ES2837001T3 - Método de planificación de transporte para optimización del paquete de baterías - Google Patents

Método de planificación de transporte para optimización del paquete de baterías Download PDF

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Abstract

Un método para planificación de la asignación de transporte que comprende: recibir (S1) una asignación de transporte (20), en la que la asignación de transporte comprende un punto geográfico de inicio y un punto geográfico de fin; recibir (S2) información del vehículo (21) sobre el estado de una pluralidad de vehículos eléctricos (A, B, C) en una flota de vehículo, en la que cada vehículo comprende al menos un paquete de baterías, en la que la información del vehículo comprende un estado de carga para cada paquete de baterías; recibir (S3) información de la ruta (22) sobre una pluralidad de rutas de caminos geográficos (201, 202, 203) entre el punto geográfico de inicio y el punto geográfico de fin, en la que la información de la ruta comprende información sobre el consumo esperado de energía para cada vehículo para la ruta de camino geográfico; caracterizado porque el método comprende, además: determinar (S4) una cantidad de ciclos de carga requeridos (23) para cada vehículo eléctrico para cada ruta de camino geográfico en base a dicha información recibida del vehículo y dicha información de la ruta; y asignar (S5) una ruta de camino geográfico y un vehículo eléctrico para llevar a cabo la asignación de transporte en base al número determinado de ciclos de carga requeridos de modo tal que el vehículo eléctrico se seleccione de un subgrupo de vehículos eléctricos que pueden completar la asignación de transporte con un número de ciclos de carga que está por debajo de un umbral predefinido.

Description

DESCRIPCIÓN
Método de planificación de transporte para optimización del paquete de baterías
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere al campo de métodos de planificación de transporte. Más específicamente, la presente invención se refiere al campo de métodos de planificación de transporte para optimización del desempeño del paquete de baterías en vehículos autónomos o semiautónomos.
Antecedentes
Los vehículos autónomos han sido un tema de moda durante la última década, y con el ritmo rápido de los avances tecnológicos realizados en el área de la ciencia informática, puede convertirse pronto en una realidad y, por consiguiente, cambiar la industria automotriz y del transporte, como la vemos hoy.
Las ventajas esperadas cuando se pasa de vehículos operados por seres humanos a vehículos autónomos o semiautónomos no solo están relacionadas con las mejoras en la seguridad debido a la eliminación de error humano (que se considera la causa principal de accidentes), sino también la mejorada eficiencia energética y manejo del tiempo debido a inmensas cantidades de información accesibles a los vehículos conectados. Un ejemplo con referencia a lo último es que se pueden reducir los grandes congestionamientos de tránsito o incluso reducirse o mitigarse completamente por medio de la planificación eficiente de las rutas.
Hoy en día, dichas particularidades están ampliamente disponibles en los dispositivos de GPS conectados, pero se imagina que los efectos de dicha tecnología serán incluso más pronunciados cuando se utilicen en una flota en gran medida autónoma.
Además, junto con la investigación de vehículos autónomos en los últimos años, muchas técnicas relacionadas tales como, por ej., técnicas de detección, técnicas de identificación de objetos y técnicas de posicionamiento se han encontrado en etapa de desarrollo para satisfacer las demandas de los vehículos autónomos. Sin embargo, con el propósito de que los vehículos autónomos realmente reemplacen la flota de vehículos operados por humanos, se deben lograr avances tecnológicos en un nivel del sistema. Aún más cuando se considera el hecho de que los vehículos de combustible alternativos (tales como los vehículos eléctricos) van a ser el estándar en el futuro, y los problemas relacionados con los rangos del vehículo y la carga de combustible serán un obstáculo para avanzar en la industria de vehículos autónomos de una etapa experimental o de prototipo, particularmente si no se realizan mejoras drásticas en esas áreas tecnológicas. El documento US 2012/022904 A1 divulga un sistema de manejo de vehículos en el que el consumo de energía para rutas candidatas se determina en varios tipos de vehículo en las que se selecciona una ruta con el mejor consumo de energía con un tipo de vehículo.
El documento US 2016/247106 A1 divulga un método para manejar una flota de vehículos autónomos, eléctricos en la que cada vehículo selecciona una ruta y un lugar de aparcamiento para responder a las solicitudes de transporte de los usuarios.
El documento GB 2539422 A divulga un sistema de programación para prestadores de servicios de taxi en los que el proveedor selecciona un vehículo eléctrico de la pluralidad de vehículos eléctricos que tiene una carga de batería suficiente para realizar el viaje solicitado. El documento Us 2017/227369 A1 divulga un sistema de navegación para un vehículo eléctrico en el que se calcula el consumo de energía para cada una de una pluralidad de rutas. Si la energía requerida es más alta que la energía disponible, se determina la disponibilidad de al menos una estación de carga en una de la pluralidad de las rutas.
De este modo, existe una necesidad de tener un método y un sistema nuevos y mejorados para planificar el transporte que sea confiable, eficiente y adecuado para una flota de vehículos autónomos modernos que utiliza sistemas de conducción eléctrica.
Sumario de la invención
Por consiguiente es un objetivo de la presente invención proporcionar un método y un sistema para planificación de asignación de transporte que alivie la totalidad o al menos algunos de los problemas analizados con anterioridad.
