CN115526519A - 一种基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法 - Google Patents

一种基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法 Download PDF

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张冲
梁惠媛
李世超
于瑞文
管锐
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Abstract

本发明涉及一种基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法，其解决了现有机场中电动特种车辆充电过程存在排队、充电拥挤，充电效率低的技术问题，其充电调度过程是：1)根据车联网系统确定各电动车辆的当前状态；2)根据车联网系统及充电设备信息管理系统确定充电中车辆所使用的充电桩及其剩余充电时间；3)根据车联网系统确定需充电车辆当前所处位置，计算该车辆距充电桩的距离；4)根据车辆当前位置距充电桩的距离与车辆的行驶速度得到车辆到达充电桩的时间；5)确定车辆到达各充电桩的评判时间；6)利用评价函数对各电动车辆到达各充电桩的评判时间与距离进行综合评判，确定各车辆的目标充电桩。达到对充电车辆有效调度，优化调度时间及距离，提升机场服务保障能力。

Description

一种基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法
技术领域
本发明涉及空港地面服务设备技术领域，具体而言，涉及一种基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法。
背景技术
在空港地面服务设备技术领域，航班在机场过站期间所接受的一系列地面服务，通过不同类型的保障车辆来执行。机场存在环境污染问题，污染源很大一部分是来自于机场特种车辆的尾气排放，这些车辆主要包括：电源车、空调车、气源车、升降平台车、行李传送车、食品车、客梯车、清水车、污水车、垃圾车、牵引车、行李拖头车、加油车、除冰车、摆渡车、加油车等，这些特种车辆通常使用燃油车底盘，排放的尾气对空气造成严重污染。
是为了解决污染问题，实现绿色机场，一些特种车辆实现了电动化，电动代替传统的燃油发动机。机场配备了大量电动特种车辆，为了方便电动特种车辆充电，在机场设置了很多充电桩。由于充电桩分布在机场的不同区域，目前单纯依靠距离选择充电桩往往会造成车辆排队，充电拥堵的现象，充电效率很低。如何合理调度电动车辆选择合适的充电桩，对于提高充电效率、提升机场服务航班能力具有重要的意义。
发明内容
本发明就是要解决现有机场中电动特种车辆充电过程存在排队、充电拥挤，充电效率低的技术问题，提供一种基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法。
本发明提供一种基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法，包括以下步骤：
步骤1，根据车联网系统确定各电动车辆的当前状态，根据各车辆的电量将其状态分为三类：充电中、需充电、无需充电；
步骤2，根据车联网系统以及充电设备管理系统确定状态为充电中的电动车辆所使用的充电桩，并获得该电动车辆的剩余充电时间；
步骤3，根据车联网系统确定状态为需充电的电动车辆当前所处位置，计算该电动车辆距离各充电桩的距离；
步骤4，根据电动车辆当前位置距各充电桩的距离与车辆的行驶速度计算车辆到达充电桩的时间；
步骤5，计算车辆到达充电桩的评判时间；
步骤6，根据不同车型，利用评价函数对各电动车辆到达各充电桩的评判时间与距离进行综合评判，确定各车辆的目标充电桩；
步骤7，调度各个车辆驶向其目标充电桩。
本发明还提供一种基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法，包括以下步骤：
第一步：根据车联网系统确定各电动车辆的当前状态，根据各电动车辆的剩余电量将其状态分为三类：充电中、需充电、无需充电；
