信息、实时电量以及位置信息和充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量；根据所述公交车的实时电量判断所述公交车是否为需要充电的公交车，若是，计算需要充电的公交车的需要充电电量，获取需要充电的公交车行进同方向的充电桩的位置信息和剩余电量，根据所述充电桩的位置信息和剩余电量与需要充电的公交车的需要充电电量和位置信息确定用于给需要充电的公交车充电的充电桩的ID信息和位置信息，并将所述用于给需要充电的公交车充电的充电桩的ID信息和位置信息发送至公交车车载终端；将需要充电的公交车的ID信息和需要充电电量发送至所述用于给需要充电的公交车充电的充电桩的充电桩监控终端；
所述根据所述充电桩的位置信息和实时电量与需要充电的公交车的实时电量和位置信息确定用于给需要充电的公交车充电的充电桩的ID信息和位置信息具体为：
Figure FDA0003423133760000011
式中(x1，y1)为公交车辆定位信息，z1为公交车剩余电量，(ci，di)同方向充电桩位置，ni为充电桩剩余电量，(cm，dm)为给需要充电的公交车充电的充电桩的位置信息，m∈[1，i]，ID信息可查询数据库获得。
2.根据权利要求1所述的单线路公交车充电控制系统，其特征在于：所述根据所述充电桩的位置信息和实时电量与需要充电的公交车的实时电量和位置信息确定用于给需要充电的公交车充电的充电桩的ID信息和位置信息的规则为：
需要充电的公交车行进同方向且距离最近剩余电量大于需要充电电量的充电桩为用于给需要充电的公交车充电的充电桩。
3.根据权利要求2所述的单线路公交车充电控制系统，其特征在于：所述公交控制中心还用于判断当前充电桩是否已经分配需要充电的公交车，若是，判断当前充电桩的剩余电量是否大于已经分配需要充电的公交车的充电电量和待分配的需要充电的公交车的充电电量之和，若是，判断已经分配需要充电的公交车与待分配的需要充电的公交车行驶到所述充电桩的时间是否大于已经分配的公交车需要充电的时间，若是，将待分配的需要充电的公交车分配给所述充电桩进行充电，若否，将待分配的需要充电的公交车分配给下一个充电桩进行充电。
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