Este objetivo se logra al menos parcialmente por medio de un método y un sistema como se define en las reivindicaciones anexas.
El término ejemplificativo en el presente contexto se deberá interpretar como una instancia, un ejemplo o una ilustración.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método para planificación de asignación de transporte, en el que el método comprende recibir una asignación de transporte, donde la asignación de transporte comprende un punto geográfico de inicio y un punto geográfico de fin. Además, el método comprende recibir información del vehículo sobre el estado de una pluralidad de vehículos eléctricos en una flota de vehículo, en la que cada vehículo comprende al menos un paquete de baterías, en la que la información del vehículo comprende un estado de carga para cada paquete de baterías. Además, el método comprende recibir la información de una ruta alrededor de una pluralidad de rutas geográficas entre el punto geográfico de inicio y el punto geográfico de fin, en la que la información de la ruta comprende información sobre el consumo de energía esperado para cada vehículo para cada ruta del camino geográfico, determinando un número de ciclos de carga requeridos para cada vehículo para cada ruta del camino geográfico en base al información recibida del vehículo y la información de la ruta, y asignando una ruta del camino geográfico y un vehículo eléctrico para llevar a cabo la asignación del transporte en base al número determinado de ciclos de carga requeridos de modo tal que el vehículo eléctrico asignado pueda completar la asignación del transporte con un número de ciclos de carga que están por debajo de un umbral predefinido.
De este modo, se presenta un método para optimizar eficientemente una selección de la vía de transporte para aumentar la eficiencia de utilización de baterías y la vida útil del paquete de baterías en una flota de vehículo que comprende vehículos eléctricos, en particular vehículos eléctricos autónomos o semiautónomos. El método de la invención puede usarse para asignar una ruta de camino y un vehículo eléctrico en base a ciertos factores que pueden optimizarse no solo para asegurar la eficiencia en tiempo sino también para optimizar el rendimiento de la batería y en consecuencia aumentar la expectativa de vida de cada vehículo, reduciendo de esta manera los costos generales para la flota de vehículos. En el presente contexto, se entiende que una flota de vehículos son dos o más vehículos. Más aún, los vehículos eléctricos son preferentemente vehículos eléctricos autónomos o semiautónomos.
La presente invención se basa en la realización de que para que se utilice una flota completa de vehículos eléctricos, en particular vehículos eléctricos de transporte, con buena eficiencia de costo y energía, se deben tener en cuenta varios parámetros cuando se sugiere o se asigna una ruta entre un punto geográfico de inicio y un punto geográfico de fin. Por medio de los avances tecnológicos recientes, en términos de vehículos eléctricos, potencia de procesamiento, tecnología de detección, tecnología de comunicación, etc., es posible construir un sistema que pueda reunir los datos necesarios y designar varias asignaciones al vehículo más apto y operar una flota completa de vehículos eléctricos a una mejor eficiencia operativa y energética que lo que fuera posible anteriormente. Más aún, los costos generales pueden reducirse como consecuencia del aumento en la eficiencia operativa y la necesidad reducida para mantenimiento del vehículo (por ej., cambios del paquete de baterías). Por ejemplo, en una situación en la que dos o más vehículos son elegibles para realizar una asignación de transporte en términos de que ambos vehículos son capaces de llevar a cabo la tarea dentro de un marco de tiempo predefinido, el sistema está preferiblemente configurado para seleccionar el vehículo que ejecutará la asignación con la mínima cantidad de desgaste o rotura sobre las baterías. Sin embargo, la cantidad de ciclos de carga permisible puede predefinirse mediante un umbral (o un rango) superior, para permitir que otros parámetros prevalezcan (por ej., el estado de salud para cada paquete de baterías). En particular, recuperar el estado de salud para cada paquete de baterías es ventajoso en el sentido que permite una predicción más exacta de cuántos ciclos de carga de la batería se requieren para recorrer una determinada distancia (es decir, completar la asignación de transporte), ya que puede suponerse que las baterías gastadas proporcionan menos rango que las nuevas. De esta manera, la información del vehículo puede, en algunas realizaciones ejemplificativas, incluir el estado de salud para cada paquete de baterías.
En otras palabras, el método de acuerdo con el primer aspecto de la invención usa información relacionada con el estado/nivel de carga para cada vehículo eléctrico en la flota y la información de la ruta que comprende el consumo esperado de energía y las estaciones de carga disponibles para optimizar el cronograma de transporte. La optimización puede enfocarse en cualquier número de prioridades, por ej., tiempo, consumo de energía, vida útil de las baterías, etc., al configurar un controlador del sistema de manejo de los vehículos en consecuencia. De este modo, la presente invención proporciona inmensa versatilidad y personalización para adaptarse a una necesidad específica. La información del vehículo puede ser proporcionada, por ejemplo, directa o indirectamente por cada vehículo por medio de equipamiento de comunicación adecuado (por ej., un sistema de comunicación por radio), mientras que la información de la ruta puede recuperarse de una base de datos (remota).
