CN114516274B - 列车充电方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种列车充电方法和装置，该方法包括：获取运营列车的当前剩余电量和待执行的目标任务；基于所述目标任务，计算所述运营列车执行所述目标任务所需的第一电量和所述运营列车执行完所述目标任务运行至充电站所需的第二电量；基于所述第一电量、第二电量和所述当前剩余电量，判断是否需要对所述运营列车进行充电；当需要对所述运营列车进行充电时，控制所述运营列车前往所述充电站进行充电。该方案能够及时控制列车进行充电，避免了列车由于电量不足停在轨道上，消除了安全隐患，从而为列车的正常运营提供了安全保障。

Description

列车充电方法和装置

技术领域

本发明一般涉及充电技术领域，具体涉及一种列车充电方法和装置。

背景技术

发明人发现，相关技术中可以在列车车顶上安装受电弓，使得列车采用受电弓从接触网获取电能，从而为列车提供充电的电量。但是，该方法增加了设备成本和人工成本。近年来出现了利用动力电池提供动力的列车，然而由于动力电池存储的电量有限，使得列车在运行过程中可能由于电量不足导致无法正常运行，存在安全隐患。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种列车充电方法和装置。

第一方面，本申请提供了一种列车充电方法，该方法包括：

获取运营列车的当前剩余电量和待执行的目标任务；

基于目标任务，计算运营列车执行目标任务所需的第一电量和运营列车执行完目标任务运行至充电站所需的第二电量；

基于第一电量、第二电量和当前剩余电量，判断是否需要对运营列车进行充电；

当需要对运营列车进行充电时，控制运营列车前往充电站进行充电。

在其中一个实施例中，基于目标任务，计算运营列车执行目标任务所需的第一电量和运营列车执行完目标任务运行至充电站所需的第二电量，包括：

确定目标任务的任务起始点和任务终止点，任务起始点与任务终止点之间包含至少一个区间；

获取运营列车在至少一个区间中每个区间运行所需的区间耗电量；

将每个区间的区间耗电量相加，计算得到运营列车执行目标任务所需的第一电量；

计算运营列车从任务终止点运行至充电站所需的第二电量。

在其中一个实施例中，基于第一电量、第二电量和当前剩余电量，判断是否需要对运营列车进行充电，包括：

当第一电量与第二电量之和小于或等于当前剩余电量时，基于获取的备用列车信息判断是否需要对运营列车进行充电，其中，备用列车用于当运营列车电量不足时，替换运营列车运行；

当第一电量与第二电量之和大于当前剩余电量时，控制运营列车停止执行目标任务，基于获取的充电设施信息判断是否需要对运营列车进行充电，其中，充电设施用于对运营列车和备用列车进行充电。