第二步：根据车联网系统以及充电设备信息管理系统确定状态为“充电中”电动车辆所使用的充电桩，并确定该车辆的剩余充电时间tk1，机场有K个充电桩；
通过第一步可以找到“充电中”车辆，通过充电设备信息管理系统确定其所使用的充电桩，通过该车辆充满电所消耗的时间和当前已充电量，得到该车辆的剩余充电时间tk1，k代表第k个充电桩；
第三步：根据车联网系统确定状态为“需充电”车辆当前所处位置，计算该车辆到充电桩之间的距离Lk；
获得“需充电”车辆从当前位置到各个充电桩的距离Lk，其中k代表第k个充电桩；
第四步：根据车辆当前位置距充电桩之间的距离Lk与车辆的平均行驶速度v得到车辆到达各充电桩的时间tk2；
通过下式：
Figure BDA0003884741280000031
计算各个电动车辆的平均行驶速度v，vj表示车辆已经行驶一定时间段内某一时刻的速度，n表示按照一定时间间隔采集速度的次数，结合第三步得到“需充电”车辆距离充电桩的距离Lk，通过下式：
Figure BDA0003884741280000032
计算电动车辆从当前位置到充电桩所需的时间tk2，其中k代表第k个充电桩；
第五步：依据下式确定车辆到达第k个充电桩的评判时间Tk：
Figure BDA0003884741280000033
第六步：利用评价函数对各电动车辆到达各充电桩的评判时间与距离进行综合评判，确定各车辆的目标充电桩；
按照下式的评价函数对某台车辆到达第k个充电桩距离Lk和评判时间Tk进行综合评估：
Figure BDA0003884741280000034
a、b分别代表距离Lk和评判时间Tk所对应的权值，(a+b＝1)；
对得到的车辆到达各充电桩的评价函数值M进行排序，选择M值最大的那个充电桩作为该车辆的目标充电桩。
本发明还提供一种基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法，包括以下步骤：
机场有三个充电桩，分别为1号充电桩、2号充电桩、3号充电桩；有4辆电动车辆，分别为1号电动车辆、2号电动车辆、3号电动车辆、4号电动车辆；
第一步，通过车联网系统确定1号电动车辆、2号电动车辆、3号电动车辆以及4号电动车辆的剩余电量，再根据剩余电量将电动车辆的状态定义为充电中、需充电或无需充电，1号电动车辆的状态为“需充电”，2号电动车辆的状态为“需充电”，3号电动车辆的状态是“充电中”，4号电动车辆的状态为“充电中”；
第二步，根据车联网系统确定3号电动车辆和4号电动车辆的位置信息分别是G3、G4，根据位置信息G3、G4和充电设备信息管理系统中记录的四个充电桩的位置信息确定3号电动车辆所使用的充电桩、4号电动车辆所使用的充电桩，3号电动车辆使用1号充电桩进行充电，4号电动车辆使用2号充电桩进行充电，3号电动车辆使用1号充电桩的剩余充电时间是t(1)；4号电动车辆使用2号充电桩的剩余充电时间是t(2)；3号充电桩当前未使用，将其剩余充电时间t(3)看作零，即t(3)＝0；
第三步：针对处于“需充电”状态的1号电动车辆，进行如下处理过程：
S301：通过车联网系统确定的1号电动车辆当前所处位置信息G1，再结合充电设备信息管理系统中的1号充电桩的位置信息，计算出1号电动车辆到达1号充电桩的距离L1(1)；计算出1号电动车辆到达2号充电桩的距离L1(2)；计算出1号电动车辆到达3号充电桩的距离L1(3)；
S302：通过下式：
Figure BDA0003884741280000051
计算出电动车辆的平均行驶速度v，公式中，vj表示电动车辆在某一时刻的速度，n表示在这段时间内按照一定时间间隔采集速度的次数；
首先计算出1号电动车辆平均行驶速度v1,再根据L1(1)和平均行驶速度v1通过式(2-1)得到1号电动车辆从当前位置到达1号充电桩的耗时t1(1)：
Figure BDA0003884741280000052
通过公式(2-2)计算出1号电动车辆从当前位置到达2号充电桩的耗时t1(2)：
Figure BDA0003884741280000053
通过公式(2-3)计算出1号电动车辆从当前位置到达3号充电桩的耗时t1(3)：
Figure BDA0003884741280000054
S303：比较t(1)与t1(1)，通过式(3-1)得到1号电动车辆到达1号充电桩的评判时间T1(1)：