De acuerdo con una realización de ejemplo de la presente invención, la etapa de asignar una ruta de camino geográfico y un vehículo eléctrico para llevar a cabo la asignación de transporte es tal que el vehículo eléctrico asignado es el vehículo eléctrico que puede completar la asignación de transporte con el número más bajo de ciclos de carga a partir de una pluralidad de vehículos eléctricos. De este modo, con dos o más vehículos eléctricos disponibles, donde cada uno es elegible para completar la asignación de transporte solicitada, se elige el que puede completar la asignación con el número más bajo de ciclos de carga de la batería. Dicho de manera diferente, puede decirse que la flota de vehículos eléctricos forma un "grupo de paquetes de baterías", donde cada batería (paquete) se somete a varios ciclos de carga durante su vida útil, por lo cual el "grupo de paquetes de baterías" entero tiene un número finito de ciclos de carga disponibles. Con el propósito de maximizar la utilización de la flota de vehículos con el tiempo, se desea reducir la utilización de ciclos tanto como sea posible a través de la flota entera. De acuerdo con esto, al seleccionar un vehículo que pueda completar la asignación dentro de, por ej., dos ciclos en lugar de tres o cuatro, el "grupo de paquetes de baterías" se desgasta en la mínima cantidad, por lo cual se aumenta la expectativa de vida de las baterías y, como consecuencia, de la flota entera de vehículos eléctricos.
Además, de acuerdo con otra realización de ejemplo, el método comprende, de manera adicional, enviar información sobre la asignación del transporte e información sobre la ruta del camino geográfico asignada al vehículo eléctrico asignado. De este modo, si el método se implementa en un controlador del sistema externo a la flota del vehículo, el vehículo seleccionado recibirá las instrucciones de éste. De manera ventajosa, el método se implementa en un sistema común a una flota de vehículos en lugar de distribuirse localmente en cada vehículo debido a las ventajas en la energía de procesamiento disponible.
Incluso de manera adicional, aún en otra realización de ejemplo de la presente invención, cada una en la que al menos uno de una pluralidad de vehículos es/son semiautónomos y en la que la información de la ruta comprende además información sobre las porciones de cada una de las rutas de camino geográficas donde hay una necesidad de asistencia remota, el método comprende, además: recibir información de la disponibilidad de asistencia que comprende información sobre una disponibilidad de asistencia remota, y en la que la tapa de asignar una ruta de camino geográfico se basa, además, en la información de la disponibilidad de asistencia remota y la información de la ruta recibida.
En mayor detalle, algunas rutas de camino geográficas pueden ser difíciles de completarse de manera autónoma, por ejemplo, puede haber pasajes a través de áreas urbanas densas o puede haber construcciones al lado del camino que requieran que un operador humano controle el vehículo en forma remota (indistintamente solo tomando decisiones específicas a solicitud o mediante el control completo por medio de, por ej., un joystick). Sin embargo, si no hay operadores disponibles en el momento esperado en el que se requerirán, estas rutas se marcarán como no disponibles y, por consiguiente, retiradas del proceso de evaluación y asignación. Esto tiene la finalidad de evitar que los vehículos se queden quietos mientras esperan que la asistencia remota esté disponible y en su lugar impulsarse a una "ruta no óptima" lo que puede requerir un número mayor de ciclos de carga de batería para completarse, pero es mejor desde una perspectiva de eficiencia operativa. Sin embargo, esto es, como se mencionó con anterioridad, personalizable y en ciertas situaciones puede ser más eficiente tener el vehículo quieto.
Incluso, además, de acuerdo con otra realización de ejemplo de la presente invención, la asignación del transporte comprende información sobre el flete y en la que la información del vehículo comprende, además, información sobre la capacidad del flete. Por la presente, es posible optimizar los transportes desde una perspectiva de utilización de la capacidad para aumentar la relación de utilización de la capacidad para la flota completa del vehículo.
De acuerdo incluso con otra realización de ejemplo de la presente invención, la asignación del transporte comprende un rango de horario para recolección y un rango horario para entrega, y en el que el método comprende, además: evaluar cuáles de la pluralidad de vehículos eléctricos son capaces de realizar la asignación del transporte con el uso de qué ruta(s) de camino geográfica(s) dentro del rango horario para recolección y el rango horario para entrega. De esta manera, el método puede comprender seleccionar un vehículo de un subgrupo de vehículos de la flota, donde el subgrupo está formado solamente por aquellos vehículos que pueden completar la asignación dentro de los límites de tiempo predefinidos. Esto es con el fin de evitar el procesamiento de datos innecesarios, si puede determinarse ya desde el inicio que algunos vehículos son incapaces de realizar un transporte oportuno (por ej., si algunos de los vehículos están en ubicaciones geográficas diferentes uno con referencia a los otros). Más aún, el subgrupo o subconjunto de vehículos puede formarse debido a otras limitaciones, tales como, por ejemplo, que los vehículos dentro de un paquete de baterías que tiene un estado de salud inferior a un umbral predefinido no deben llevar más de, por ej., 80% del peso de cargamento calificado (obtenido de los datos de flete en la asignación de transporte). También son probables otras limitaciones similares para formar subconjuntos de vehículos a partir de la flota completa de vehículos.
