JP2013508645A - 燃料供給管理のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

１つまたは複数の水素消費車両の車隊の燃料補給予定を決定、監督し、水素製造率およびかかる車両にサービスを提供する在庫レベルを管理するためのシステムおよび方法。特定の実施形態では、開示されているシステムおよび方法は、車両がいつ燃料補給ステーションを使用してよいのかを決定することに関する。また、開示されているシステムおよび方法は、燃料在庫、消費率、および／または車隊の燃料補給パターンに基づいて、車両隊が利用可能な１つまたは複数の水素製造プラントによって水素が製造される速度および予定を制御することにも関係する。
【選択図】図２

Description

本願は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる２００９年１０月１９日に出願された米国仮特許出願第６１／２５３，０１０号に対する優先権を主張する。

典型的な倉庫環境では、数台のフォークリフトトラックが、例えば、シフトの終わりに、シフトの始まりに、または昼休みの後に一度に燃料を補給しようとすることがある。単一の燃料補給ポイント、１５台のトラックのグループつまり車隊、および４−５分の燃料補給時間の場合、これは１時間を超える燃料補給のための待機時間につながり、車隊の生産性の多大な損失を引き起こすだろう。

本開示は、１台または複数台の水素消費車両の車隊のための燃料補給予定を決定、監督し、水素製造率およびかかる車両にサービスを提供する在庫レベルを管理するためのシステムおよび方法を提供する。車隊の車両の間で必要とされる唯一の類似性は、それぞれが水素消費車両であるという点である。かかる水素消費車両の例は、例えば、フォークリフト、輸送バスまたはシャトルバス、タクシー、Ｈ_２−動力式補助電源装置を含むトラック、乗用車等を含む。特定の実施形態では、開示されているシステムおよび方法は、車両がいつ燃料補給ステーションを使用してよいのかを決定することに関する。この決定は、グループまたは車隊の中の他の車両が燃料補給（いわゆる「日和見主義的な燃料補給」）を完了するのを待機する必要性を最小限に抑える、または排除することができ、（アンダーフィルを回避するために）水素の可用性に従って下すことができ、および／または多様な環境状態で燃料補給するための十分な時間を可能にするために下すことができる。開示されているシステムおよび方法は、燃料在庫、消費率、および／または車隊の燃料補給パターンに基づいて、車両隊が利用可能な１つまたは複数の水素製造プラントによって、それに従って水素が製造される速度および予定を制御することにも関係する。

本開示で提供されるシステムおよび方法は、水素に基づいた車両の車隊の操作者および管理者に情報を提供し、彼らに燃料補給するために好ましいまたは最適な時間を知らせるために使用することができる。また、本開示は、水素製造プラントから水素製造の速度および予定を制御するために、燃料補給予定について収集される情報を使用するための方法も提供できる。

特に、および一実施形態では、無線ネットワークと、中央処理装置と、水素消費車両の車隊と、その車両の車隊が利用可能な１つまたは複数の燃料供給ステーションと、１つまたは複数の水素製造プラントとを含み、車両の車隊の水素燃料供給を管理するためのシステムが開示されており、中央処理装置は、（ｉ）車両の車隊の中の各車両からデータを収集し、（ｉｉ）車隊が利用可能な１つまたは複数の水素燃料供給ステーションからデータを収集し、（ｉｉｉ）車隊の中の各車両のための燃料利点基準または緊急性を計算し、（ｉｖ）燃料供給利点基準または緊急性に従って、車隊の中の車両を識別し、ランク付けし、（ｖ）車隊の中の車両にランキングに従って燃料補給する機会を知らせる。さらに、別の実施形態では、車両の車隊の水素燃料供給を管理するための方法が開示され、方法は、車両の車隊の中の各車両からデータを収集することと、車隊が利用可能な１つまたは複数の水素燃料供給ステーションからデータを収集することと、車隊の中の車両ごとに燃料利点基準または緊急性を計算することと、燃料供給利点基準または緊急性に従って車隊の中の車両を識別し、ランク付けすることと、ランキングに従って燃料補給する機会を車隊の車両に通知することとを含む。

本発明の実施形態のための通信経路の図である。 車両と中央処理装置との間の通信プロセスのフローチャートである。 トラックの仮想の車隊の中の車両ごとの残りの運転時間を示すグラフである。 日和見主義的な燃料補給が使用されるときと、使用されないときの、トラックごとの待機時間の比較を示すグラフである。 燃料補給時間に関連付けられたコストを示すグラフである。 車両のユーザインタフェース上で表示されるメッセージの例の図である。 緊急性レベルの範囲限界の進化のグラフ表現である。 経時的な燃料需要予測のグラフ表示である。