在其中一个实施例中，基于备用列车信息判断是否需要对运营列车进行充电，包括：

从备用列车信息中确定备用列车数；

当备用列车数小于运营列车数时，确定运营列车的续航时间和运营列车执行充电的预估时间；

若运营列车的续航时间小于预估时间时，判断需要对运营列车执行充电。

在其中一个实施例中，基于充电设施信息判断是否需要对运营列车进行充电，包括：

从充电设施信息中获取充电站对应的充电位数量；

当充电位数量为零时，获取所有运营列车的电量续航时间；

若所有运营列车的电量续航时间小于待执行目标任务的运营列车执行充电的预估时间时，判断需要对控制运营列车进行充电。

在其中一个实施例中，当需要对运营列车进行充电时，控制运营列车前往充电站进行充电，包括：

基于运营列车的当前位置和预设的地图信息，确定目标充电停车点的位置；

控制运营列车前往与目标充电停车点的位置对应的充电站进行充电。

在其中一个实施例中，在控制运营列车前往充电站进行充电之前，该方法还包括：

删除运营列车绑定的目标任务；

控制目标备选列车到达运营列车的当前位置；

将运营列车的目标任务与目标备选列车进行绑定；

控制目标备选列车执行目标任务。

在其中一个实施例中，在获取运营列车的当前剩余电量和待执行的目标任务之前，方法还包括：

获取至少一辆列车中每辆列车在每个区间的耗电量和当前剩余电量；

根据每辆列车在每个区间的耗电量，计算每辆列车执行当前表号任务所需总电量，当前表号任务包括至少一个区间；

根据每辆列车执行当前表号任务所需总电量和当前剩余电量，确定确定目标列车并将当前表号任务分配至目标列车。

在其中一个实施例中，根据每辆列车执行当前表号任务所需总电量和当前剩余电量，确定目标列车，包括：

按照执行当前表号任务所需总电量对所有列车进行排序；

将所需总电量最小且当前剩余电量大于所需总电量的列车确定为目标列车。

第二方面，本申请提供了一种列车充电装置，该装置包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该程序时实现如第一方面的列车充电方法。

本申请实施例提供的列车充电方法和装置，通过获取运营列车的当前剩余电量和待执行的目标任务，并基于目标任务，计算运营列车执行目标任务所需的第一电量和列车运行至充电站时所需的第二电量，基于第一电量、第二电量和当前剩余电量，判断是否需要对运营列车进行充电，当需要对运营列车进行充电时，控制运营列车前往充电站进行充电。该方案能够根据第一电量、第二电量和当前剩余电量，实时判断是否需要对运营列车进行充电，从而能够及时控制运营列车前往充电站进行充电，避免了列车由于电量不足停在轨道上，消除了安全隐患，从而为列车的正常运营提供了安全保障。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请实施例提供的列车充电方法的实施环境的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的列车充电方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的列车充电方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的列车充电方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的列车运行路线的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的列车充电装置的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的列车充电装置的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

可以理解，在交通运输业快速发展的过程中，轨道交通已经广泛应用在人们的日常生活中，其不仅可以应用于长距离的陆地运输，而且可以应用于短距离的城市公共交通中。为了保证列车等运营车辆在轨道交通系统上的正常运行，需要为列车提供充足的电量。

相关技术中通过沿轨道铺设电力接触网，并且在列车车顶上安装受电弓，使得列车运行时，通过受电弓持续与接触网进行接触，从接触网上获取列车运行所需的电力，但是该方案需要架设受电弓，增加了设备成本和人工成本。近年来提供了通过蓄电池提供动力的列车，然而由于蓄电池存储电量有限，列车在运行过程中可能会由于电量不足导致停在轨道上，存在安全隐患。

基于上述缺陷，本申请提供了一种列车充电方法，与相关技术相比，该方案能够根据列车执行目标任务时的所需的第一电量和列车执行完目标任务运行至充电站时所需的第二电量，及时控制列车前往充电站进行充电，避免了列车由于电量不足停在轨道上，消除了安全隐患，从而为列车的正常运营提供了安全保障。

图1为本申请实施例提供的列车充电系统的架构示意图。如图1所示，该系统结构包括：列车100、列车控制系统200和充电站300。

上述列车100可以是一辆，也可以是多辆，上述列车用于根据运行任务在对应的运行轨道上运行，该运行轨道上可以包括多个车站，如车站1、车站2、车站3、车站4、车站5、车站6、车站7、车站8，运行任务例如可以是列车执行由车站1-车站2-车站3-车站4-车站5-车站6-车站-7-车站8-车站1的运行路线。列车100可以根据列车控制系统发送的控制指令，前往充电站300进行充电。

可选的，该列车控制系统200可以为终端设备、服务器等硬件设备，也可以包括硬件设备上安装的软件，列车控制系统200中可以安装有大数据采集和处理系统。该列车控制系统200用于获取运营列车的当前剩余电量和待执行的目标任务，并基于目标任务，计算列车执行目标任务时所需的第一电量和运营列车执行完目标任务运行至充电站时所需的第二电量，并当需要对运营列车进行充电时，控制列车前往充电站进行充电。其中，该目标任务可以包括列车的停车点信息、停车时间、运行里程、所需耗电量等。

上述充电站300可以具有一个或多个充电位，该充电位用于对列车进行充电。

列车控制系统200分别与列车100、充电站300之间可以通过无线网络建立通信连接。可选的，上述的无线网络可以使用标准通信技术和/或协议。网络通常为因特网，但也可以是任何网络，包括但不限于局域网(Local Area Network，LAN)、城域网(MetropolitanArea Network，MAN)、广域网(Wide Area Network，WAN)、移动、有线或者无线网络、专用网络或者虚拟专用网络的任何组合。