Figure BDA0003884741280000055
比较t(2)与t1(2)，通过式(3-2)得到1号电动车辆到达2号充电桩的评判时间T1(2)：
Figure BDA0003884741280000061
比较t(3)与t1(3)，通过式(3-3)得到1号电动车辆到达3号充电桩的评判时间T1(3)：
Figure BDA0003884741280000062
由于t(3)＝0，所以T1(3)＝t1(3)＝0；
S304：在得到1号电动车辆到达1号充电桩的距离L1(1)和评判时间T1(1)之后，将L1(1)和T1(1)代入式(4),得到1号电动车辆到达1号充电桩的评价函数值M1(1)：
Figure BDA0003884741280000063
将L1(2)和T1(2)代入(4-1)式，得到1号电动车辆到达2号充电桩的评价函数值M1(2)：
Figure BDA0003884741280000064
将L1(3)和T1(3)代入(4-2)式，得到1号电动车辆到达3号充电桩的评价函数值M1(3)：
Figure BDA0003884741280000065
S305：将M1(1)、M1(2)、M1(3)进行排序，选取数值最大的评价函数值所对应的充电桩作为1号电动车辆的目标充电桩。
优选地，第三步结束后进行第四步，
第四步：针对处于“需充电”状态的2号电动车辆，进行如下处理过程：
S401，对第三步确定的目标充电桩之外的其他充电桩进行相关计算，当第三步确定的目标充电桩是2号充电桩，则针对1号充电桩和3号充电桩进行相关计算；
S402，通过车联网系统确定的2号电动车辆当前所处位置信息G2，再结合充电设备信息管理系统中的1号充电桩的位置信息，计算出2号电动车辆到达1号充电桩的距离L2(1)；计算出2号电动车辆到达3号充电桩的距离L2(3)；
S403：计算出2号电动车辆平均行驶速度v2,再根据L2(1)和平均行驶速度v2通过式(5-1)得到2号电动车辆从当前位置到达1号充电桩的耗时t2(1)；
Figure BDA0003884741280000071
通过公式(5-2)计算出2号电动车辆从当前位置到达3号充电桩的耗时t2(3)
Figure BDA0003884741280000072
S404：比较t(1)与t2(1)，通过式(6)得到2号电动车辆到达1号充电桩的评判时间T2(1)：
Figure BDA0003884741280000073
比较t(3)与t2(3)，通过式(7)得到2号电动车辆到达3号充电桩的评判时间T2(3)
Figure BDA0003884741280000074
由于t(3)＝0，所以T2(3)＝t2(3)。
S405：在得到2号电动车辆到达1号充电桩的距离L2(1)和评判时间T2(1)之后，将L2(1)和T2(1)代入式(8),得到2号电动车辆到达1号充电桩的评价函数值M2(1)，
Figure BDA0003884741280000081
将L2(3)和T2(3)代入(9)式，得到2号电动车辆到达3号充电桩的评价函数值M2(3)
Figure BDA0003884741280000082
S406：将M2(1)、M2(3)进行排序，选取数值最大的评价函数值所对应的充电桩作为2号电动车辆的目标充电桩。
优选地，第五步，1号电动车辆和2号电动车辆分别驶向各自的目标充电桩进行充电。
本发明的有益效果是，能够合理调度机场电动车辆到达各充电桩进行充电，减少车辆排队，提高机场电动车辆的充电效率，提升机场服务航班能力，达到对充电车辆有效调度，优化调度时间及距离，提升机场服务保障能力。
本发明进一步的特征和方面，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。
附图说明
图1是车联网系统的原理图，机场特种车辆上设置的车辆信息采集模块、车辆信息发送模块将数据通过网关发送到数据分析服务器的原理框图；
图2是基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法的流程图；
图3是车联网系统中的模拟仪表盘，显示车辆电量剩余0％；
图4是车联网系统中的模拟仪表盘，显示车辆的剩余电量为88％；
图5是车联网系统中的模拟仪表盘，显示有充电标志。
具体实施方式