水素ステーションおよび車隊データのインテリジェント処理に基づいたアクティブ車隊管理は、燃料補給の予定を決めることによって生産性を上げることができる。かかるデータの処理に基づいて予定に入れられる燃料補給は、以下で日和見主義的な燃料補給と呼ばれる。図１は、車両（複数の場合がある）（３）、水素燃料供給ステーション（複数の場合がある）（６）、水素製造プラント、または水素貯蔵庫（４）、および中央処理装置（２）の間の相互通信経路を含む、本発明に係るシステムの実施形態を示す。車両は、サーバとしても知られている中央処理装置（２）に、燃料補給が必要であることを通知する。データは、処理装置に接続されるアクセスポイント（１）、および車両（複数の場合がある）および／または燃料供給ステーション（複数の場合がある）（６）に接続される無線受信機／送信機を含む無線リンクを通して、車両（２）（３）と、燃料供給ステーション（複数の場合がある）（６）と、中央処理装置（２）との間で伝送できる。中央処理装置（２）は、燃料を補給するのに最善の時間と場所を示唆し、補給施設での待機待ち行列に遭遇しないために、無線リンクを通して車両の運転者に通信する。中央処理装置（２）は、車両のユーザに、車両がいつ待ち行列の先頭に到達し、燃料供給ステーションが利用可能であるのかを通知する。

例えばコンピュータまたはサーバ等の中央処理装置（２）に伝送し、任意選択で記憶できる情報の中に、以下の非制限的な例がある。各車両に搭載されている水素の量、各車両の電力消費量、燃料供給ステーション計量配分装置（複数の場合がある）に対する近接を含む各車両の場所、水素ステーション（複数の場合がある）の活動、つまり燃料補給イベントが現在処理中であるかどうか、１つまたは複数の燃料供給ステーションで使用可能な水素燃料の量、および水素製造プラント（複数の場合がある）での現在の水素製造速度がある。

図１に示されているシステムでは、水素製造プラントおよび／または水素貯蔵庫（４）が、水素燃料供給ステーション（複数の場合がある）（６）に水素を供給する。本明細書で使用されるように、水素燃料供給ステーションの容量は、水素製造プラントおよび／または水素貯蔵庫（４）からの水素の可用性を指す。したがって、車両（３）に燃料を供給する速度は、納品に利用可能な水素の量だけではなく、水素を届けるための燃料ポンプの能力の両方によっても影響を受ける。

図２は、本開示の方法に従った、車両と中央処理装置との間の通信プロセス／フローチャートである。

以下の方程式は、車両の残り運転時間を推定するための１つの方法を示す。燃料消費量△Ｈ_２、最寄りの燃料ステーションからの距離ｄ_{ｓｔａｔｉｏｎ}、および過去の操作プロファイルＴ_{ｐｒｏｆｉｌｅ}に基づいた時間定数を想定すると、残りの運転時間は、以下によって与えられてよい。
上式で、Ｈ_２は車両内に残っている水素の現在の供給であり、Ｋ_１およびＫ_２は係数である。図３は、２０台の車両の仮想車隊の残りの運転時間の例である。３０分という閾値が、燃料補給通知が出される前に残っている最少時間であると仮定し、１つの燃料ステーションしか利用できないと仮定し、各車両の燃料補給待ち時間が図４に示される。複数のトラックは同時に燃料補給をしようと試みないため、図４に示されるように、日和見主義的な燃料補給を使用すると、待ち時間ははるかに少ない。時間＝０の車両ＩＤは燃料補給を必要としない。

アクティブな車隊管理の影響は、例えば、連続車両燃料補給イベントの間の時間が指数関数的な確率分布に従う、ポワソン過程として、燃料供給イベントをモデル化することによって達成することもできる。モンテカルロシミュレーションを使用すると、待機に関連するダウンタイムの操作者経験の統計は、別の操作者が燃料補給を完了する間に計算できる。失われた時間に貨幣価値が割り当てられると、無作為燃料補給対管理燃料補給のコストを予想できる。

かかるシミュレーションの結果は、操作者が燃料補給イベントを完了するのに要する時間に依存している。燃料電池フォークリフト用途を含む実施形態では、通常、燃料補給は、３分（例えば、高速充填鋼タンクの場合）から１５分（順守しなければならない最大温度仕様を有する低速充填複合材料タンクの場合）の間を要する。単一の燃料補給ステーションを共用している１５台の車両の車隊集団の場合のシミュレーションの結果が図５に示される。