Además, de acuerdo con otra realización de ejemplo, el método comprende, además: recibir datos de la estación de carga que comprende información sobre la disponibilidad en cada estación de carga presente a lo largo de cada ruta de camino geográfico; estimar un tiempo de carga requerido para cada vehículo eléctrico en base a la información del vehículo y la información de la ruta; en el que la etapa de asignar una ruta de camino geográfico y un vehículo eléctrico se basa, además, en el tiempo de carga requerido estimado y los datos de la estación de carga. Al recibir información sobre la disponibilidad en cada estación de carga a lo largo de cada ruta de camino geográfico, se puede usar como factor hacer la fila en cada estación para la asignación del transporte. Por ejemplo, si varios vehículos se dirigen hacia el mismo punto geográfico de fin, se pueden asignar diferentes rutas si hay necesidad de hacer recargas durante el viaje. De este modo, se pueden usar estos datos para minimizar el tiempo de viaje o para maximizar el tiempo de carga para cualquier situación dada.
Más aún, de acuerdo incluso con otra realización de ejemplo de la presente invención, el método comprende, además, recibir información sobre precios de electricidad, y en el que la etapa de asignar una ruta del camino geográfico y el vehículo eléctrico comprende en base a la información sobre los precios de electricidad de modo tal que el costo total de la asignación de transporte esté dentro de un intervalo predeterminado. En mayor detalle, puede haber ciertas situaciones en las que el transporte puede demorarse hasta que el precio de la electricidad (es decir, una gran parte del costo del transporte) esté en un nivel más ventajoso, o un tiempo tal que la recarga se realice durante horas no pico del día para reducir la carga sobre la grilla de energía y reducir los costos.
De acuerdo con otra realización de ejemplo de la presente invención, la información del vehículo comprende información sobre una posición actual o posición esperada de cada vehículo eléctrico, y en la que las rutas de caminos geográficos incluyen reasignar cada vehículo eléctrico a partir de la posición actual o la posición esperada del punto geográfico de inicio. Esto mejora la exactitud del método de planificación del transporte dado que la distancia de reasignación se calcula en la ruta de camino geográfico.
Además, de acuerdo incluso con otra realización de ejemplo de la presente invención, el método comprende, además, agregar la asignación de transporte recibida a una lista que comprende al menos una asignación de transporte, y en el que la etapa de asignar una ruta de camino geográfico y un vehículo eléctrico para transportar la asignación de transporte se lleva a cabo para la totalidad de asignaciones de transporte en dicha lista, de modo tal que el número total de ciclos de carga para todas las asignaciones de transporte se encuentre por debajo de un umbral predefinido. De esta manera, el método de planificación de transporte puede usarse para tener en cuenta futuros transportes, así como para reducir el número total de ciclos de carga usados para la totalidad de las asignaciones dentro de la misma lista que pueden mantenerse lo más bajo posible. La lista puede incluir, por ejemplo, solo asignaciones de transporte dentro de la misma región para evitar el procesamiento innecesario de datos.
Además, de acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema para planificación de la asignación de transporte que comprende un controlador configurado para: recibir una asignación de transporte, en la que la asignación de transporte comprende un punto geográfico de inicio y un punto geográfico de fin; recibir información del vehículo sobre el estado de una pluralidad de vehículos eléctricos en una flota de vehículos, en la que cada vehículo comprende al menos un paquete de baterías, en la que la información del vehículo comprende un estado de carga para cada paquete de baterías; recibir información de la ruta sobre una pluralidad de rutas de caminos geográficos entre el punto geográfico de inicio y el punto geográfico de fin en los que la información de la ruta comprende información sobre el consumo de energía esperado para cada vehículo para cada ruta de camino geográfico; determinar un número de ciclos de carga requeridos para cada vehículo eléctrico para cada ruta de camino geográfico en base a la información recibida del vehículo; y asignar una ruta de camino geográfico y un vehículo eléctrico para llevar a cabo la asignación de transporte en base al número determinado de ciclos de carga requeridos de modo tal que el vehículo eléctrico asignado se seleccione de un sub-grupo de vehículos eléctricos que pueden completar la asignación de transporte con un número de ciclos de carga que están dentro de un intervalo predefinido.
Con este aspecto de la invención, ventajas similares y particularidades preferidas están presentes como en el primer aspecto de la invención analizado previamente. El sistema puede incluir, además, por ejemplo, una base de datos de la cual pueden recuperarse los datos necesarios, tales como, por ej., la información de la ruta sobre la pluralidad de las rutas de caminos geográficos.
De acuerdo con una realización de ejemplo de la invención, la unidad de control está configurada, además, para enviar información sobre la asignación del transporte e información sobre la ruta asignada al vehículo eléctrico asignado.
Estos y otras funcionalidades de la presente invención se aclararán con mayor detalle a continuación con referencia a las realizaciones descritas a continuación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para fines ejemplificativos, la invención se describirá en mayor detalle a continuación con referencia a sus realizaciones ilustradas en los dibujos adjuntos, en los que:
La Fig. 1 es una ilustración esquemática de un sistema para planificación de asignación de transporte de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Fig. 2 es una representación de un diagrama de flujo de un método para planificación de asignación de transporte de acuerdo con otra realización de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
En la siguiente descripción detallada, se describirán las realizaciones preferidas de la presente invención. Sin embargo, se debe entender que las particularidades de las diferentes realizaciones son intercambiables entre las realizaciones y pueden combinarse de diferentes maneras, a menos que alguna cosa se indique de forma específica. Aunque en la siguiente descripción se establecen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión más minuciosa de la presente invención, resultará evidente para un experto en la técnica que la presente invención puede practicarse sin estos detalles específicos. En otras instancias, no se describen en detalle construcciones o funciones conocidas, para no oscurecer la presente invención.
