CN116166863B - 基于bim实现充电站布局的可视化展示方法及系统 - Google Patents
基于bim实现充电站布局的可视化展示方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及布局可视化技术,揭露了一种基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法及系统,其中,所述方法包括:获取城市区域的充电站及服务参数,根据服务参数计算均衡性、时间条件及调度资源;根据均衡性、时间条件及调度资源构建空间布局,对空间布局进行空间分析,得到服务范围;根据服务范围确定充电站的溢出状态,基于溢出状态从城市区域内选取推荐地址;根据推荐地址的布局参数及建筑信息模型的模型参数计算充电站的站内空间;根据站内空间计算充电桩的占用空间,利用建筑信息模型根据站内空间及占用空间进行充电站的可视化显示。本发明可以使得充电站布局的可视化展示更加精确,从而准确了解充电站内的站内数据及充电桩的相关数据。
Description
技术领域
本发明涉及布局可视化技术领域,尤其涉及一种基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法及系统。
背景技术
新能源车辆作为节约资源利用、缓解空气污染的重要渠道,逐渐替代传统燃油车辆在城市交通中的地位。由于我国正在大力发展清洁能源并实现可持续发展,所以我国新能源汽车行业的发展也出现了爆发式成长,电动汽车在缓解大气污染方面起到了举足轻重的作用,然而,充电设施的不断完善作为电动汽车在汽车市场快速发展的基础,对现有道路网络中充电设施布局的研究就具有非常重要的现实意义。而针对布局的问题常常会使用BIM(建筑信息模型,Building Information Modeling),通过BIM整合各种项目的相关信息,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,使项目信息共享及可视化。
目前现有城市路网结构中,充电站的使用率不均衡问题日益突出,电动汽车用户的充电难问题已经严重影响到了电动汽车的蓬勃发展,当电动汽车大规模无序访问城市充电站点时,由于充电时间、位置信息等不平衡,往往会导致一些热高峰停车充电设施排队很长一段时间,同时使得充电站点负荷过大及配电网损耗过大的问题。若通过实现充电站布局的可视化展示,使得用户能够时刻关注到充电站的状况,可以节省时间、避免充电站的拥堵。目前国内外对电动汽车充电站监控技术的研究有很多,大多数主要集中在对整个充电站的实时运行情况进行监控,但无法准确了解充电站内的时间条件、调度资源等站内数据以及各充电桩的充电利用率及安装位置等数据。综上所述,如何使得充电站布局的可视化展示更加精确,从而准确了解充电站内的站内数据及充电桩的相关数据成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法及系统,其主要目的在于解决如何使得充电站布局的可视化展示更加精确,从而准确了解充电站内的站内数据及充电桩的相关数据的问题。
为实现上述目的,本发明提供的一种基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法,包括:
获取城市区域的充电站及服务参数,利用预设的核密度分析法根据所述服务参数计算所述充电站的均衡性,根据所述服务参数确定所述充电站的时间条件,并根据所述服务参数计算所述充电站的调度资源,其中,所述核密度分析法表示为:
其中,表示所述充电站的均衡性,/>表示所述服务参数中的充电站数量,/>表示所述服务参数中的搜索半径,/>表示所述服务参数中第/>个充电站坐标的横坐标,/>表示所述服务参数中第/>个充电站坐标的纵坐标,/>表示所述服务参数中的中心坐标的横坐标,/>表示所述服务参数中的中心坐标的纵坐标,/>表示核函数,/>表示预设的计算参数;
根据所述均衡性、所述时间条件及所述调度资源构建所述充电站的空间布局,并对所述空间布局进行空间分析,得到服务范围;
根据所述服务范围确定所述充电站的溢出状态,基于所述溢出状态从所述城市区域内选取所述充电站的推荐地址;
根据所述推荐地址的布局参数及预构建的建筑信息模型中的模型参数,计算所述充电站的站内空间;
根据所述站内空间计算所述充电站中充电桩的占用空间,利用所述建筑信息模型根据所述站内空间及所述占用空间进行所述充电站的可视化显示。
可选地,所述根据所述服务参数确定所述充电站的时间条件,包括:
从所述充电站中随机选取一个目标充电站,根据所述目标充电站从所述服务参数中提取单位时间条件;
获取目标车辆的当前位置、行驶速度及充电时长,计算所述当前位置与所述目标充电站的空间线性距离,并计算所述行驶速度的均值,得到平均行驶速度;
根据所述空间线性距离、所述单位时间条件、所述平均行驶速度及所述充电时长计算时间条件;
利用下述公式计算时间条件:
其中,表示所述时间条件,/>表示所述空间线性距离,/>表示所述平均行驶速度,表示所述充电时长,/>表示所述单位时间条件,/>表示预设的控制变量。
可选地,所述根据所述服务参数计算所述充电站的调度资源,包括:
根据所述目标充电站从所述服务参数中提取服务水平及用户数量,并获取所述目标车辆的碳排放量、耗电量及充电容量;
根据所述用户数量计算所述目标充电站的用户到达率;
根据所述服务水平、所述耗电量、所述碳排放量、所述充电容量、所述用户到达率及所述空间线性距离计算调度资源;
利用下述公式计算调度资源:
其中,表示所述调度资源,/>表示所述碳排放量,/>表示所述目标车辆/>的充电容量,/>表示所述服务水平,/>表示所述目标车辆/>的耗电量,/>表示所述目标充电站/>的用户到达率,/>表示所述空间线性距离。
可选地,所述根据所述均衡性、所述时间条件及所述调度资源构建所述充电站的空间布局,包括:
根据所述均衡性从所述城市区域内选取第一目标充电站,并从所述时间条件及所述调度资源中获取所述第一目标充电站对应的目标时间条件及目标调度资源;
判断所述目标时间条件及所述目标调度资源是否超过预设的目标阈值;
当所述目标时间条件及所述目标调度资源超过所述目标阈值时,返回根据所述均衡性从城市区域内选取第一目标充电站的步骤;
当所述目标时间条件及所述目标调度资源未超过所述目标阈值时,获取所述第一目标充电站的站内布局,汇总所述站内布局作为所述充电站的空间布局。
可选地,所述根据所述站内空间计算所述充电站中充电桩的占用空间,包括:
获取所述充电站中充电桩的数量及尺寸信息,根据所述尺寸信息及所述数量计算所述充电桩的总占用面积;
计算所述总占用面积与所述站内空间的比值,得到基础占用空间;
根据所述基础占用空间、所述布局参数及所述模型参数计算所述充电站中充电桩的占用空间;
利用下述公式计算所述占用空间:
其中,表示所述占用空间,/>表示所述基础占用空间,/>表示所述布局参数中的尺寸参数信息,/>表示所述模型参数中的波动系数,/>表示预设的计算参数。
可选地,所述根据所述推荐地址的布局参数及预构建的建筑信息模型中的模型参数,计算所述充电站的站内空间,包括:
利用下述公式计算所述充电站的站内空间:
其中,表示所述站内空间,/>表示所述布局参数中的尺寸参数信息,/>表示所述模型参数中的波动系数,/>表示所述布局参数中的布局变更次数,/>表示所述布局参数中的空间占比。
可选地,所述根据所述服务范围确定所述充电站的溢出状态,包括:
统计所述服务范围内的电动汽车的汽车数量,并判断所述汽车数量是否超过预设的目标数量;
当所述汽车数量未超过所述目标数量时,判定所述充电站的状态为正常状态;
当所述汽车数量超过所述目标数量时,判定所述充电站的状态为溢出状态。
可选地,所述对所述空间布局进行空间分析,得到服务范围,包括:
根据所述空间布局分析所述充电站的最大容量,并获取所述空间布局的中心位置;
根据所述中心位置确定所述充电站的最远距离,并根据所述最远距离及所述最大容量生成服务范围。
可选地,所述利用所述建筑信息模型根据所述站内空间及所述占用空间进行所述充电站的可视化显示,包括:
利用所述建筑信息模型根据所述站内空间及所述占用空间进行3D几何编码,得到编码信息;
利用所述建筑信息模型对所述编码信息进行所述充电站的结构搭建,得到所述充电站的电站结构,并对所述电站结构进行可视化显示。
为了解决上述问题,本发明还提供一种基于BIM实现充电站布局的可视化展示系统,所述系统包括:
参数计算模块,用于获取城市区域的充电站及服务参数,利用预设的核密度分析法根据所述服务参数计算所述充电站的均衡性,根据所述服务参数确定所述充电站的时间条件,并根据所述服务参数计算所述充电站的调度资源;
空间分析模块,用于根据所述均衡性、所述时间条件及所述调度资源构建所述充电站的空间布局,并对所述空间布局进行空间分析,得到服务范围;
地址选取模块,用于根据所述服务范围确定所述充电站的溢出状态,基于所述溢出状态从所述城市区域内选取所述充电站的推荐地址;
空间计算模块,用于根据所述推荐地址的布局参数及预构建的建筑信息模型中的模型参数,计算所述充电站的站内空间;
可视化显示模块,用于根据所述站内空间计算所述充电站中充电桩的占用空间,利用所述建筑信息模型根据所述站内空间及所述占用空间进行所述充电站的可视化显示。
本发明实施例通过服务参数能够准确计算充电站的均衡性、时间条件及调度资源;通过均衡性、时间条件及调度资源能够准确构建充电站的空间布局;通过对空间布局进行空间分析,能够精确得到充电站的服务范围;通过服务范围确定充电站的溢出状态,基于溢出状态从城市区域内选取充电站的推荐地址,能够更加准确进行地址推荐,从而加快选址效率;通过推荐地址的布局参数及建筑信息模型中的模型参数,能够准确计算充电站的站内空间,从而提高充电站布局可视化的精确度;通过站内空间计算充电站中充电桩的占用空间,利用建筑信息模型根据站内空间及占用空间进行充电站的可视化显示,从而使得充电站布局的可视化展示更加精确,并准确了解充电站内的站内数据及充电桩的相关数据。因此本发明提出的基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法及系统,可以解决如何使得充电站布局的可视化展示更加精确,从而准确了解充电站内的站内数据及充电桩的相关数据的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法的流程示意图;