理想的なトラックの可用性と実際のトラックの可用性の比較でわかるように、生産性の損失を回避するためにイベントを管理する重要性は、燃料を補給するために要する時間とともに増している。例えば（ここでは、毎時＄４０として解釈される）負担賃金等のトラック操作者の時間の値を割り当てると、費用対業務を計算することができる。１０分の燃料補給時間の場合、検討された車隊の年間コストは〜$１７５，０００、つまりトラックあたり毎月約＄１，０００である。この計算は、それが本明細書に開示されているシステムおよび方法に対する商業的な価値の提案の根拠となるために、有益である。

本開示に係る方法の１つでは、（１）運転経済に基づいて、燃料補給が有利であるのか、必要とされているのか、それとも有益であるのかを決定するための基準、（２）車隊の中の車両に燃料補給緊急性測定基準を割り当てるための基準、（３）車両車隊および燃料補給ステーションのデータを取り込むための時間設定値、（４）アクティブな且つ時宜を得た待ち行列管理を可能にするためにカウントダウンタイマー設定値を含む、特定の測定基準および決定基準が、処理装置の符号化を容易にするために明瞭にされる必要がある。

燃料補給が有利であるか、必要とされているか、それとも有益であるかを決定するための基準に関して、車隊に単一の車両しかない場合、待ち行列についての懸念はない。車隊稼働能力を、設置されている燃料供給能力と密接に一致させると、燃料補強の長い待ち行列時間が起こり得る。燃料補給が頻繁過ぎると、例えばステーションとの間の移動のために失われる時間、および燃料補給の諸経費等、他の生産性の損失を招く

燃料補給の緊急性の測定基準を車両に割り当てるための基準に関して、その燃料の内の５％が残されている車両は、３倍多く、つまり１５％が残されている別の車両と比較されると、ある状況下では、より緊急に燃料補給を受ける必要があると見なされる。しかしながら、後者の車両の消費率が前者よりも十分に高い場合、後者は前者よりも早く燃料を使い果たす可能性がある。これを説明し、車両が燃料補給ステーションに到達する前に燃料を使い果たす、または燃料補給の予定決めがうまくなされていないために車両が生産性の損失を被る可能性を最小限に抑える予測の判断材料が必要とされる。

車両車隊および燃料供給ステーションのデータを取り込むための時間設定に関して、車隊を管理することは、重要なデータの転送、記憶および処理を必要とする。運行データが取得され、待ち行列が更新される頻度は、適応可能である必要がある。

カウントダウンタイマー設定に関して、利用可能な各燃料供給ステーションの待ち行列の先頭を占めるべきである車両がいったんそれに応じて通知されると、操作者に対してなされた燃料補給要求が、絶対的にまたは時宜に即して従われなかった状況を考慮しなければならない。その要求が気にかけられない間に、他の車両の燃料在庫は使い果たされ、先頭の待ち行列操作者が応答するために与えられる時間が長いほど、待ち行列の中の次の車両にとって差し迫った状況になる場合がある。タイムアウト持続時間は適応可能であり、慎重に検討されなければならない。

２つの燃料供給ステーションによって供給される３０台のトラックを含む車隊のスナップショットが、表１に示される。トラックはさまざまな種類（例えば、電力定格、燃料貯蔵規模、運転速度それらが果たす職務等）であってよく、かかる定義付け特徴は、予測を行い、予定決めの計算を実行する上で有利に使用され得る。表１の第６列には、（温度補正が行われた、または行われていない）圧力測定によって容易に推測できるだろう、各トラックの貯蔵タンク内に残っている燃料がある。表の第７列には、（ａ）トラック自体で記録され、（ｂ）（例えば、（ｉ）前回の燃料補給以降のアクティブな業務時間、（ｉｉ）使用データのフィルタ、（ｉｉｉ）例えば、３分から５分のトラック本来の業務特徴を取り込む時間ウィンドウでの移動平均、および（ｉｖ）人工知能システム等を使用するデューティーモードの推測からの）記憶されているデータを使用して、計算され、（ｃ）トラック、トラックを使用する操作者、またはこの２つの組み合わせに特定の周期的に更新される学習表から読み取られる、または（ｄ）既知のエネルギーデューティー／シグナチャ（例えば、既知数のパレット付きの配達トラックの荷下ろし、既知のパレット重量、およびかかるパレットの既知の保管目的地）の特定の発送命令から推測される平均燃料消費率がある。
表１．車隊運転のスナップショット（３０台のトラック）