以下参照附图，以具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明公开的一种基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法，主要通过以下过程实现：
第一步：根据车联网系统确定各电动车辆的当前状态，根据各电动车辆的剩余电量将其状态分为三类：充电中、需充电、无需充电，对于无需充电车辆，无需对其进行充电调度。
车联网系统记录电动车辆的各种信息，在车联网系统中可以查看车辆的剩余电量，如图3-图5所示，在车联网系统的模拟仪表盘上会显示剩余电量或充电标志，图3所示的车辆电量剩余0％，则该车辆为需充电车辆；图4所示的车辆的剩余电量为88％，则该车辆为无需充电车辆；图4所示的车辆显示有充电标志，故该车辆为充电中车辆。由于图4所示车辆的剩余电量88％，能够满足工作所需，无需对其进行充电，因此也无需对其充电调度。需要说明的是，剩余电量0％定义为需充电状态只是举例，不限于0％，也可以是1％、3％等，根据实际情况设定；剩余电量是88％定义为无需充电状态只是举例，不限于88％，也可以是90％、95％等，根据实际情况设定。
第二步：根据车联网系统以及充电设备信息管理系统确定状态为“充电中”电动车辆所使用的充电桩，并确定该车辆的剩余充电时间tk1。机场有K个充电桩。
通过第一步可以找到“充电中”车辆，通过充电设备信息管理系统可以确定其所使用的充电桩，通过该车辆充满电所消耗的时间和当前已充电量，可以得到该车辆的剩余充电时间tk1。k代表第k个充电桩。
第三步：根据车联网系统确定状态为“需充电”车辆当前所处位置，计算该车辆到充电桩之间的距离Lk。
通过第一步可以找到“需充电”车辆，如图5所示，可以得到该车辆的位置，结合充电设备信息管理系统确定的各充电桩的位置(通过GPS定位系统获得各充电桩的位置)，由于特种车辆在机场内的行驶路线是确定的(充电桩安装在该固定路线旁边)，因此可以得到车辆从当前位置到各充电桩的路线，并能够得到车辆从当前位置到各个充电桩的距离Lk。其中k代表第k个充电桩。
第四步：根据车辆当前位置距充电桩之间的距离Lk与车辆的平均行驶速度v得到车辆到达各充电桩的时间tk2。
由于电动车辆在机场内行驶时并不是以固定速度在行驶，速度处于一直变化的状态中，通过下式：
Figure BDA0003884741280000101
可以得到各个电动车辆的平均行驶速度v，vj表示车辆已经行驶一定时间段内某一时刻的速度，n表示按照一定时间间隔采集速度的次数，结合第三步得到“需充电”车辆距离充电桩的距离Lk，通过下式：
Figure BDA0003884741280000111
可以得到车辆从当前位置到充电桩所需的时间tk2。其中k代表第k个充电桩。
第五步：依据下式确定车辆到达第k个充电桩的评判时间Tk：
Figure BDA0003884741280000112
为优化充电调度，减少电动车辆不必要的充电排队时间，需要对车辆到达充电桩的时间进行评判。假设某需充电车辆在当前位置A，其需要前往第k个充电桩所在位置B进行充电，如果第k个充电桩当前没有车辆正在充电，则tk1＝0，需充电车辆到达第k个充电桩可直接进行充电，无需排队，故评判时间Tk取tk2即可；如果第k个充电桩当前正有车辆在充电，若当前充电车辆的剩余充电时间tk1小于需充电车辆从当前位置A到达第k个充电桩所在的位置B所消耗的时间tk2，即tk1＜tk2，说明在需充电车辆到达第k个充电桩之前，仍在前往第k个充电桩的路途中时，第k个充电桩上的正在充电车辆已经充电完成，需充电车辆到达第k个充电桩之后也无需排队，此时评判时间Tk仍取tk2即可；若当前充电车辆的剩余充电时间tk1大于需充电车辆从当前位置A到达第k个充电桩所在的位置B所消耗的时间tk2，即tk1>tk2，说明即使需充电车辆到达第k个充电桩，第k个充电桩上正在充电的车辆仍未充电完成，需充电车辆仍需排队等待，此时评判时间Tk取tk1。
第六步：根据不同车型，利用评价函数对各电动车辆到达各充电桩的评判时间与距离进行综合评判，确定各车辆的目标充电桩。