La Fig. 1 muestra una ilustración resumida esquemática de un sistema para planificación de asignación de transporte de acuerdo con una realización de la presente invención. El sistema tiene un controlador 10, aquí representado esquemáticamente por un sistema basado en la nube, que está configurado para recibir una asignación de transporte (por ej., de una fuente externa). El controlador 10 está realizado preferentemente como procesador controlado por software. Sin embargo, el controlador puede estar realizado alternativamente en forma completa o parcial en software. La asignación del transporte comprende al menos un punto geográfico de inicio y un punto geográfico de fin. En este ejemplo, el punto de inicio estará representado por un primer edificio 101, donde se programa la recolección de un paquete. El punto geográfico de fin estará representado por una construcción de depósito 200 en la que se entregará el paquete. Los otros edificios 102, 103 indicados en la figura pueden estar asociados con otras asignaciones de transporte (futuras o históricas).
Además, el controlador 10 está configurado para recibir información del vehículo, acerca del estado de una pluralidad de vehículos eléctricos A, B, C en una flota de vehículos. Cada vehículo A, B, C de esta manera tiene una o más baterías, en lo sucesivo denominadas para simplicidad "paquete de baterías". La información recibida del vehículo incluye al menos un estado de carga para cada paquete de baterías. Sin embargo, la información recibida del vehículo puede comprender, además, información adicional tal como el estado de la salud de cada paquete de baterías (es decir, el desgaste que tiene la batería), la capacidad de flete para cada vehículo A, B, C, etc. Aquí, un primer vehículo eléctrico A tiene un estado de carga al 95%, un segundo vehículo eléctrico tiene un estado de carga al 30% y un tercer vehículo eléctrico C tiene un estado de carga al 85%. Para simplicidad, puede suponerse que cada vehículo mantiene la misma cantidad de cargamento y el estado de salud de cada paquete de baterías está al mismo nivel.
Al avanzar, el controlador 10 está configurado además para recibir información de la ruta alrededor de una pluralidad de rutas de caminos geográficos 201, 202, 203 entre el punto geográfico de inicio 101 y el punto geográfico de fin (naturalmente, el lector capacitado se da cuenta que hay más rutas posibles en la realización ilustrada, sin embargo, para ser breves aquí se reduce a tres rutas). La información de la ruta incluye información sobre el consumo de energía esperado para cada ruta de camino geográfico separada además de la información sobre estaciones de carga disponibles a lo largo de cada ruta de camino geográfico. Por ejemplo, el consumo de energía esperado puede ser de 140 kWh para la primera ruta 201, 125 kWh para la segunda ruta 202 y 225 kWh para la tercera ruta 203. Aunque la primera ruta 201 resulte ser más corta que la segunda ruta 202, el consumo esperado de energía para la primera ruta 201 es más alto debido a un pasaje inclinado 11. De este modo, el consumo esperado de energía no solo se basa en la distancia sino que puede incluir varios parámetros adicionales tales como topografía, tráfico, clima (temperatura), etc., para mejorar la exactitud de la estimación.
Además, la información del vehículo incluye, además, información sobre la posición actual de cada vehículo eléctrico A, B, C. De este modo, en el presente ejemplo, las rutas de caminos geográficos 201, 202, 203 incluyen además reasignar cada uno de los vehículos eléctricos desde sus posiciones actuales hasta el punto geográfico de inicio 101. Como consecuencia, el consumo esperado de energía será más bajo para el vehículo más cercano al punto geográfico de inicio 101 y más alto para vehículos asignados más lejanos desde el punto geográfico de inicio 101. Se supone que el consumo esperado de energía para reasignar cada vehículo A, B, C al punto geográfico de inicio 101 es de 100 kWh para el primer vehículo A, 10 kWh para el segundo vehículo B y 30 kWh para el tercer vehículo C.
De esta manera, en base a la información recibida del vehículo y la información de la ruta, el controlador está configurado para determinar (o estimar) la cantidad de ciclos de carga requeridos para cada vehículo eléctrico para cada ruta de camino geográfico separada. En el presente ejemplo, se supone una capacidad de batería de 250 kWh para cada vehículo A, B, C. Con el propósito de mejorar aún más la exactitud de la estimación del número de ciclos de carga requeridos para cada vehículo eléctrico, el controlador puede estar configurado para recuperar datos históricos sobre el consumo de energía para cada vehículo A, B, C además del peso del cargamento (peso actual así como total incluyendo el paquete que se recogerá). De este modo, continuando con el ejemplo analizado anteriormente, los ciclos de carga determinados se presentan a continuación en la Tabla 1.
Tabla 1: Ciclos de carga requeridos para cada que cada vehículo complete cada ruta.
Figure imgf000007_0002
Además, una ruta de camino geográfico 201, 202, 203 y un vehículo eléctrico A, B, C para llevar a cabo la asignación de transporte es asignada por el controlador 10. La asignación es en base al número de ciclos de carga requeridos, y se realiza de modo tal que el vehículo eléctrico asignado A, B, C se selecciona de un subgrupo de vehículos eléctricos que pueden completar la asignación de transporte con un número de ciclos de carga que es inferior a un umbral predefinido (dinámico o estático). Preferentemente, el controlador está configurado para seleccionar la ruta de camino geográfico 201, 202, 203 y el vehículo eléctrico A, B, C que produce el número más bajo de ciclos de carga.