全ての車載燃料（Ｔｘ）が使い切られる前に残っている平均トラック業務時間のインジケータは、消費率で除算される燃料在庫によって示される。表１のリストは、この燃料補給「緊急性インジケータ」を使用して順位付けされている。言い換えると、表にされた情報を使用すると、最良の推定は、燃料補給がリストの順序で行われるべきである、つまりトラック２１が一番始め、次に４、次に２６等となる。

トラック２１が燃料供給ステーションにすぐ隣接して作業をしており、そのステーションには他にトラックがおらず、ステーションは十分な燃料を有していた場合、Ｔｘ＝９分により、操作者がさらに７−８分作業できると結論できるだろう。しかしながら、これはリスト上の他のトラックの高まる緊急性を考慮に入れていない。さらに、これは、トラックがステーションの近くにいない場合の移動時間を考慮に入れていない。

各トラックから２つのステーションのそれぞれまでの距離が、一番右側の２つの列に示されている。トラック２１は２つのステーションの間の中ほどにいて、どちらのステーションにも非常に近くないことが分かる。各ステーションまでの移動時間は、表にされている（例えば、特定のトラック、トラックのユーザとして記録されている操作者、履歴業績データ、またはその組み合わせに従って符号化されてよい）運転速度、および（例えば、三角測量またはＧＰＳによって決定される）ステーションまでの既知の距離を使用して推定できる。トラック２１のステーション１または２までの移動時間は、それぞれ約１．０分および１．１分であるとして推定できる。したがって、実際には、表にされたＴｘ値は、指標となる一方、ステーションまでの移動時間の検討をさらに含むことによって精緻化できる。

一連の計算（つまり反復）は、利用可能な燃料供給ステーションのそれぞれの待ち行列にトラックを割り当てるために実施される。反復数は、車隊のトラックの数に等しい。最初の２回の反復の結果が、表２に示される。
表２．待ち行列を追加するためのアルゴリズムの最初の２回の反復

量Ｔｘｉ（ｊ）は、トラックごとに表にされ、ｉは燃料供給ステーションの番号であり、ｊは反復数である。計算を開始するために、シード値はＴｘｉ（１）＝Ｔｘ−ｄｉ／ｖであり、ｄｉは燃料供給ステーションｉからのトラックの距離であり、ｖはトラックの運転速度である。したがって、Ｔｘｉ（１）は、燃料供給ステーションへの移動に関連付けられた燃料割り当てが差し引かれた後に残っている燃料である。

別のパラメータはＱｘ（ｊ）であり、ｊは反復である。Ｑｘインジケータは、相対的な燃料補給の緊急性を予測する基準であり、特定の用途の微妙な差異に従って多様なやり方で定義できる。一般的には、関数Ｑｘ（ｊ）＝ｆ（Ｔｘｉ（ｊ））のクラスを検討できるだろう。表２に表にされている例では、ｉ＝１，２で、Ｑｘ（ｊ）＝ｍｉｎ（Ｔｘｉ（ｊ））である。この割り当ての基本は、より隣接した燃料補給者が予想外に利用できない場合であり、従って保守的である。Ｑｘ（１）値が車隊の全てのトラックについて計算されると、順位付けが実行され、これがＱｘＲ（ｊ）として示される項目であり、ｊは反復である。

第１の反復は、説明された方法に従って最高の燃料補給緊急性のトラックを、それが最も近いステーションの待ち行列に割り当てることによって完了される。例えば、トラック２１はＱｘＲ（１）＝１を有し、ステーション１により近く（ｄ１＝１９９＜ｄ２＝１３１）、したがって右側でトラック２１がステーション１の待ち行列に入れられる。その結果、このトラックはアクティブリストから削除されたと見なされる。つまり、このトラックは以降の反復では考慮されない。

アルゴリズムは、第２の反復でより完全に明らかになる。トラックがステーションに到達するための移動時間は、すでに第１の反復に含まれている。しかし、トラックは待ち行列に入れられた（ステーション１の待ち行列でのトラック２１）ので、このステーションでの燃料補給に検討されるどのような他のトラックも、並んで待つのを回避するために、前の反復で待ち行列に入れられた（表１の４列に示される）トラックに割り当てられる燃料補給時間に相当する燃料の追加備蓄を有さなければならない。したがって、Ｔｘ１（２）＝Ｔｘ１（１）−Ｔｒｅｆ（トラック２１）である。一方、Ｔｘ２（２）＝Ｔｘ２（１）である。いったん全てのＴｘｉ（２）値が表にされると、Ｑｘ（２）測定基準が計算され、ＱｘＲ（２）順位付けが実行され、第１の反復でのように次の待ち行列割り当てが行われる。このように待ち行列に入れられたトラック（この第２の反復では、トラック４は、ステーション２の待ち行列の上部スポットに入れられる）は、次いで再びアクティブリストから削除される。以後の反復は、全ての反復が完了し、全てのトラックが待ち行列に入れられるまで、第２の反復の方法に従う。