通过第三步可以确定某台需充电车辆到达各充电桩的距离Lk，通过第五步可以确定该需充电车辆到达充电桩的评判时间Tk。若单纯依据距离为需充电车辆选择充电桩，往往所选的充电桩仅距离最近，但忽略了距离最近的充电桩是否需要排队的问题；若单纯依据评判时间为需充电车辆选择充电桩，又会忽略距离而选择排队时间最短的充电桩。因此综合考虑两者，兼顾距离最优的同时又要选择无需排队的充电桩。按照下式的评价函数对某台车辆到达第k个充电桩距离Lk和评判时间Tk进行综合评估：
Figure BDA0003884741280000121
a、b分别代表距离Lk和评判时间Tk所对应的权值，根据机场的实际情况确定(a+b＝1)，若某机场充电桩的数量充裕，可以增大a的值，使距离因素占据更高的比重；若某机场充电桩数量较少，排队充电的情况较多，就增大b的值，使时间因素占据更高的比重。
通过上述步骤可以得到某台车辆从当前位置到第k个充电桩的评价函数值M。对某台需充电车辆按照上述步骤逐个评价各个充电桩，可以得到第1个、第2个、……、第k个充电桩的评价函数值M，在得到车辆到达各充电桩的评价函数值M之后，将各M进行排序，选择M值最大的那个充电桩作为该车辆的目标充电桩。
下面以充电桩和电动车辆的具体数量进行举例：
机场有三个充电桩，分别为1号充电桩、2号充电桩、3号充电桩；有4辆电动车辆，分别为1号电动车辆、2号电动车辆、3号电动车辆、4号电动车辆。
第一步，通过车联网系统确定1号电动车辆、2号电动车辆、3号电动车辆以及4号电动车辆的剩余电量，再根据剩余电量可将电动车辆的状态定义为充电中、需充电或无需充电。对于处于无需充电状态的车辆，不需对其进行充电调度。1号电动车辆的状态为“需充电”，2号电动车辆的状态为“需充电”，3号电动车辆的状态是“充电中”，4号电动车辆的状态为“充电中”。
第二步，根据车联网系统确定3号电动车辆和4号电动车辆的位置信息分别是G3、G4，由于充电设备信息管理系统中记录了四个充电桩的位置信息，当3号电动车辆位置信息G3与某一个充电桩的位置信息一致时就能确定3号电动车辆所使用的充电桩，因此根据位置信息G3、G4和充电设备信息管理系统中记录的四个充电桩的位置信息就能确定3号电动车辆所使用的充电桩、4号电动车辆所使用的充电桩。此外，根据车联网系统中的已充电量并结合车辆的总充电时长可以得到“充电中”车辆的剩余充电时间。因此，假设确定得到的结果是：3号电动车辆使用1号充电桩进行充电，4号电动车辆使用2号充电桩进行充电，3号电动车辆使用1号充电桩的剩余充电时间是t(1)；4号电动车辆使用2号充电桩的剩余充电时间是t(2)；3号充电桩当前未使用，将其剩余充电时间t(3)看作零，即t(3)＝0。
第三步：针对处于“需充电”状态的1号电动车辆，进行如下处理过程：
S301：通过车联网系统确定的1号电动车辆当前所处位置信息G1，再结合充电设备信息管理系统中的1号充电桩的位置信息，计算出1号电动车辆到达1号充电桩的距离L1(1)；计算出1号电动车辆到达2号充电桩的距离L1(2)；计算出1号电动车辆到达3号充电桩的距离L1(3)；
S302：由于电动车辆在机场内行驶时并不是以固定速度在行驶，速度处于一直变化的状态中，所以通过下式：
Figure BDA0003884741280000131
可以计算出电动车辆的平均行驶速度v，公式中，vj表示电动车辆在某一时刻的速度，电动车辆在当天已经行驶的时间是已知的，n表示在这段时间内按照一定时间间隔采集速度的次数。
首先计算出1号电动车辆平均行驶速度v1,再根据L1(1)和平均行驶速度v1通过式(2-1)得到1号电动车辆从当前位置到达1号充电桩的耗时t1(1)。
Figure BDA0003884741280000141
同理，通过公式(2-2)计算出1号电动车辆从当前位置到达2号充电桩的耗时t1(2)
Figure BDA0003884741280000142
同理，通过公式(2-3)计算出1号电动车辆从当前位置到达3号充电桩的耗时t1(3)
Figure BDA0003884741280000143
S303：比较t(1)与t1(1)，通过式(3-1)得到1号电动车辆到达1号充电桩的评判时间T1(1)：
Figure BDA0003884741280000144
比较t(2)与t1(2)，通过式(3-2)得到1号电动车辆到达2号充电桩的评判时间T1(2)
Figure BDA0003884741280000151