图2为本发明一实施例提供的根据服务参数确定充电站的时间条件的流程示意图;
图3为本发明一实施例提供的根据站内空间计算充电站中充电桩的占用空间的流程示意图;
图4为本发明一实施例提供的基于BIM实现充电站布局的可视化展示系统的功能模块图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本申请实施例提供一种基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法。所述基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本申请实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之,所述基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行,所述软件可以是区块链平台。所述服务端包括但不限于:单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。所述服务器可以是独立的服务器,也可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(Content Delivery Network,CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
参照图1所示,为本发明一实施例提供的基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法的流程示意图。在本实施例中,所述基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法包括:
S1、获取城市区域的充电站及服务参数,利用预设的核密度分析法根据所述服务参数计算所述充电站的均衡性,根据所述服务参数确定所述充电站的时间条件,并根据所述服务参数计算所述充电站的调度资源。
本发明实施例中,所述城市区域的充电站指的是在城市区域范围内给电动汽车充电的站点;所述服务参数指的是所述充电站在所述城市区域内的空间分布特征,其中,所述服务参数包括城市区域的搜索半径及中心坐标、充电站坐标、服务水平及充电站数量、用户数量及单位时间条件等。
本发明实施例中,所述核密度分析法表示为:
其中,表示所述充电站的均衡性,/>表示所述服务参数中的充电站数量,/>表示所述服务参数中的搜索半径,/>表示所述服务参数中第/>个充电站坐标的横坐标,/>表示所述服务参数中第/>个充电站坐标的纵坐标,/>表示所述服务参数中的中心坐标的横坐标,/>表示所述服务参数中的中心坐标的纵坐标,/>表示核函数,/>表示预设的计算参数。
本发明实施例中,所述均衡性指的是所述充电站在所述城市区域范围内的密度分布;所述搜索半径指的是以城市中心坐标为圆点划圆,圆的中心点到圆的边界的长度为搜索半径;所述中心坐标指的是城市区域的中心点坐标;所述充电站坐标指的是充电站区域范围内位置的中心坐标。
请参阅图2所示,本发明实施例中,所述根据所述服务参数确定所述充电站的时间条件,包括:
S21、从所述充电站中随机选取一个目标充电站,根据所述目标充电站从所述服务参数中提取单位时间条件;
S22、获取目标车辆的当前位置、行驶速度及充电时长,计算所述当前位置与所述目标充电站的空间线性距离,并计算所述行驶速度的均值,得到平均行驶速度;
S23、根据所述空间线性距离、所述单位时间条件、所述平均行驶速度及所述充电时长计算时间条件。
本发明实施例中,所述根据所述服务参数计算所述充电站的调度资源,包括:
根据所述目标充电站从所述服务参数中提取服务水平及用户数量,并获取所述目标车辆的碳排放量、耗电量及充电容量;
根据所述用户数量计算所述目标充电站的用户到达率;
根据所述服务水平、所述耗电量、所述碳排放量、所述充电容量、所述用户到达率及所述空间线性距离计算调度资源。
本发明实施例中,所述目标充电站指的是在城市区域范围内随机选取的一个充电站;所述目标车辆指的是当前需要找充电站进行充电的车辆;所述服务水平指的是针对所述目标充电站的服务用户给出的评分均值;所述碳排放量指的是所述目标车辆在行驶1公里排放的二氧化碳含量;所述当前位置指的是所述目标车辆当前所在的位置;所述耗电量指的是所述目标车辆1公里所消耗的电量;所述充电容量指的是所述目标车辆的最大充电容量;根据所述当前位置的坐标及所述目标充电站的坐标进行距离差值计算,得到空间线性距离;所述用户数量指的是一天内到达所述目标充电站的用户个数;计算所述目标充电站的用户数量占所有所述充电站的用户总数量的比值,得到用户到达率。
本发明实施例中,所述单位时间条件指的是用户在单位时间内定量资产消耗的价值量产差额;所述行驶速度指的是所述目标车辆在道路行驶的车速;所述充电时长指的是所述目标车辆每次充电消耗的时间;相同时间间隔内记录所述目标车辆的行驶速度,对多个行驶速度进行均值计算,得到平均行驶速度。
本发明实施例中,利用下述公式计算时间条件:
其中,表示所述时间条件,/>表示所述空间线性距离,/>表示所述平均行驶速度,表示所述充电时长,/>表示所述单位时间条件,/>表示预设的控制变量。