为了便于理解和说明，下面通过图2至图8详细阐述本申请实施例提供的列车充电方法和装置。

图2所示为本申请实施例的列车充电方法的流程示意图，该方法可以由列车控制系统200执行。如图2所示，该方法包括：

S101、获取运营列车的当前剩余电量和待执行的目标任务。

具体的，列车在开始运营之前，需要为至少一辆列车中每辆列车分配表号任务，该表号任务可以是一个，也可以是多个，每个表号任务可以包括至少一个区间。在分配当前表号任务时，可以获取每辆列车在每个区间的耗电量和当前剩余电量，然后根据每个区间的耗电量，计算每辆列车执行当前表号任务时所需总电量，并根据每辆列车执行当前表号任务所需总电量和当前剩余电量，确定分配当前表号任务给至少一辆列车中的目标列车。

在从至少一辆列车中确定可分配当前表号任务的目标列车时，可以按照执行当前表号任务所需总电量由小到大的顺序对所有列车进行排序，并将所需总电量最小且当前剩余电量大于执行当前表号任务所需总电量的列车确定为可分配当前表号任务的目标列车，该目标列车为可以执行当前表号任务的列车。

其中，在对执行当前表号任务所需总电量由小到大的顺序对所有列车进行排序后，如果存在一辆列车执行当前表号任务时所需总电量小于当前剩余电量时，将该辆列车确定为目标列车。如果存在多辆列车执行该当前表号任务时所需总电量小于对应的当前剩余电量时，将执行当前表号任务时所需总电量最小的列车确定为目标列车。

例如，对于表号任务01，101列车执行该01表号任务时所需的总电量为20％，102列车执行该01表号任务时所需的总电量为40％，101列车的当前剩余电量为30％，102列车的当前剩余电量为50％，则按照执行01表号任务所需总电量由小到大的顺序对101列车和102列车进行排序，确定出所需总电量最小且当前剩余电量大于执行01表号任务所需总电量为101列车，即101列车作为可分配01表号任务的目标列车，将01表号任务分配至101列车。又例如，对于表号任务02，101列车执行该01表号任务时所需的总电量为30％，102列车执行该01表号任务时所需的总电量为40％，则满足执行02表号任务时所需总电量小于当前剩余电量的列车为102列车，即将02表号任务分配至102列车。在为列车分配表号任务后，列车可以根据分配的表号任务运行。

上述步骤中，列车在执行表号任务的过程中，到达线路中与车辆段相邻的停车点时，列车控制系统实时采集列车在停车点时的当前剩余电量、目标任务信息、续航时间、表号、车次号、车组号、列车的上一停车点、上一停车点与当前停车点之间的距离、目的地标识等信息，并将采集的以上信息存储在数据库中。

本实施例中，每个表号任务对应一个计划表，该计划表中包括一定时间段内单个列车的运行计划，例如，以一定时间段为一天，单个列车的运行线路以4号线为例，则该计划表中包括一天内单个列车在4号线上的运行时间。

车次号用于表示列车当前的车次，当列车运行方向、运行线路、运行位置发生变化时，车次号也发生变化。例如，当单个列车从科技路向太白南路运行时，该列车具有一个车次号；当列车从太白南路向科技路运行时，该列车又具有一个车次号，这两个车次号为不同的车次号。车组号用于唯一标识列车，与列车一一对应。

S102、基于目标任务，计算运营列车执行目标任务所需的第一电量和运营列车执行完目标任务运行至充电站所需的第二电量。

上述目标任务中包括运营列车的任务起始点和任务终止点，当目标任务中仅包含任务起始点和任务终止点时，则由任务起始点至任务终止点构成一个区间，即该目标任务包括一个区间。运营列车从任务起始点运行至任务终止点时可以包括中间站点，其中，当中间站点为一个时，任务起始点与中间站点之间、中间站点与任务终止点之间分别构成一个区间，即该目标任务中包括两个区间。当中间站点为多个时，由任务起始点到中间站点再到任务终止点之间，彼此相邻的两个站点之间构成一个区间，即该目标任务中包括三个或三个以上的区间。