比较t(3)与t1(3)，通过式(3-3)得到1号电动车辆到达3号充电桩的评判时间T1(3)
Figure BDA0003884741280000152
由于t(3)＝0，所以T1(3)＝t1(3)＝0。
S304：在得到1号电动车辆到达1号充电桩的距离L1(1)和评判时间T1(1)之后，将L1(1)和T1(1)代入式(4),得到1号电动车辆到达1号充电桩的评价函数值M1(1)，
Figure BDA0003884741280000153
将L1(2)和T1(2)代入(4-1)式，得到1号电动车辆到达2号充电桩的评价函数值M1(2)
Figure BDA0003884741280000154
将L1(3)和T1(3)代入(4-2)式，得到1号电动车辆到达3号充电桩的评价函数值M1(3)
Figure BDA0003884741280000155
S305：将M1(1)、M1(2)、M1(3)进行排序，选取数值最大的评价函数值所对应的充电桩作为1号电动车辆的目标充电桩。如果，M1(2)最大，则2号充电桩为1号电动车辆的目标充电桩。
第四步：针对处于“需充电”状态的2号电动车辆，进行如下处理过程：
S401，对第三步确定的目标充电桩之外的其他充电桩进行相关计算，如果第三步确定的目标充电桩是2号充电桩，则针对1号充电桩和3号充电桩进行相关计算。
S402，通过车联网系统确定的2号电动车辆当前所处位置信息G2，再结合充电设备信息管理系统中的1号充电桩的位置信息，计算出2号电动车辆到达1号充电桩的距离L2(1)；计算出2号电动车辆到达3号充电桩的距离L2(3)。
S403：计算出2号电动车辆平均行驶速度v2,再根据L2(1)和平均行驶速度v2通过式(5-1)得到2号电动车辆从当前位置到达1号充电桩的耗时t2(1)。
Figure BDA0003884741280000161
同理，通过公式(5-2)计算出2号电动车辆从当前位置到达3号充电桩的耗时t2(3)
Figure BDA0003884741280000162
S404：比较t(1)与t2(1)，通过式(6)得到2号电动车辆到达1号充电桩的评判时间T2(1)：
Figure BDA0003884741280000163
比较t(3)与t2(3)，通过式(7)得到2号电动车辆到达3号充电桩的评判时间T2(3)
Figure BDA0003884741280000171
由于t(3)＝0，所以T2(3)＝t2(3)＝0。
S405：在得到2号电动车辆到达1号充电桩的距离L2(1)和评判时间T2(1)之后，将L2(1)和T2(1)代入式(8),得到2号电动车辆到达1号充电桩的评价函数值M2(1)，
Figure BDA0003884741280000172
将L2(3)和T2(3)代入(9)式，得到2号电动车辆到达3号充电桩的评价函数值M2(3)
Figure BDA0003884741280000173
S406：将M2(1)、M2(3)进行排序，选取数值最大的评价函数值所对应的充电桩作为2号电动车辆的目标充电桩。如果M2(3)最大，则3号充电桩为2号电动车辆的目标充电桩。
第五步，1号电动车辆和2号电动车辆分别驶向各自的目标充电桩进行充电。
采用上述实现方式，对于需充电的车辆，综合其从当前位置到各充电桩的距离以及排队所消耗的时间，同时根据不同机场不同车型在一周内的充电次数，对该车辆选择某一充电桩的合理性做出评价，利用评价结果，合理调度车辆，免去充电排队时间，对于充电频繁的车辆，优先调度其充电，提高充电效率，提升机场保障能力。
以上所述仅对本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡是在本发明的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1，根据车联网系统确定各电动车辆的当前状态，根据各车辆的电量将其状态分为三类：充电中、需充电、无需充电；
步骤2，根据车联网系统以及充电设备管理系统确定状态为充电中的电动车辆所使用的充电桩，并获得该电动车辆的剩余充电时间；
步骤3，根据车联网系统确定状态为需充电的电动车辆当前所处位置，计算该电动车辆距离各充电桩的距离；
步骤4，根据电动车辆当前位置距各充电桩的距离与车辆的行驶速度计算车辆到达充电桩的时间；