本发明实施例中,利用下述公式计算调度资源:
其中,表示所述调度资源,/>表示所述碳排放量,/>表示所述目标车辆/>的充电容量,/>表示所述服务水平,/>表示所述目标车辆/>的耗电量,/>表示所述目标充电站/>的用户到达率,/>表示所述空间线性距离。
S2、根据所述均衡性、所述时间条件及所述调度资源构建所述充电站的空间布局,并对所述空间布局进行空间分析,得到服务范围。
本发明实施例中,所述根据所述均衡性、所述时间条件及所述调度资源构建所述充电站的空间布局,包括:
根据所述均衡性从所述城市区域内选取第一目标充电站,并从所述时间条件及所述调度资源中获取所述第一目标充电站对应的目标时间条件及目标调度资源;
判断所述目标时间条件及所述目标调度资源是否超过预设的目标阈值;
当所述目标时间条件及所述目标调度资源超过所述目标阈值时,返回根据所述均衡性从城市区域内选取第一目标充电站的步骤;
当所述目标时间条件及所述目标调度资源未超过所述目标阈值时,获取所述第一目标充电站的站内布局,汇总所述站内布局作为所述充电站的空间布局。
本发明实施例中,根据所述均衡性从所述城市区域内选取充电站密度较高的区域范围,从所述区域范围内随机选取一个充电站作为第一目标充电站;所述目标阈值指的是预先设定的时间条件及调度资源的最大值,当所述目标时间条件及所述目标调度资源超过所述目标阈值时,表示当前所述第一目标充电站的条件过高,则需要重新选取目标充电站;当所述目标时间条件及所述目标调度资源未超过所述目标阈值时,表示所述第一目标充电站的条件在正常范围内,则可作为目标充电站,并将多个所述第一目标充电站的站内布局进行汇总,得到所述充电站的空间布局。
本发明实施例中,所述对所述空间布局进行空间分析,得到服务范围,包括:
根据所述空间布局分析所述充电站的最大容量,并获取所述空间布局的中心位置;
根据所述中心位置确定所述充电站的最远距离,并根据所述最远距离及所述最大容量生成服务范围。
本发明实施例中,根据所述空间布局中的充电桩数量及尺寸信息确定所述充电桩的占用空间,提取所述空间布局中的充电站面积并获取目标车辆的平均占地面积,将所述充电站面积、所述占用空间及所述平均占地面积进行四则运算,得到所述充电站的最大容量,即所述充电站在同一时间内容纳的电动汽车的最大数量;根据所述空间布局的空间大小确定所述空间布局的中心位置,即所述空间大小的中心点;根据中心点的位置,获取电动汽车的平均最大行驶距离,根据所述中心位置划分所述平均最大行驶距离,即所述充电站的最远距离,即所述最远距离及所述最大容量为所述充电站的服务范围。
S3、根据所述服务范围确定所述充电站的溢出状态,基于所述溢出状态从所述城市区域内选取所述充电站的推荐地址。
本发明实施例中,所述根据所述服务范围确定所述充电站的溢出状态,包括:
统计所述服务范围内的电动汽车的汽车数量,并判断所述汽车数量是否超过预设的目标数量;
当所述汽车数量未超过所述目标数量时,判定所述充电站的状态为正常状态;
当所述汽车数量超过所述目标数量时,判定所述充电站的状态为溢出状态。
本发明实施例中,利用相对密度调查法统计所述服务范围内的电动汽车的数量;所述目标数量指的是所述服务范围内所述充电站可容纳的电动汽车的最大数量;当所述汽车数量未超过所述目标数量时,表示所述充电站未达到饱和,还可以容纳更多电动汽车进行充电,因此,所述充电站的状态为正常状态;当所述汽车数量超过所述目标数量时,表示所述充电站达到饱和,已经不能再容纳更多的电动汽车进行充电服务了,此时所述充电站的状态已经为溢出状态了。
本发明实施例中,获取当前汽车的当前目标位置,根据当前目标位置从所述城市区域范围内选取距离最近的所述充电站的地址作为第一推荐地址,判定所述第一推荐地址的状态是否为溢出状态,当所述第一推荐地址的状态为溢出状态时,重新进行所述充电站的地址选取,直至所述充电站的状态不为溢出状态时,将所述充电站的地址作为推荐地址。
S4、根据所述推荐地址的布局参数及预构建的建筑信息模型中的模型参数,计算所述充电站的站内空间。
本发明实施例中,所述布局参数包括所述推荐地址的尺寸参数信息、固定布局的空间占比及布局变更次数等;所述建筑信息模型指的是BIM模型,所述BIM模型中自带丰富的室内环境布局资源信息,能够有效保障实际空间数据与系统内的布局设计实现准确衔接,所述BIM模型中的参数设置均为可调节参数,极大限度满足了空间布局规划的适应性调整需求,具体地,所述模型参数包括空间需求的波动系数等。
本发明实施例中,所述根据所述推荐地址的布局参数及预构建的建筑信息模型中的模型参数,计算所述充电站的站内空间,包括:
利用下述公式计算所述充电站的站内空间:
其中,表示所述站内空间,/>表示所述布局参数中的尺寸参数信息,/>表示所述模型参数中的波动系数,/>表示所述布局参数中的布局变更次数,/>表示所述布局参数中的空间占比。
本发明实施例中,所述尺寸参数信息包括所述推荐地址的长度、宽度及面积等参数信息;所述波动系数指的是所述建筑信息模型中根据所述推荐地址的布局参数进行细微调节的可变参数;所述布局变更次数指的是所述推荐地址的布局进行更改的次数;所述空间占比指的是所述推荐地址占所述城市区域内的比例。