列车控制系统可以实时记录列车的运营信息，如途径每个停车点的剩余电量，通过采集到运营列车在构成该区间的两个停车点的剩余电量，得到运营列车在该区间的区间耗电量，从而获取到运营列车在至少一个区间中每个区间运行所需的区间耗电量。其中，该停车点可以是站台、折返轨、转换轨、停车轨、充电轨等，构成该区间的两个停车点可以是站台、折返轨、转换轨、停车轨、充电轨的任意组合。

运营列车从任务起始点运行至任务终止点之间包含至少一个区间，获取在至少一个区间中每个区间运行所需的区间耗电量，将每个区间的区间耗电量相加，计算得到运营列车执行该目标任务所需的第一电量，并计算运营列车从任务终止点运行至充电站时所需的第二电量。

S103、基于第一电量、第二电量和当前剩余电量，判断是否需要对运营列车进行充电。

本步骤中，列车控制系统需要根据第一电量和第二电量之和与当前剩余电量的大小，判断运营列车是继续执行目标任务还是前往充电站进行充电。

在上述实施例的基础上，图3为本申请实施例提供的列车充电方法的流程示意图。如图3所示，上述步骤S103可以通过如下方法步骤实现：

S201、当第一电量与第二电量之和小于或等于当前剩余电量时，基于获取的备用列车信息判断是否需要对运营列车进行充电。

当第一电量和第二电量之和小于或等于运营列车的当前剩余电量时，可以判断出列车继续执行任务。为了保证所有列车正常运营，可以通过列车控制系统实时更新存储备用列车信息，也可以是运营系统实时更新存储备用列车信息。列车控制系统可以从自身获取备用列车信息，也可以向运营系统发送备用列车信息获取请求，从运营系统获取备用列车信息，根据备用列车信息，确定是否需要对运营列车进行充电。其中，备用列车用于当运营列车电量不足时，替换运营列车运行，该备用列车信息为空闲列车的信息，该备用列车信息可以包括备用列车标识、备用列车数、备用列车的使用状态、备用列车的位置标识、备用列车的当前剩余电量、备用列车充满电所需时间等信息。

从备用列车信息中确定备用列车数，判断备用列车数是否小于运营列车数，当备用列车数小于运营列车数时，确定运营列车的续航时间和运营列车执行充电的预估时间，如果运营列车的续航时间小于预估时间时，则即使当前运营列车电量足于完成下一任务并回到充电站，也取消该运营列车的任务执行，判断需要对运营列车进行充电。这是由于如果列车继续执行任务，可能所有运营列车同时进入电量不足状态，导致备用列车不足于替代现有电量不足的列车数，将对运营造成影响，所以备选列车数小于正在运营列车数时，需要部分列车提前进行充电，让电量不足的列车错开更替运行，从而保证列车的正常运营。

如果运营列车的续航时间大于或等于运营列车执行充电的预估时间时，确定运营列车继续执行该目标任务。

S202、当第一电量与第二电量之和大于当前剩余电量时，控制运营列车停止执行目标任务，基于获取的充电设施信息判断是否需要对运营列车进行充电。

本步骤中，当第一电量和第二电量之和大于运营列车的当前剩余电量时，控制运营列车停止执行目标任务，确定需要对运营列车进行充电。可选的，可以通过列车控制系统实时更新存储充电设施信息，也可以是通过充电站内运行的充电系统实时更新存储充电设施信息。列车控制系统可以从自身实时获取充电设施信息，也可以是向充电系统发送充电设施信息获取请求，从充电系统获取充电设施信息，并基于充电设施信息确定是否控制运营列车执行充电，其中，充电设施用于对运营列车和备用列车进行充电，该充电设施信息是指充电站对应的充电位信息，其中，充电站对应的充电位信息可以包括充电位数量、充电位使用状态和充电位标识等信息。