步骤5，计算车辆到达充电桩的评判时间；
步骤6，根据不同车型，利用评价函数对各电动车辆到达各充电桩的评判时间与距离进行综合评判，确定各车辆的目标充电桩；
步骤7，调度各个车辆驶向其目标充电桩。
2.一种基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法，其特征是，包括以下步骤：
第一步：根据车联网系统确定各电动车辆的当前状态，根据各电动车辆的剩余电量将其状态分为三类：充电中、需充电、无需充电；
第二步：根据车联网系统以及充电设备信息管理系统确定状态为“充电中”电动车辆所使用的充电桩，并确定该车辆的剩余充电时间tk1，机场有K个充电桩；
通过第一步可以找到“充电中”车辆，通过充电设备信息管理系统确定其所使用的充电桩，通过该车辆充满电所消耗的时间和当前已充电量，得到该车辆的剩余充电时间tk1，k代表第k个充电桩；
第三步：根据车联网系统确定状态为“需充电”车辆当前所处位置，计算该车辆到充电桩之间的距离Lk；
获得“需充电”车辆从当前位置到各个充电桩的距离Lk，其中k代表第k个充电桩；
第四步：根据车辆当前位置距充电桩之间的距离Lk与车辆的平均行驶速度v得到车辆到达各充电桩的时间tk2；
通过下式：
Figure FDA0003884741270000021
计算各个电动车辆的平均行驶速度v，vj表示车辆已经行驶一定时间段内某一时刻的速度，n表示按照一定时间间隔采集速度的次数，结合第三步得到“需充电”车辆距离充电桩的距离Lk，通过下式：
Figure FDA0003884741270000022
计算电动车辆从当前位置到充电桩所需的时间tk2，其中k代表第k个充电桩；
第五步：依据下式确定车辆到达第k个充电桩的评判时间Tk：
Figure FDA0003884741270000023
第六步：利用评价函数对各电动车辆到达各充电桩的评判时间与距离进行综合评判，确定各车辆的目标充电桩；
按照下式的评价函数对某台车辆到达第k个充电桩距离Lk和评判时间Tk进行综合评估：
Figure FDA0003884741270000031
a、b分别代表距离Lk和评判时间Tk所对应的权值，(a+b＝1)；
对得到的车辆到达各充电桩的评价函数值M进行排序，选择M值最大的那个充电桩作为该车辆的目标充电桩。
3.一种基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法，其特征是，包括以下步骤：
机场有三个充电桩，分别为1号充电桩、2号充电桩、3号充电桩；有4辆电动车辆，分别为1号电动车辆、2号电动车辆、3号电动车辆、4号电动车辆；
第一步，通过车联网系统确定1号电动车辆、2号电动车辆、3号电动车辆以及4号电动车辆的剩余电量，再根据剩余电量将电动车辆的状态定义为充电中、需充电或无需充电，1号电动车辆的状态为“需充电”，2号电动车辆的状态为“需充电”，3号电动车辆的状态是“充电中”，4号电动车辆的状态为“充电中”；
第二步，根据车联网系统确定3号电动车辆和4号电动车辆的位置信息分别是G3、G4，根据位置信息G3、G4和充电设备信息管理系统中记录的四个充电桩的位置信息确定3号电动车辆所使用的充电桩、4号电动车辆所使用的充电桩，3号电动车辆使用1号充电桩进行充电，4号电动车辆使用2号充电桩进行充电，3号电动车辆使用1号充电桩的剩余充电时间是t(1)；4号电动车辆使用2号充电桩的剩余充电时间是t(2)；3号充电桩当前未使用，将其剩余充电时间t(3)看作零，即t(3)＝0；
第三步：针对处于“需充电”状态的1号电动车辆，进行如下处理过程：
S301：通过车联网系统确定的1号电动车辆当前所处位置信息G1，再结合充电设备信息管理系统中的1号充电桩的位置信息，计算出1号电动车辆到达1号充电桩的距离L1(1)；计算出1号电动车辆到达2号充电桩的距离L1(2)；计算出1号电动车辆到达3号充电桩的距离L1(3)；
S302：通过下式：
Figure FDA0003884741270000041
计算出电动车辆的平均行驶速度v，公式中，vj表示电动车辆在某一时刻的速度，n表示在这段时间内按照一定时间间隔采集速度的次数；
首先计算出1号电动车辆平均行驶速度v1,再根据L1(1)和平均行驶速度v1通过式(2-1)得到1号电动车辆从当前位置到达1号充电桩的耗时t1(1)：