S5、根据所述站内空间计算所述充电站中充电桩的占用空间,利用所述建筑信息模型根据所述站内空间及所述占用空间进行所述充电站的可视化显示。
请参阅图3所示,本发明实施例中,所述根据所述站内空间计算所述充电站中充电桩的占用空间,包括:
S31、获取所述充电站中充电桩的数量及尺寸信息,根据所述尺寸信息及所述数量计算所述充电桩的总占用面积;
S32、计算所述总占用面积与所述站内空间的比值,得到基础占用空间;
S33、根据所述基础占用空间、所述布局参数及所述模型参数计算所述充电站中充电桩的占用空间。
本发明实施例中,可以采用取样调查法统计所述充电站中充电桩的数量,并对所述充电桩的尺寸信息进行测量,其中,所述尺寸信息包括所述充电桩的长度、宽度及高度等;利用所述尺寸信息进行乘法计算,得到单个所述充电桩的面积,根据所述单个所述充电桩的面积乘以所述充电桩的数量,得到所述充电桩的总占用面积;利用所述总占用面积与所述站内空间进行比值计算,得到所述充电桩占所述充电站的基础占用空间。
本发明实施例中,利用下述公式计算所述占用空间:
其中,表示所述占用空间,/>表示所述基础占用空间,/>表示所述布局参数中的尺寸参数信息,/>表示所述模型参数中的波动系数,/>表示预设的计算参数。
本发明实施例中,所述利用所述建筑信息模型根据所述站内空间及所述占用空间进行所述充电站的可视化显示,包括:
利用所述建筑信息模型根据所述站内空间及所述占用空间进行3D几何编码,得到编码信息;
利用所述建筑信息模型对所述编码信息进行所述充电站的结构搭建,得到所述充电站的电站结构,并对所述电站结构进行可视化显示。
本发明实施例中,利用所述建筑信息模型采用3D距离编码的方式将所述站内空间及所述占用空间进行编码,得到编码信息;根据所述编码信息利用所述建筑信息模型构造3D图形结构,从而搭建出所述充电站的可视化电站结构图形进行显示。
本发明实施例通过服务参数能够准确计算充电站的均衡性、时间条件及调度资源;通过均衡性、时间条件及调度资源能够准确构建充电站的空间布局;通过对空间布局进行空间分析,能够精确得到充电站的服务范围;通过服务范围确定充电站的溢出状态,基于溢出状态从城市区域内选取充电站的推荐地址,能够更加准确进行地址推荐,从而加快选址效率;通过推荐地址的布局参数及建筑信息模型中的模型参数,能够准确计算充电站的站内空间,从而提高充电站布局可视化的精确度;通过站内空间计算充电站中充电桩的占用空间,利用建筑信息模型根据站内空间及占用空间进行充电站的可视化显示,从而使得充电站布局的可视化展示更加精确,并准确了解充电站内的站内数据及充电桩的相关数据。因此本发明提出的基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法,可以解决如何使得充电站布局的可视化展示更加精确,从而准确了解充电站内的站内数据及充电桩的相关数据的问题。
如图4所示,是本发明一实施例提供的基于BIM实现充电站布局的可视化展示系统的功能模块图。
本发明所述基于BIM实现充电站布局的可视化展示系统400可以安装于电子设备中。根据实现的功能,所述基于BIM实现充电站布局的可视化展示系统400可以包括参数计算模块401、空间分析模块402、地址选取模块403、空间计算模块404及可视化显示模块405。本发明所述模块也可以称之为单元,是指一种能够被电子设备处理器所执行,并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段,其存储在电子设备的存储器中。
在本实施例中,关于各模块/单元的功能如下:
所述参数计算模块401,用于获取城市区域的充电站及服务参数,利用预设的核密度分析法根据所述服务参数计算所述充电站的均衡性,根据所述服务参数确定所述充电站的时间条件,并根据所述服务参数计算所述充电站的调度资源;
所述空间分析模块402,用于根据所述均衡性、所述时间条件及所述调度资源构建所述充电站的空间布局,并对所述空间布局进行空间分析,得到服务范围;
所述地址选取模块403,用于根据所述服务范围确定所述充电站的溢出状态,基于所述溢出状态从所述城市区域内选取所述充电站的推荐地址;
所述空间计算模块404,用于根据所述推荐地址的布局参数及预构建的建筑信息模型中的模型参数,计算所述充电站的站内空间;
所述可视化显示模块405,用于根据所述站内空间计算所述充电站中充电桩的占用空间,利用所述建筑信息模型根据所述站内空间及所述占用空间进行所述充电站的可视化显示。
详细地,本发明实施例中所述基于BIM实现充电站布局的可视化展示系统400中所述的各模块在使用时采用与附图中所述的基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法一样的技术手段,并能够产生相同的技术效果,这里不再赘述。
本发明一实施例提供的实现基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法的电子设备。
所述电子设备可以包括处理器、存储器、通信总线以及通信接口,还可以包括存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,如基于BIM实现充电站布局的可视化展示程序。