列车控制系统可以获取充电设施信息，然后根据充电设施信息判断是否需要对运营列车进行充电，其中，该充电设施信息可以包括充电站对应的充电位数量，当充电位数量为零时，获取所有运营列车的电量续航时间，检查所有运营列车的电量续航时间是否小于待执行目标任务的运营列车执行充电的预估时间，该待执行目标任务的运营列车为充电站内的任一充电列车，该待执行目标任务的运营列车执行充电的预估时间为充电站内的任一充电列车充满电所需时间。

当所有运营列车的电量续航时间均大于或等于待执行目标任务的运营列车执行充电的预估时间时，则确定控制运营列车继续执行目标任务。

当所有运营列车的电量续航时间小于待执行目标任务的运营列车执行充电的预估时间时，确定控制运营列车执行充电，并从充电列车中选择电量最多且大于预设电量的列车替换该运营列车，否则生成报警提示信息，该报警提示信息为当前充电条件无法满足运营需求，请尽快改善充电条件。其中，该预设电量值可以自定义设置，例如为50％。

S104、当需要对运营列车进行充电时，控制运营列车前往充电站进行充电。

当所需的第一电量与第二电量之和大于运营列车的当前剩余电量时，在对运营列车进行充电之前，可以在显示界面上弹出可以完成目标任务的备用列车供用户选择，即获取备用列车信息，基于备用列车信息确定是否存在目标备选列车，当存在目标备选列车时，通过目标备选列车替换当前列车。

在通过目标备选列车替换列车时，可以先删除运营列车绑定的目标任务，并控制目标备选列车到达运营列车的当前位置，将运营列车的目标任务与目标备选列车进行绑定，并控制目标备选列车执行目标任务，通过为目标备选列车添加目的地标识为运营列车的当前位置标识，并控制目标备选列车到达运营列车的当前位置，该当前位置可以是运营列车运行的停车点，然后将运营列车的目标任务标识分配至目标备选列车，并控制目标备选列车代替该运营列车继续执行该目标任务。该目的地标识为目标备选列车需要前往的目标地点对应的位置标识。

可选的，图4为本申请实施例提供的控制列车前往充电站进行充电方法的流程示意图，如图4所示，上述步骤S104可以通过如下方法步骤实现：

S301、删除运营列车绑定的目标任务标识。

S302、基于运营列车的当前位置和预设的地图信息，获取目标充电停车点的位置标识。

S303、将运营列车的目的地标识添加为所述目标充电停车点的位置标识。

S304、控制运营列车前往与目标充电停车点的位置标识对应的充电站进行充电。

当所需的第一电量与第二电量之和大于运营列车的当前剩余电量时，列车控制系统发出电量不足的提示信息，该提示信息可以是声音报警，也可以是通过在界面显示提示信息。该提示信息用于提示该运营列车需要前往充电站进行充电。

列车控制系统基于运营列车的当前位置和预设的地图信息，搜索获取到可用的充电停车点，该可用的充电停车点可以是空闲的充电停车点，将运营列车的当前目的地标识添加为目标充电停车点的位置标识，并基于目标充电停车点的位置标识，控制运营列车前往目标充电停车点的位置标识对应的充电站进行充电。该目标任务标识是指运营列车执行的目标任务对应的任务编号。

示例性地，可以参见图5所示，例如列车的运行路线包括充电站、车站1、车站2、车站3、车站4、车站5、车站6、车站7、车站8这9个停车点。列车的表号任务可以包括多个车次任务，多个车次叠加相连为一个表号。列车的运行计划一般以车站1-车站2-车站3-车站4-车站5-车站6-车站-7-车站8-车站1为一个车次计划，当列车需要充电时，可以前往充电站进行充电。其中，每两个停车点之间构成一个区间，如充电站与车站1之间构成区间1，同理，车站1与车站2之间构成区间2，车站2与车站3之间构成区间3，以此类推，从而形成9个区间。

当充电站中有一辆满电列车，且该列车的车组号为101，则为该列车分配了一个表号计划，该表号计划包括执行三圈车次计划，每圈车次计划为从充电站出发，依次经过车站1、车站2、车站3、车站4、车站5、车站6、车站7、车站8、车站1。