いつでも全てのステーションが割り当てられた全トラックに十分な燃料を有しているわけではなく、燃料を必要とすることもある。したがって、方法の別の実施形態は、アルゴリズムの実行中の各ステーションでの燃料の在庫、およびそれが経時的にどのように変化する、または積極的に管理できるのかを検討してよい。これは、ステーションが、それが必要とされる予測される時間に、必要とされる燃料を有さない、または有することができない場合に、ステーションを特定の反復のための検討から外すことによって対処できる。

車隊の車両は、発送者の指示によって表面上は影響を受ける、リアルタイムの操作者の決定に従って行動している（燃料を消費している）。普遍性および最も幅広い適用性のために、プロセスが非常に確率論的な特徴を有していることと考えることができる。かかる状況では、前記に追加された待ち行列のインポートは、経時的に損なわれる――いくつかのトラックは燃料消費を急ぐが、他は減少し、実際の緊急性の混乱につながる。したがって、待ち行列を更新するための時間枠（運転「予想」）が正当化され、実施され得る。

待ち行列を可能な限り頻繁に更新することは、操作者に送られる指示の混乱および矛盾に繋がることがある。例えば、１台のトラックが、それが待ち行列の３番目であると示され、連続更新で次には４番目、次には２番目、次には５番目等となる。これは、それが頻繁に起こりすぎると操作者にとって鬱陶しく、気をそらすことになる。したがって、待ち行列を更新すべきである頻度を決定するときには、バランスを取らなくてはならないヒューマンインタフェースのトレードオフがある。

更新は、固定されたタイムスケールを用いて周期的であってよい。かかるタイムスケールは、例えば、４５秒ごとに更新する完全待ち行列等、運転に選択される通信および情報インフラによって決定されてよい。

他の可能性は、更新間のタイムスケールが、（ｉ）総燃料補給緊急性、またはその欠如、（ｉｉ）車隊の選択された車両または全車両での燃料消費の可変性の指数特徴、（ｉｉｉ）例えば時刻等の特定の時間期間、または（ｉｖ）稼働中のトラック数に従って調整されることである。

また、処理装置が待ち行列の中のトラックの操作者に指示を出すかどうか、および出す場合には、操作者に何を指示するのかを決定するために基準が必要とされる。１つの方式は、分類（レベル）を、残っている燃料（Ｔｘのような時間）の範囲と関連付けることである。待ち行列の先頭にいる車両の分類の例は、表３に示される。
表３．待ち行列の先頭のための緊急性レベル定義表

類似する表が、他の全ての車両、つまりステーション待ち行列の先頭にいない車両について作成できる。分類レベルが定義され、次いで、それぞれの個別のレベルに対して、処理装置によって実行できる、（ａ）車両にメッセージを送信すること、（ｂ）警報、ビーコン―点滅するライトまたは連続ライト、もしくは組合せライト―、リフトロック、速度制御、自動ステアリング、音声メッセージ、発送インターコム、および電源切を含むが、これらに限定されないアクションを含む信号を送信することと、（ｃ）車両に（例えば、ステーションの可用性、またはステーションでの在庫の燃料量、中央クロック時間、トラックの燃料の残り時間量または他のトラックの残り時間量、待ち行列内での場所、残っているタイムアウト時間等の）ステータス情報を通信することを含む、一連のプログラムアクションが計画され得る。車両に送信されるメッセージは、燃料補給するためのインセンティブ、またはある特定の燃料供給ステーションで燃料補給するためのインセンティブを含んでよい。このインセンティブは、例えば、燃料に対する割引、燃料補給ステーションで販売される他の品目に対する割引、または車両操作者に燃料補給を奨励する他のなんらかの手段を含んでよい。

操作者が目にする可能性があるユーザインタフェースディスプレイの例が図６に示される。かかるレベル定義は、車両、ステーション、および全体的な運転のステータスに従って時間的に変化する関数であってよい。ユーザインタフェースディスプレイは、例えば、処理装置が無線ネットワークの範囲外にあるため、または通信ネットワークの故障のために、車両がいつ中央処理装置と通信しなくなったのかを示す信号を提供してよいと想定されている。