其中,所述处理器在一些实施例中可以由集成电路组成,例如可以由单个封装的集成电路所组成,也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成,包括一个或者多个中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器是所述电子设备的控制核心(Control Unit),利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件,通过运行或执行存储在所述存储器内的程序或者模块(例如执行基于BIM实现充电站布局的可视化展示程序等),以及调用存储在所述存储器内的数据,以执行电子设备的各种功能和处理数据。
所述存储器至少包括一种类型的可读存储介质,所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如:SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元,例如该电子设备的移动硬盘。所述存储器在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备,例如电子设备上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡(Smart Media Card,SMC)、安全数字(Secure Digital,SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据,例如基于BIM实现充电站布局的可视化展示程序的代码等,还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所述通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry Standard Architecture,简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线被设置为实现所述存储器以及至少一个处理器等之间的连接通信。
所述通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信,包括网络接口和用户接口。可选地,所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等),通常用于在该电子设备与其他电子设备之间建立通信连接。所述用户接口可以是显示器(Display)、输入单元(比如键盘(Keyboard)),可选地,用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地,在一些实施例中,显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)触摸器等。其中,显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元,用于显示在电子设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
所述电子设备还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),优选地,电源可以通过电源管理系统与所述至少一个处理器逻辑相连,从而通过电源管理系统实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等,在此不再赘述。
应该了解,所述实施例仅为说明之用,在专利申请范围上并不受此结构的限制。
所述电子设备中的所述存储器存储的基于BIM实现充电站布局的可视化展示程序是多个指令的组合,在所述处理器中运行时,可以实现:
获取城市区域的充电站及服务参数,利用预设的核密度分析法根据所述服务参数计算所述充电站的均衡性,根据所述服务参数确定所述充电站的时间条件,并根据所述服务参数计算所述充电站的调度资源;
根据所述均衡性、所述时间条件及所述调度资源构建所述充电站的空间布局,并对所述空间布局进行空间分析,得到服务范围;
根据所述服务范围确定所述充电站的溢出状态,基于所述溢出状态从所述城市区域内选取所述充电站的推荐地址;
根据所述推荐地址的布局参数及预构建的建筑信息模型中的模型参数,计算所述充电站的站内空间;
根据所述站内空间计算所述充电站中充电桩的占用空间,利用所述建筑信息模型根据所述站内空间及所述占用空间进行所述充电站的可视化显示。
具体地,所述处理器对上述指令的具体实现方法可参考附图对应实施例中相关步骤的描述,在此不赘述。
进一步地,所述电子设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是易失性的,也可以是非易失性的。例如,所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或系统、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时,可以实现:
获取城市区域的充电站及服务参数,利用预设的核密度分析法根据所述服务参数计算所述充电站的均衡性,根据所述服务参数确定所述充电站的时间条件,并根据所述服务参数计算所述充电站的调度资源;
根据所述均衡性、所述时间条件及所述调度资源构建所述充电站的空间布局,并对所述空间布局进行空间分析,得到服务范围;
根据所述服务范围确定所述充电站的溢出状态,基于所述溢出状态从所述城市区域内选取所述充电站的推荐地址;
根据所述推荐地址的布局参数及预构建的建筑信息模型中的模型参数,计算所述充电站的站内空间;
根据所述站内空间计算所述充电站中充电桩的占用空间,利用所述建筑信息模型根据所述站内空间及所述占用空间进行所述充电站的可视化显示。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备,系统和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。
本申请实施例可以基于人工智能技术对相关的数据进行获取和处理。其中,人工智能(Artificial Intelligence,AI)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能,感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
此外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。第一、第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法,其特征在于,所述方法包括:
获取城市区域的充电站及服务参数,利用预设的核密度分析法根据所述服务参数计算所述充电站的均衡性,根据所述服务参数确定所述充电站的时间条件,并根据所述服务参数计算所述充电站的调度资源,其中,所述核密度分析法表示为:
其中,表示所述充电站的均衡性,/>表示所述服务参数中的充电站数量,/>表示所述服务参数中的搜索半径,/>表示所述服务参数中第/>个充电站坐标的横坐标,/>表示所述服务参数中第/>个充电站坐标的纵坐标,/>表示所述服务参数中的中心坐标的横坐标,/>表示所述服务参数中的中心坐标的纵坐标,/>表示核函数,/>表示预设的计算参数;
所述根据所述服务参数确定所述充电站的时间条件,包括:
从所述充电站中随机选取一个目标充电站,根据所述目标充电站从所述服务参数中提取单位时间条件;
获取目标车辆的当前位置、行驶速度及充电时长,计算所述当前位置与所述目标充电站的空间线性距离,并计算所述行驶速度的均值,得到平均行驶速度;
根据所述空间线性距离、所述单位时间条件、所述平均行驶速度及所述充电时长计算时间条件;
利用下述公式计算时间条件:
其中,表示所述时间条件,/>表示所述空间线性距离,/>表示所述平均行驶速度,/>表示所述充电时长,/>表示所述单位时间条件,/>表示预设的控制变量;
所述根据所述服务参数计算所述充电站的调度资源,包括:
根据所述目标充电站从所述服务参数中提取服务水平及用户数量,并获取所述目标车辆的碳排放量、耗电量及充电容量;
根据所述用户数量计算所述目标充电站的用户到达率;
根据所述服务水平、所述耗电量、所述碳排放量、所述充电容量、所述用户到达率及所述空间线性距离计算调度资源;
利用下述公式计算调度资源:
其中,表示所述调度资源,/>表示所述碳排放量,/>表示所述目标车辆/>的充电容量,/>表示所述服务水平,/>表示所述目标车辆/>的耗电量,/>表示所述目标充电站/>的用户到达率,/>表示所述空间线性距离;
根据所述均衡性、所述时间条件及所述调度资源构建所述充电站的空间布局,并对所述空间布局进行空间分析,得到服务范围;
根据所述服务范围确定所述充电站的溢出状态,基于所述溢出状态从所述城市区域内选取所述充电站的推荐地址;
根据所述推荐地址的布局参数及预构建的建筑信息模型中的模型参数,计算所述充电站的站内空间;
根据所述站内空间计算所述充电站中充电桩的占用空间,利用所述建筑信息模型根据所述站内空间及所述占用空间进行所述充电站的可视化显示。
2.如权利要求1所述的基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法,其特征在于,所述根据所述均衡性、所述时间条件及所述调度资源构建所述充电站的空间布局,包括:
根据所述均衡性从所述城市区域内选取第一目标充电站,并从所述时间条件及所述调度资源中获取所述第一目标充电站对应的目标时间条件及目标调度资源;
判断所述目标时间条件及所述目标调度资源是否超过预设的目标阈值;
当所述目标时间条件及所述目标调度资源超过所述目标阈值时,返回根据所述均衡性从城市区域内选取第一目标充电站的步骤;
当所述目标时间条件及所述目标调度资源未超过所述目标阈值时,获取所述第一目标充电站的站内布局,汇总所述站内布局作为所述充电站的空间布局。
3.如权利要求1所述的基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法,其特征在于,所述根据所述站内空间计算所述充电站中充电桩的占用空间,包括:
获取所述充电站中充电桩的数量及尺寸信息,根据所述尺寸信息及所述数量计算所述充电桩的总占用面积;
计算所述总占用面积与所述站内空间的比值,得到基础占用空间;
根据所述基础占用空间、所述布局参数及所述模型参数计算所述充电站中充电桩的占用空间;
利用下述公式计算所述占用空间:
其中,表示所述占用空间,/>表示所述基础占用空间,/>表示所述布局参数中的尺寸参数信息,/>表示所述模型参数中的波动系数,/>表示预设的计算参数。
4.如权利要求1所述的基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法,其特征在于,所述根据所述推荐地址的布局参数及预构建的建筑信息模型中的模型参数,计算所述充电站的站内空间,包括:
利用下述公式计算所述充电站的站内空间:
其中,表示所述站内空间,/>表示所述布局参数中的尺寸参数信息,/>表示所述模型参数中的波动系数,/>表示所述布局参数中的布局变更次数,/>表示所述布局参数中的空间占比。
5.如权利要求1所述的基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法,其特征在于,所述根据所述服务范围确定所述充电站的溢出状态,包括:
统计所述服务范围内的电动汽车的汽车数量,并判断所述汽车数量是否超过预设的目标数量;
当所述汽车数量未超过所述目标数量时,判定所述充电站的状态为正常状态;
当所述汽车数量超过所述目标数量时,判定所述充电站的状态为溢出状态。
6.如权利要求1所述的基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法,其特征在于,所述对所述空间布局进行空间分析,得到服务范围,包括:
根据所述空间布局分析所述充电站的最大容量,并获取所述空间布局的中心位置;
根据所述中心位置确定所述充电站的最远距离,并根据所述最远距离及所述最大容量生成服务范围。
7.如权利要求1所述的基于BIM实现充电站布局的可视化展示方法,其特征在于,所述利用所述建筑信息模型根据所述站内空间及所述占用空间进行所述充电站的可视化显示,包括:
利用所述建筑信息模型根据所述站内空间及所述占用空间进行3D几何编码,得到编码信息;
利用所述建筑信息模型对所述编码信息进行所述充电站的结构搭建,得到所述充电站的电站结构,并对所述电站结构进行可视化显示。
8.一种基于BIM实现充电站布局的可视化展示系统,其特征在于,所述系统包括:
参数计算模块,用于获取城市区域的充电站及服务参数,利用预设的核密度分析法根据所述服务参数计算所述充电站的均衡性,根据所述服务参数确定所述充电站的时间条件,并根据所述服务参数计算所述充电站的调度资源,其中,所述核密度分析法表示为:
其中,表示所述充电站的均衡性,/>表示所述服务参数中的充电站数量,/>表示所述服务参数中的搜索半径,/>表示所述服务参数中第/>个充电站坐标的横坐标,/>表示所述服务参数中第/>个充电站坐标的纵坐标,/>表示所述服务参数中的中心坐标的横坐标,/>表示所述服务参数中的中心坐标的纵坐标,/>表示核函数,/>表示预设的计算参数;
所述根据所述服务参数确定所述充电站的时间条件,包括:
从所述充电站中随机选取一个目标充电站,根据所述目标充电站从所述服务参数中提取单位时间条件;
获取目标车辆的当前位置、行驶速度及充电时长,计算所述当前位置与所述目标充电站的空间线性距离,并计算所述行驶速度的均值,得到平均行驶速度;
根据所述空间线性距离、所述单位时间条件、所述平均行驶速度及所述充电时长计算时间条件;
利用下述公式计算时间条件:
其中,表示所述时间条件,/>表示所述空间线性距离,/>表示所述平均行驶速度,/>表示所述充电时长,/>表示所述单位时间条件,/>表示预设的控制变量;
所述根据所述服务参数计算所述充电站的调度资源,包括:
根据所述目标充电站从所述服务参数中提取服务水平及用户数量,并获取所述目标车辆的碳排放量、耗电量及充电容量;
根据所述用户数量计算所述目标充电站的用户到达率;
根据所述服务水平、所述耗电量、所述碳排放量、所述充电容量、所述用户到达率及所述空间线性距离计算调度资源;
利用下述公式计算调度资源:
其中,表示所述调度资源,/>表示所述碳排放量,/>表示所述目标车辆/>的充电容量,/>表示所述服务水平,/>表示所述目标车辆/>的耗电量,/>表示所述目标充电站/>的用户到达率,/>表示所述空间线性距离;
空间分析模块,用于根据所述均衡性、所述时间条件及所述调度资源构建所述充电站的空间布局,并对所述空间布局进行空间分析,得到服务范围;
地址选取模块,用于根据所述服务范围确定所述充电站的溢出状态,基于所述溢出状态从所述城市区域内选取所述充电站的推荐地址;
空间计算模块,用于根据所述推荐地址的布局参数及预构建的建筑信息模型中的模型参数,计算所述充电站的站内空间;
可视化显示模块,用于根据所述站内空间计算所述充电站中充电桩的占用空间,利用所述建筑信息模型根据所述站内空间及所述占用空间进行所述充电站的可视化显示。
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