车组号为101的列车在执行第一圈车次计划时，从充电站开始出发，然后依次经过车站1、车站2、车站3、车站4、车站5、车站6、车站7、车站8、车站1，该列车在运行过程中，列车控制系统记录该列车在每个停车点的电量分别为充电站(100％)、车站1(97％)、车站2(94％)、车站3(91％)、车站4(88％)、车站5(85％)、车站6(82％)、车站7(79％)、车站8(76％)、车站1(73％)，通过计算相邻的两个停车点之间的电量差，得到该101列车在每个区间的区间耗电量为3％，并存储该区间耗电量，该区间耗电量可以存储在数据库中。该区间耗电量用于当有新的运行计划需求时，如运行计划需求为车站1-车站2-车站3-车站4-车站3-车站2-车站1，那么就可以直接用保存的区间耗电量直接计算出新的运行路线的耗电量为18％。基于区间耗电量3％，可以确定101列车从车站1开始出发，然后依次经过车站2、车站3、车站4、车站5、车站6、车站7、车站8、车站1所需电量为3％*8＝24％。

以此类推，当101列车执行第二圈车次任务返回到车站1时，列车的当前剩余电量为73％-24％＝49％，由于当前剩余电量49％>列车执行目标任务时所需的第一电量24％与列车从任务终止点运行至充电站时所需的第二电量3％时，即49％>(24％+3％)，所以列车可以继续执行第三圈任务，当第三圈任务完成回到车站1时，列车的当前剩余电量应该为25％，因为剩余电量25％<(第一电量24％+第二电量3％)，所以此时需要对列车进行充电。

进一步地，如果基于备用列车信息，判断是否需要对列车进行充电时，假设同时有列车101和列车102在运营，则列车101和列车102第二圈任务完成回到车站1时，当前剩余电量都应该为73％-24％＝49％，49％>(24％+3％)，即满足当前剩余电量大于第一电量和第二电量之和，此时如果充电站还有一个备用满电列车103，即备用列车数1小于运营列车数2时，而列车101执行充电的预估时间为1小时，即充满电需要1小时，续航时间只有0.5小时，即列车101的续航时间小于充满电所需时间，那么列车101将不继续执行第三圈任务，而是将任务交接给列车103执行，确定列车101回充电站执行充电，这样列车102将跑完第三圈时才可以跟列车101交接，不会导致在运营过程中无车交接。

当列车101需要回充电站充电时，列车101删除当前绑定的目标任务标识，并添加充电站对应的位置标识为目的地号，从而使得列车101回到充电站充电，而列车103将被添加目的地号为列车101所在的车站1对应的位置标识，然后控制列车103到达车站1，添加列车103的目标任务标识为列车101对应的列车识别号，从而继续完成列车101后续的目标任务。

本申请实施例提供的列车充电方法和装置，通过获取运营列车的当前剩余电量和待执行的目标任务，并基于目标任务，计算运营列车执行目标任务所需的第一电量和列车运行至充电站时所需的第二电量，基于第一电量、第二电量和当前剩余电量，判断是否需要对运营列车进行充电，当需要对运营列车进行充电时，控制运营列车前往充电站进行充电。该方案能够根据第一电量、第二电量和当前剩余电量，实时判断是否需要对运营列车进行充电，从而能够及时控制运营列车前往充电站进行充电，避免了列车由于电量不足停在轨道上，消除了安全隐患，从而为列车的正常运营提供了安全保障。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

另一方面，图6为本申请实施例提供的一种列车充电装置的结构示意图。该装置可以为终端设备内的装置，如图6所示，该装置600包括：

获取模块610，用于获取运营列车的当前剩余电量和待执行的目标任务；

计算模块620，用于基于目标任务，计算运营列车执行目标任务所需的第一电量和运营列车执行完目标任务运行至充电站所需的第二电量；

判断模块630，用于基于第一电量、第二电量和当前剩余电量，判断是否需要对运营列车进行充电；

控制模块640，用于当需要对运营列车进行充电时，控制运营列车前往充电站进行充电。

可选的，如图7所示，上述计算模块620，包括：

第一确定单元621，用于确定目标任务的任务起始点和任务终止点，任务起始点与任务终止点之间包含至少一个区间；

第一获取单元622，用于获取运营列车在至少一个区间中每个区间运行所需的区间耗电量；

第一计算单元623，用于将每个区间的区间耗电量相加，计算得到运营列车执行目标任务所需的第一电量；

第二计算单元624，用于计算运营列车从任务终止点运行至充电站时所需的第二电量。

可选的，判断模块630，包括：

第一判断单元631，用于当第一电量与第二电量之和小于或等于当前剩余电量时，基于获取的备用列车信息判断是否需要对运营列车进行充电，其中，备用列车用于当运营列车电量不足时，替换运营列车运行；