El umbral del ciclo de carga predefinido puede ajustarse en 1 lo que hace que dos de las nueve opciones anteriores no estén disponibles. Como se mencionó, puede haber otras limitaciones tales como la hora de entrega, las necesidades de recarga, la disponibilidad del operador (en caso de vehículos semiautónomos) lo que afectará de manera adicional las opciones disponibles. En el presente ejemplo, el segundo vehículo eléctrico B necesitará recargarse, de este modo necesitará pasar por la estación de carga 22 y, por consiguiente, está limitado a la tercera ruta 203. Sin embargo, la asignación de transporte incluye un rango de tiempo para recolección y un rango de tiempo para entrega, y el segundo vehículo B no podrá completar la entrega a tiempo ya que no puede permanecer dentro del mismo rango para la entrega, lo que torna al vehículo B no disponible después de que estas limitaciones (recarga y tiempo de entrega) se hayan considerado.
De manera adicional, la segunda ruta 202 incluye un pasaje 12 que pasa por una escuela 31 y por lo tanto requiere asistencia operativa y, en este ejemplo, no habrá asistencia disponible durante el espacio de tiempo que el tercer vehículo C se espera que pase a través de este pasaje 12 a lo largo de la ruta 202, por lo cual esta opción se determina como no disponible de parte del controlador 10 también. Como consecuencia, en base a lo anterior, el vehículo eléctrico y la ruta resultantes asignados son el tercer vehículo C y la primera ruta 201, como se ilustra a continuación en la Tabla 2. Se debe tener en cuenta que los valores son meras estimaciones que sirven para elucidar el concepto inventivo y no necesariamente para hacer escala con referencia a la figura asociada.
Tabla 2: Opciones disponibles resultantes después de que se han evaluado algunas contingencias en base a la Tabla 1.
Figure imgf000007_0001
Sin embargo, como se mencionó en lo que antecede, la etapa de asignación puede basarse en parámetros adicionales como ya se ejemplificó. Por ejemplo, la asignación de transporte recibida que se analizó con anterioridad, es decir, del primer edificio 101 al punto de fin 200 pude agregarse a una lista 300 que comprende una o más asignaciones de transporte pendientes. En más detalle, la asignación de transporte pendiente puede ser desde un punto geográfico de inicio diferente, por ej., una segunda ubicación de recolección 102 al mismo punto geográfico de fin, es decir, el depósito 200. De este modo, el controlador 10 puede estar configurado para dar cuenta de una pluralidad de asignaciones de transporte, incluidas en la lista 300, cuando se asigna una ruta de camino geográfico y un vehículo eléctrico para llevar a cabo la asignación de transporte, de modo tal que el número total de ciclo de carga para todas las asignaciones de transporte se encuentre por debajo de un umbral predefinido. En este ejemplo, el controlador 10 está configurado para tomar el número más bajo de ciclos de carga total para completar ambas asignaciones de transporte.
En aras de la brevedad, las posibles opciones para completar la segunda asignación de transporte están limitadas a dos, es decir, por medio del tercer vehículo C, con el uso de una ruta individual (no se muestra) o por medio del primer vehículo A con el uso de una ruta individual diferente (no se muestra). Aquí se supone que el número determinado de ciclos de carga para el primer vehículo es 1, 2 y para el tercer vehículo C el número de ciclos de carga es 0,5. De esta manera, en base a estos parámetros adicionales y el requisito previo de que se seleccionarán los vehículos y las rutas que resultan en el número más bajo de ciclos de carga totales para completar ambas asignaciones de transporte, el controlador está configurado para asignar al primer vehículo A y a la segunda ruta 202 para la primera asignación de transporte (del primer edificio 101 al depósito 200) y el tercer vehículo C y la ruta individual (no se muestra) para la segunda asignación de transporte (desde el segundo edificio 102 hasta el depósito 200). Esto genera, en consecuencia, un número total de ciclos de carga de 1,4 comparado con 1,88 si el tercer vehículo se hubiera usado para la primera asignación de transporte y el primer vehículo A para la segunda asignación de transporte.
De este modo, al incluir asignaciones de transporte pendientes cuando se asigna un vehículo eléctrico A, B, C y una ruta de camino 201, 202, 203, la vida útil de los paquetes de baterías de los vehículos puede aumentarse incluso más, reduciendo por consiguiente las necesidades de mantenimiento del vehículo y ahorrando costos.
La Fig. 2 es una representación de un diagrama de flujo de un método para planificación de asignación de transporte de acuerdo con una realización de la presente invención. El método incluye recibir S1 una asignación de transporte 20, donde la asignación de transporte 20 comprende un punto geográfico de inicio y un punto geográfico de fin. Más aún, la asignación de transporte puede incluir un rango de tiempo para la recolección y un rango de tiempo para la entrega, como se ilustra con el reloj de arena 30.