操作者が、それが無効にされ、おそらく矛盾する別の命令が（例えば異なるトラックに）送出される前に、処理装置からユーザインタフェースにまたはトラック上の通信装置に通信される指令に応答しなければならない時間ウィンドウを提供する、タイムアウトが定義されてよい。タイムアウトは、例えば３０秒の固定された時間期間であることもあれば、待ち行列の関数として計算されることもある。

通知を受信する際に、操作者は、ボタンまたはタッチスクリーンを押すこと、音声、キーパッド入力、または他の手段によって肯定応答および指令に準拠する意思を通信できる。代わりに、燃料補給業者に対する接続は電子的に確認されてよい、または位置追跡調査が、操作者が準拠しているかどうかを、例えばトラックから燃料補給ステーションまでの距離が減少していることを確認することによって、推測するために利用されてよい。これらの入力がない場合、タイムアウトは、以前の通知を無効にするために選択され、それを同じトラックに対して再生するまたは緊急性がある別のトラックに移動するかのどちらかでなければならない。

タイムアウトのタイムスケールは、更新タイムスケールの関数にすることができる。例えば、それは、更新タイムスケールの２分の１または更新タイムスケールと同じである場合がある。タイムアウト値を割り当てるより詳細な方法は、例えば待ち行列の時間的解析および潜在的なクラスタイベント、つまり「トラフィック」から推測されるタイムスケールに基づいて想定される。

待ち行列がいったん追加されると、待ち行列の時間的解析が実施される。方法は図表を用いて説明されるが、簡略なサーチアルゴリズムを用いて相対的に容易に実施、および符号化できる。各待ち行列は（右に向かって大きくなる）タイムラインとして表され、その上に置かれている点はその待ち行列内の全てのトラックのＴｘ値を表す。待ち行列内のトラックごとの燃料補給時間要件（Ｔｒｅｆ）は、表４でバーとして示され、その開始時間は左端にある。バーの重複は「トラフィック」を表す。バーは、燃料補給の干渉を回避するように拡散されなければならない。アルゴリズムは、バーが隣接するが、重複しないように「バーを順番に配列する」ために実行される。次いで、接続されたバーの最大持続時間Ｔｍａｘを計算するためにサーチが行われる。これらは、最も積極的且つ慎重に管理されなければならない一連の燃料補給である。
表４．潜在的なトラフィックの識別

待ち行列は漸進的に変化することがあり、トラフィックは消散することがある、またはトラフィックは激化することがある。これらの状況に対処するために、管理システムは柔軟となり、何が緊急であるのかのその定義を調整してよい。例えば、第１のトラフィッククラスタの先頭に立つ表４のトラック２２が、（隔離されている）トラック１２と同じ緊急性基準に従うと、以後のトラック（６および／または１１）のステーションでのバックアップおよび待機に繋がることがある。この状況は予想し、管理し得る。すなわち、レベル分類は、これらの状況が発生するにつれ修正され得る。

例えば、デフォルトの慣行が、Ｔｘが特定の値未満であるときに緊急通知を送信することである場合、例えば３トラッククラスタ（２２、６、１１）の場合、慣行は、ＴｘがＹよりも大きい値未満であるときに緊急通知を送信することによって一時的に修正され得る。緊急性レベルを経時的に定める、漸進的に変化する限度の例が表５および図７に示される。このようにして、待ち行列とともに展開する分類方式が考え出される――例は図７に示される――異なるレベルを構成する範囲を定める限度は、燃料補給順序でのトラックの効率的な処理を保証するために調整される。
表５．待ち行列の時間的な処理によるレベル範囲の修正

アクティブ管理で追加される待ち行列は、各燃料供給ステーションでの燃料の需要予測を生じさせる。かかる予測は、図８に示される。タンクに入れられた燃料（例えば、液体トレーラーまたはチューブトレーラー）の配達の予定を決める、または需要を満たすために燃料生産器具の出力を調節するのどちらかのために、例えば、比例・積分・微分（ＰＩＤ）等の標準的な制御方法が利用できる。これらの考慮事項は、コストを最小限に抑えるために現場プラントの場合に重要である――使い切られた在庫を補充するためにフル操業で運転する、管理されていないプラントは、必要とされるよりも速く貯蔵を飽和し、燃料を放出し、アイドルモードに入り、停止を完了する必要につながる。処分される燃料は直接的な価値の損失である。（数時間かかる場合がある）プラントの起動および停止は、かなりの不効率を招き、不必要なコストを伴う。最後に、起動／停止サイクルは、プラントの確実性および耐久性を悪化させ、それによって追加のコストを伴うことでよく知られている。車両車隊データの蓄積および処理から派生する需要予測と統合されたプラントのインテリジェントな制御は、相当高い運転収益性につながることがある。