第二判断单元632，用于当第一电量与第二电量之和大于当前剩余电量时，控制运营列车停止执行目标任务，基于获取的充电设施信息判断是否需要对运营列车进行充电，其中，充电设施用于对运营列车和备用列车进行充电。

可选的，上述第一判断单元631，具体用于：

从备用列车信息中确定备用列车数；

当备用列车数小于运营列车数时，确定运营列车的续航时间和运营列车执行充电的预估时间；

若运营列车的续航时间小于预估时间时，判断需要对运营列车进行充电。

可选的，上述第二判断单元632，具体用于：

从充电设施信息中获取充电站对应的充电位数量；

当充电位数量为零时，获取所有运营列车的电量续航时间；

若所有运营列车的电量续航时间小于待执行目标任务的运营列车执行充电的预估时间时，判断需要对运营列车进行充电。

可选的，上述控制模块640，包括：

基于运营列车的当前位置和预设的地图信息，确定目标充电停车点的位置；

控制运营列车前往与目标充电停车点的位置对应的充电站进行充电。

可选的，上述控制模块640，还用于：

删除运营列车绑定的目标任务；

控制目标备选列车到达运营列车的当前位置；

将运营列车的目标任务与目标备选列车进行绑定；

控制目标备选列车执行目标任务。

可选的，上述装置，还用于：

获取至少一辆列车中每辆列车在每个区间的耗电量和当前剩余电量；

根据每辆列车在每个区间的耗电量，计算每辆列车执行当前表号任务所需总电量，当前表号任务包括至少一个区间；

根据每辆列车执行当前表号任务所需总电量和当前剩余电量，确定目标列车并将所述当前表号任务分配至所述目标列车。

可选的，上述装置，还用于：

按照执行当前表号任务所需总电量对所有列车进行排序；

将所需总电量最小且当前剩余电量大于所需总电量的列车确定为目标列车。

可以理解的是，本实施例提供的列车充电装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，在此不再赘述。

下面参考图8，图8为本申请实施例的终端设备或服务器的计算机系统的结构示意图。

如图8所示，计算机系统1000包括中央处理单元(CPU)1001，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的程序或者从存储部分1008加载到随机访问存储器(RAM)1003中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM1003中，还存储有系统1000操作所需的各种程序和数据。CPU1001、ROM1002以及RAM1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(I/O)接口1006也连接至总线1004。

以下部件连接至I/O接口1005：包括键盘、鼠标等的输入部分1006；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分1007；包括硬盘等的存储部分1008；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1009。通信部分1009经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1010也根据需要连接至I/O接口1006。可拆卸介质1011，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1010上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1008。

特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在机器可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1003从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1011被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)1001执行时，执行本申请的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本申请所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，前述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器，包括：获取模块、计算模块、判断模块及控制模块。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定，例如，获取模块还可以被描述为“用于获取运营列车的当前剩余电量和待执行的目标任务”。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中的。上述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，当上述前述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的列车充电方法：

获取运营列车的当前剩余电量和待执行的目标任务；

基于所述目标任务，计算所述运营列车执行所述目标任务所需的第一电量和所述运营列车执行完所述目标任务运行至充电站所需的第二电量；

基于所述第一电量、第二电量和所述当前剩余电量，判断是否需要对所述运营列车进行充电；

当需要对所述运营列车进行充电时，控制所述运营列车前往所述充电站进行充电。

综上所述，本申请实施例提供的列车充电方法和装置，通过获取运营列车的当前剩余电量和待执行的目标任务，并基于目标任务，计算运营列车执行目标任务所需的第一电量和列车运行至充电站时所需的第二电量，基于第一电量、第二电量和当前剩余电量，判断是否需要对运营列车进行充电，当需要对运营列车进行充电时，控制运营列车前往充电站进行充电。该方案能够根据第一电量、第二电量和当前剩余电量，实时判断是否需要对运营列车进行充电，从而能够及时控制运营列车前往充电站进行充电，避免了列车由于电量不足停在轨道上，消除了安全隐患，从而为列车的正常运营提供了安全保障。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种列车充电方法，其特征在于，该方法包括：