Además, el método incluye la etapa de recibir S2 información del vehículo 21 sobre el estado de una pluralidad de vehículos eléctricos en una flota de vehículos, donde cada vehículo tiene al menos un paquete de baterías. La información del vehículo 21 comprende al menos un estado de carga para cada paquete de baterías (cada vehículo). Sin embargo, la información del vehículo 21 puede incluir además el estado de salud 25 para cada paquete de baterías, la posición actual o esperada del vehículo eléctrico, la capacidad de flete, etc.
A continuación, el método incluye una etapa de recibir información de la ruta 22 sobre una pluralidad de rutas de camino geográfico entre el punto geográfico de inicio y el punto geográfico de fin. La información de la ruta 22 comprende información sobre el consumo de energía esperado y también puede incluir información sobre las estaciones de carga disponibles cerca de cada ruta de camino geográfico. En base a la información del vehículo 21 recibida S2, y la información de la ruta 22 recibida S3, un número de ciclos de carga requeridos 23 para cada vehículo eléctrico se determina S4. Además, en algunas realizaciones, el tiempo de carga estimado 28 puede determinarse en esta etapa S4.
Además, hay una etapa de asignación S5 de una ruta de camino geográfico y un vehículo eléctrico 24 para llevar a cabo la asignación de transporte en base al número determinado S4 de ciclos de carga requeridos 23 de modo tal que el vehículo eléctrico se seleccione de un subgrupo de vehículos eléctricos (en la flota de vehículos) que pueden completar la asignación de transporte 20 con un número de ciclos de carga que está por debajo de un umbral predefinido. Además, la asignación S5 de una ruta de camino geográfico y un vehículo eléctrico para llevar a cabo la asignación de transporte 20 puede ser tal que el vehículo eléctrico asignado es el vehículo eléctrico que puede completar la asignación de transporte 20 con el número más bajo de ciclos de carga a partir de una pluralidad de vehículos eléctricos.
Sin embargo, para mejorar la exactitud del número estimado de ciclos de carga 23, el método puede comprender, además, una etapa de recibir S3.1 parámetros adicionales o información adicional (de modo tal que, por ej., la información de disponibilidad de asistencia 26 y los datos de la estación de carga 27, distintos de las asignaciones de transporte pendientes).
Por ejemplo, al menos uno de una pluralidad de vehículos eléctricos puede ser semiautónomo, lo que significa que generalmente son autónomos pero pueden operarse momentáneamente por un operador remoto. De esta manera, la información de la ruta puede incluir, además, información sobre cada una de las rutas de caminos geográficos donde hay una necesidad de asistencia remota, tal que la asignación S5 de una ruta de camino geográfico y vehículo eléctrico se basa, además, en la información de disponibilidad de asistencia recibida 26.
Además, el método puede comprender la etapa adicional de enviar información S6 sobre la asignación del transporte e información sobre la ruta del camino geográfico asignada al vehículo eléctrico asignado 29. Esta comunicación puede indistintamente dirigirse o emitirse a todos los vehículos asociados con el controlador del sistema para aumentar la redundancia.
La invención se ha descrito actualmente con referencia a realizaciones específicas. Sin embargo, son factibles diversas variaciones del sistema y método de control de motores eléctricos. Como ya se ejemplificó, pueden agregarse otros parámetros en la evaluación y asignación para seleccionar un vehículo preferido A, B, C a partir del subgrupo tal como, por ej., el estado de salud para las baterías, asignaciones de transporte pendientes, tiempos de entrega, etc. Debe considerarse que dichas modificaciones y otras modificaciones obvias estén dentro del alcance de la presente invención, como se define mediante las reivindicaciones anexas. Debe tenerse en cuenta que las realizaciones mencionadas con anterioridad ilustran en lugar de limitar la invención, y aquellos expertos en la técnica serán capaces de diseñar muchas realizaciones alternativas sin alejarse del alcance de reivindicaciones anexas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un método para planificación de la asignación de transporte que comprende:
recibir (S1) una asignación de transporte (20), en la que la asignación de transporte comprende un punto geográfico de inicio y un punto geográfico de fin;
recibir (S2) información del vehículo (21) sobre el estado de una pluralidad de vehículos eléctricos (A, B, C) en una flota de vehículo, en la que cada vehículo comprende al menos un paquete de baterías, en la que la información del vehículo comprende un estado de carga para cada paquete de baterías;
recibir (S3) información de la ruta (22) sobre una pluralidad de rutas de caminos geográficos (201, 202, 203) entre el punto geográfico de inicio y el punto geográfico de fin, en la que la información de la ruta comprende información sobre el consumo esperado de energía para cada vehículo para la ruta de camino geográfico;
caracterizado porque el método comprende, además:
determinar (S4) una cantidad de ciclos de carga requeridos (23) para cada vehículo eléctrico para cada ruta de camino geográfico en base a dicha información recibida del vehículo y dicha información de la ruta; y
asignar (S5) una ruta de camino geográfico y un vehículo eléctrico para llevar a cabo la asignación de transporte en base al número determinado de ciclos de carga requeridos de modo tal que el vehículo eléctrico se seleccione de un subgrupo de vehículos eléctricos que pueden completar la asignación de transporte con un número de ciclos de carga que está por debajo de un umbral predefinido.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa de asignar (S5) una ruta de camino geográfico y un vehículo eléctrico para llevar a cabo la asignación de transporte es tal que el vehículo eléctrico asignado es el vehículo eléctrico que puede completar la asignación de transporte con un número más bajo de ciclos de carga a partir de una pluralidad de vehículos eléctricos.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que además comprende:
enviar información (S6) sobre la asignación del transporte e información sobre la ruta del camino geográfico asignada al vehículo eléctrico asignado (29).