車隊データの蓄積は、パラメータの関数として個々のトラック職務についての相関関係を推測する能力を与え、燃料補給の予定決めの予測可能性および最適化の改善につながる。例えば、トラックまたは操作者または両者の活動は、時刻、曜日、月の日付、季節、および他の時間期間に相互に関連付けられてよい。データの統計分析によって、燃料使用パターンの可変性および信頼水準はより正確に予測できるようになる。これは、燃料補給のよりよい予定決め、燃料在庫管理、および全体的なより高い業務効率、および予測可能性につながることがある。

運転信号の語彙に従った学習パラメータを用いるニューラルネットワークが、車隊用に考えられる。例えば、配達トラックが到着すると、発送がトラック車隊に信号を送信してよい。履歴データが、特定のトラックが、信号でさらに符号化されてよい特定のタイプの配達のための荷下ろし動作のために使用されることを示すことがある。これは、特定のトラックのための燃料消費の正確な予測が実施され、前述されたアルゴリズムを知らせることを可能にする。

Claims (28)

1. 車両の車隊の水素燃料供給を管理するためのシステムであって、
   無線ネットワークと、
   中央処理装置と、
   水素消費車両の車隊と、
   車両の前記車隊が利用可能な１つまたは複数の燃料供給ステーションと、
   １つまたは複数の水素製造プラントと、
   を備え、
   前記中央処理装置が、（ｉ）車両の前記車隊の各車両からデータを収集し、（ｉｉ）前記車隊が利用可能な１つまたは複数の水素燃料供給ステーションからデータを収集し、（ｉｉｉ）前記車隊の中の各車両のための燃料利点基準または緊急性を計算し、（ｉｖ）前記燃料供給利点基準または緊急性に従って、前記車隊の中の車両を識別し、ランク付けし、（ｖ）前記車隊の中の車両にランキングに従って燃料補給する機会を知らせる、
   システム。
2. 各車両に搭載される水素の量と、
   各車両の電力消費量と、
   各車両の燃料供給ステーションからの距離と、
   １つまたは複数の燃料供給ステーションで利用可能であるまたは利用可能となると予測される水素の量と、
   前記１つまたは複数の水素燃料供給ステーションに供給する１つまたは複数の水素製造プラントでの現在の水素製造率と、
   燃料供給イベントが、１つまたは複数の水素燃料供給ステーションで現在処理中であるかどうか、
   という基準の内の少なくとも１つが、燃料利点基準または緊急性を計算するために使用される、請求項１に記載のシステム。
3. 複数の反復が、前記車隊の各車両の前記燃料利点基準または緊急性を計算するために使用される、請求項１に記載のシステム。
4. 前記燃料利点基準または緊急性を計算するために使用される反復の数が、前記車隊の車両の数に基づいている、請求項３に記載のシステム。
5. 前記中央処理装置が、前記車隊の各車両の前記燃料利点基準または緊急性を周期的に計算し直す、請求項１に記載のシステム。
6. 通知が、可聴警報、可視信号、車両最大駆動の減少、または前記車両のロックアウトまたは前記車両の動作機能に対する制限から選ばれる少なくとも１つの信号によって、燃料補給の機会に関して車両または車両操作者に送信される、請求項１に記載のシステム。
7. 前記中央処理装置が、いつ燃料補給が必要とされるのかを車両または車両操作者に通知する、請求項１に記載のシステム。
8. 前記中央処理装置が、燃料補給を必要とする車両または車両操作者に、以下のパラメータ、つまり前記車両が水素を使い切る前に残された時間、最も近い燃料補給ステーションが利用可能であるか、それとも使用中であるのかの表示、または最も近い燃料供給ステーションでの燃料の可用性の表示の内の少なくとも１つのステータスをさらに通知する、請求項７に記載のシステム。
9. 前記中央処理装置が、燃料補給機会を通知された車両の操作者が、前記車両に燃料を補給しないことを選んだかどうかを決定する、請求項１に記載のシステム。
10. 前記処理装置が、燃料補給機会を通知された車両の前記操作者が前記車両に燃料を補給しないことを選んだ場合に、前記車隊の各車両の前記燃料利点基準または緊急性を再計算する、請求項９に記載のシステム。
11. 前記中央処理装置が、燃料補給機会を通知された車両の操作者が、前記操作者が一定の時間期間内に前記通知に応答しないときに前記車両に燃料を補給しないことを選んだと決定する、請求項９に記載のシステム。
12. 前記中央処理装置が、燃料補給機会を通知された車両の操作者が、前記車両によって提供される前記位置追跡調査情報に基づいて、前記車両に燃料を補給しないことを選んだと決定する、請求項９に記載のシステム。
13. 前記中央処理装置が、
    水素需要を予測するための予測の判断材料を計算し、