获取运营列车的当前剩余电量和待执行的目标任务；

基于所述目标任务，计算所述运营列车执行所述目标任务所需的第一电量和所述运营列车执行完所述目标任务运行至充电站所需的第二电量；

当所述第一电量与所述第二电量之和小于或等于所述当前剩余电量时，基于获取的备用列车信息判断是否需要对所述运营列车进行充电，其中，备用列车用于当运营列车电量不足时，替换所述运营列车运行；

当需要对所述运营列车进行充电时，控制所述运营列车前往所述充电站进行充电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目标任务，计算所述运营列车执行所述目标任务所需的第一电量和所述运营列车执行完所述目标任务运行至充电站所需的第二电量，包括：

确定所述目标任务的任务起始点和任务终止点，所述任务起始点与所述任务终止点之间包含至少一个区间；

获取所述运营列车在所述至少一个区间中每个区间运行所需的区间耗电量；

将所述每个区间的区间耗电量相加，计算得到所述运营列车执行所述目标任务所需的第一电量；

计算所述运营列车从所述任务终止点运行至所述充电站所需的第二电量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一电量、第二电量和所述当前剩余电量，判断是否需要对所述运营列车进行充电，包括：

当所述第一电量与所述第二电量之和大于所述当前剩余电量时，控制所述运营列车停止执行目标任务，基于获取的充电设施信息判断是否需要对所述运营列车进行充电，其中，充电设施用于对所述运营列车和所述备用列车进行充电。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于备用列车信息判断是否需要对所述运营列车进行充电，包括：

从所述备用列车信息中确定备用列车数；

当所述备用列车数小于运营列车数时，确定所述运营列车的续航时间和所述运营列车执行充电的预估时间；

若所述运营列车的续航时间小于所述预估时间时，判断需要对所述运营列车进行充电。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于获取的充电设施信息判断是否需要对所述运营列车进行充电，包括：

从所述充电设施信息中获取所述充电站对应的充电位数量；

当所述充电位数量为零时，获取所有运营列车的电量续航时间；

若所述所有运营列车的电量续航时间小于所述待执行的目标任务的运营列车执行充电的预估时间时，判断需要对所述运营列车进行充电。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当需要对所述运营列车进行充电时，控制所述运营列车前往所述充电站进行充电，包括：

基于所述运营列车的当前位置和预设的地图信息，确定目标充电停车点的位置；

控制所述运营列车前往与所述目标充电停车点的位置对应的充电站进行充电。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在控制所述运营列车前往所述充电站进行充电之前，所述方法还包括：

删除所述运营列车绑定的目标任务；

控制目标备选列车到达所述运营列车的当前位置；

将所述运营列车的目标任务与所述目标备选列车进行绑定；

控制所述目标备选列车执行所述目标任务。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取运营列车的当前剩余电量和待执行的目标任务之前，所述方法还包括：

获取至少一辆列车中每辆列车在每个区间的耗电量和当前剩余电量；

根据每辆列车在所述每个区间的耗电量，计算每辆列车执行当前表号任务所需总电量，所述当前表号任务包括至少一个区间；

根据所述每辆列车执行所述当前表号任务所需总电量和当前剩余电量，确定目标列车并将所述当前表号任务分配至所述目标列车。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述每辆列车执行所述当前表号任务所需总电量和当前剩余电量，确定目标列车，包括：

按照执行所述当前表号任务所需总电量对所有列车进行排序；

将所述所需总电量最小且所述当前剩余电量大于所述所需总电量的列车确定为所述目标列车。

10.一种列车充电装置，其特征在于，该装置包括存储器、处理器以及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器用于执行所述程序时实现如权利要求1-9任一项所述的方法。