Figure FDA0003884741270000042
通过公式(2-2)计算出1号电动车辆从当前位置到达2号充电桩的耗时t1(2)：
Figure FDA0003884741270000043
通过公式(2-3)计算出1号电动车辆从当前位置到达3号充电桩的耗时t1(3)：
Figure FDA0003884741270000044
S303：比较t(1)与t1(1)，通过式(3-1)得到1号电动车辆到达1号充电桩的评判时间T1(1)：
Figure FDA0003884741270000045
比较t(2)与t1(2)，通过式(3-2)得到1号电动车辆到达2号充电桩的评判时间T1(2)：
Figure FDA0003884741270000051
比较t(3)与t1(3)，通过式(3-3)得到1号电动车辆到达3号充电桩的评判时间T1(3)：
Figure FDA0003884741270000052
由于t(3)＝0，所以T1(3)＝t1(3)＝0；
S304：在得到1号电动车辆到达1号充电桩的距离L1(1)和评判时间T1(1)之后，将L1(1)和T1(1)代入式(4),得到1号电动车辆到达1号充电桩的评价函数值M1(1)：
Figure FDA0003884741270000053
将L1(2)和T1(2)代入(4-1)式，得到1号电动车辆到达2号充电桩的评价函数值M1(2)：
Figure FDA0003884741270000054
将L1(3)和T1(3)代入(4-2)式，得到1号电动车辆到达3号充电桩的评价函数值M1(3)：
Figure FDA0003884741270000055
S305：将M1(1)、M1(2)、M1(3)进行排序，选取数值最大的评价函数值所对应的充电桩作为1号电动车辆的目标充电桩。
4.根据权利要求3所述的基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法，其特征是：第三步结束后进行第四步，
第四步：针对处于“需充电”状态的2号电动车辆，进行如下处理过程：
S401，对第三步确定的目标充电桩之外的其他充电桩进行相关计算，当第三步确定的目标充电桩是2号充电桩，则针对1号充电桩和3号充电桩进行相关计算；
S402，通过车联网系统确定的2号电动车辆当前所处位置信息G2，再结合充电设备信息管理系统中的1号充电桩的位置信息，计算出2号电动车辆到达1号充电桩的距离L2(1)；计算出2号电动车辆到达3号充电桩的距离L2(3)；
S403：计算出2号电动车辆平均行驶速度v2,再根据L2(1)和平均行驶速度v2通过式(5-1)得到2号电动车辆从当前位置到达1号充电桩的耗时t2(1)；
Figure FDA0003884741270000061
通过公式(5-2)计算出2号电动车辆从当前位置到达3号充电桩的耗时t2(3)
Figure FDA0003884741270000062
S404：比较t(1)与t2(1)，通过式(6)得到2号电动车辆到达1号充电桩的评判时间T2(1)：
Figure FDA0003884741270000063
比较t(3)与t2(3)，通过式(7)得到2号电动车辆到达3号充电桩的评判时间T2(3)
Figure FDA0003884741270000071
由于t(3)＝0，所以T2(3)＝t2(3)。
S405：在得到2号电动车辆到达1号充电桩的距离L2(1)和评判时间T2(1)之后，将L2(1)和T2(1)代入式(8),得到2号电动车辆到达1号充电桩的评价函数值M2(1)，
Figure FDA0003884741270000072
将L2(3)和T2(3)代入(9)式，得到2号电动车辆到达3号充电桩的评价函数值M2(3)
Figure FDA0003884741270000073
S406：将M2(1)、M2(3)进行排序，选取数值最大的评价函数值所对应的充电桩作为2号电动车辆的目标充电桩。
5.根据权利要求4所述的基于服务航班的机场电动车辆充电调度方法，其特征是：
第五步，1号电动车辆和2号电动车辆分别驶向各自的目标充电桩进行充电。
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