    前記１つまたは複数の水素プラントの前記運転状態を管理するために前記予測の判断材料を使用する、
    請求項１に記載のシステム。
14. 車両の車隊の水素燃料供給を管理するための方法であって、
    車両の前記車隊の中の各車両からデータを収集することと、
    前記車隊が利用可能な１つまたは複数の水素燃料供給ステーションからデータを収集することと、
    前記車隊の各車両の燃料利点基準または緊急性を計算することと、
    前記燃料供給利点基準または緊急性に従って、前記車隊の中の車両を識別し、ランク付けすることと、
    ランキングに従って燃料補給機会を前記車隊の車両に通知することと、
    を含む方法。
15. 各車両に搭載される水素の量と、
    各車両の現在の電力消費量と、
    各車両の燃料供給ステーションからの距離と、
    １つまたは複数の燃料供給ステーションで利用可能であるまたは利用可能となると予測される水素の量と、
    前記１つまたは複数の水素燃料供給ステーションに供給する１つまたは複数の水素製造プラントでの現在の水素製造率と、
    燃料供給イベントが、１つまたは複数の水素燃料供給ステーションで現在処理中であるかどうか、
    という基準の内の少なくとも１つが、燃料利点基準または緊急性を計算するために使用される、請求項１４に記載の方法。
16. 前記車隊の各車両の前記燃料利点基準または緊急性を計算するために、複数の反復が使用される、請求項１４に記載の方法。
17. 前記燃料利点基準または緊急性を計算するために使用される反復の数が、前記車隊の中の車両の数に基づいている、請求項１６に記載の方法。
18. 前記車隊の各車両の前記燃料利点基準または緊急性を周期的に再計算することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
19. 車両または車両操作者が、可聴警報、可視信号、車両最大駆動の減少、または前記車両のロックアウトまたは前記車両の動作機能に対する制限から選ばれる少なくとも１つの信号によって、燃料補給の機会を通知される、請求項１４に記載の方法。
20. 車両または車両操作者が、いつ燃料補給が必要とされるのかを通知される、請求項１４に記載の方法。
21. 燃料補給を必要とする車両が、以下のパラメータ、つまり前記車両が水素を使い切る前に残された時間、最も近い燃料補給ステーションが利用可能であるか、それとも使用中であるのかの表示、または最も近い燃料供給ステーションでの燃料の前記可用性の表示の内の少なくとも１つのステータスをさらに通知される、請求項２０に記載のシステム。
22. 燃料補給の機会を通知された車両の操作者が、前記車両の燃料を補給しないことを選んだのかどうかを決定すること、
    をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
23. 燃料補給の機会を通知された車両の操作者が、前記車両の燃料を補給しないことを選んだ場合に、前記車隊の各車両の前記燃料利点基準または緊急性を再計算すること、
    をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
24. 燃料補給の機会を通知された車両の操作者が、前記操作者が一定の時間期間内に前記通知に応答しないときに前記車両に燃料を補給しないことを選んだと決定される、請求項２２に記載の方法。
25. 燃料補給機会を通知された車両の操作者が、前記車両によって提供される前記位置追跡調査情報に基づいて、前記車両に燃料を補給しないことを選んだと決定される、請求項２２に記載の方法。
26. 水素需要を予測するための予測の判断材料を計算することと、
    前記１つまたは複数の水素プラントの前記運転状態を管理するために前記予測の判断材料を使用することと、
    をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
27. 車両の前記車隊が、輸送バスまたはシャトルバス、タクシー、トラック、および乗用車から選択される少なくとも１つの車両を備える、請求項１に記載のシステム。
28. 車両の車隊の水素燃料供給を管理するためのシステムであって、
    無線ネットワークおよび中央プロセッサと、
    を備え、
    前記中央プロセッサが、（ｉ）車両の前記車隊の各車両からデータを収集し、（ｉｉ）前記車隊が利用可能な１つまたは複数の水素燃料供給ステーションからデータを収集し、（ｉｉｉ）前記車隊の中の各車両のための燃料利点基準または緊急性を計算し、（ｉｖ）前記燃料供給利点基準または緊急性に従って、前記車隊の中の車両を識別し、ランク付けし、（ｖ）前記車隊の中の車両にランキングに従って燃料補給する機会を知らせる、
    システム。