4. El método de acuerdo con cualquiera de una de las reivindicaciones precedentes, en el que la información de la ruta (22) se obtiene de una base de datos.
5. El método de acuerdo con cualquiera de una de las reivindicaciones precedentes, en el que la información del vehículo (21) comprende, además, un estado de salud (25) para cada paquete de baterías.
6. El método de acuerdo con cualquiera de una de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos uno de la pluralidad de vehículos eléctricos (A, B, C) es/son semiautónomos y en el que la información de la ruta comprende, además, información sobre porciones de cada una de las rutas de camino geográfico donde hay una necesidad de asistencia remota, donde el método comprende, además:
recibir (S3.1) información de la disponibilidad de asistencia (26) que comprende información sobre la disponibilidad de asistencia remota, y
en el que la etapa de asignar (S5) una ruta de camino geográfico se basa, además, en la información de disponibilidad de asistencia recibida y la información de la ruta recibida.
7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la asignación del transporte (20) comprende información sobre el flete y en la que la información del vehículo (21) comprende, además, información sobre la capacidad del flete.
8. El método de acuerdo con cualquiera de una de las reivindicaciones precedentes, en el que la asignación del transporte (20) comprende un rango horario para recolección y un rango horario para entrega, y en el que dicho método, además, comprende:
evaluar cuál de una pluralidad de vehículos eléctricos (A, B, C) son capaces de realizar una asignación de transporte usando qué ruta(s) de camino geográfico (201, 202, 203) dentro de dicho rango horario para recolección y dicho rango horario para entrega.
9. El método de acuerdo con cualquiera de una de las reivindicaciones que antecede, que además comprende: recibir (S3.1) datos de la estación de carga (27) que comprende información sobre la disponibilidad en cada estación de carga presente junto con cada ruta de camino geográfico;
estimar (S4) un tiempo de carga requerido (28) para cada vehículo eléctrico en base a dicha información del vehículo y dicha información de la ruta; y
en el que dicha etapa de asignar (S5) una ruta de camino geográfico y un vehículo eléctrico se basa, además, en el tiempo de carga requerido estimado y dicho dato de estación de carga.
10. El método de acuerdo con cualquiera de una de las reivindicaciones precedentes, que además comprende recibir información sobre precios de electricidad, y
en el que la etapa de asignar (S5) una ruta de camino geográfico y un vehículo eléctrico se basa, además, en dicha información sobre los precios de electricidad de modo tal que el costo total de la asignación de transporte esté por debajo de un umbral predefinido.
11. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la información del vehículo (21) comprende información sobre una posición actual o posición esperada de cada vehículo eléctrico (A, B, C), y en la que dichas rutas de caminos geográficos incluyen reasignar cada uno de dichos vehículos eléctricos a partir de la posición actual o dicha posición esperada del punto geográfico de inicio.
12. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además comprende:
agregar la asignación de transporte recibida a una lista (300) que comprende al menos una asignación de transporte, y en el que la etapa de asignar (S5) una ruta de camino geográfico y un vehículo eléctrico (A, B, C) para llevar a cabo la asignación de transporte (20) se lleva a cabo para todas las asignaciones de transporte en dicha lista de modo tal que un número total de ciclos de carga para todas las asignaciones de transporte esté por debajo de un umbral predefinido.
13. Un sistema para planificación de asignación de transporte que comprende un controlador (10) configurado para: recibir una asignación de transporte (20), en la que la asignación de transporte comprende un punto geográfico de inicio y un punto geográfico de fin;
recibir información del vehículo (21) sobre el estado de una pluralidad de vehículos eléctricos (A, B, C) en una flota de vehículo, en la que cada vehículo comprende al menos un paquete de baterías, en la que la información del vehículo comprende un estado de carga para cada paquete de baterías;
recibir información de la ruta (22) sobre una pluralidad de rutas de camino geográfico (201, 202, 203) entre el punto de inicio geográfico y el punto fina geográfico, en la que la información de la ruta comprende información sobre el consumo esperado de energía para cada vehículo para la ruta de camino geográfico;
caracterizado porque el controlador está configurado, además, para:
determinar un número de ciclos de carga requeridos (23) para cada vehículo eléctrico para cada ruta de camino geográfico basado en dicha información del vehículo recibida y dicha información de la ruta; y asignar una ruta de camino geográfico y un vehículo eléctrico para llevar a cabo la asignación de transporte (20) en base al número determinado de ciclos de carga requeridos de modo tal que el vehículo eléctrico asignado (29) se seleccione de un subgrupo de vehículos eléctricos que pueden completar la asignación de transporte (20) con un número de ciclos de carga que está por debajo de un umbral predefinido.
14. El sistema de acuerdo con la reivindicación 13, en el que dicha unidad de control (10) está configurada, además, para enviar información sobre la asignación del transporte (20) e información sobre la ruta asignada al vehículo eléctrico asignado (29).
15. El sistema de acuerdo con la reivindicación 13 o 14, que comprende, además, una base de datos que comprende dicha información de la ruta alrededor de dicha pluralidad de rutas de camino geográfico.
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