JP2015065761A - 充電計画管理装置及び充電計画管理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】充電を計画している充電器設置地点に設置された全ての充電器が使用中であっても配送計画に大きな影響を及ぼさない充電計画に更新することができる充電計画管理装置及び充電計画管理方法を提供すること。
【解決手段】充電器利用状況Ｄ４を参照して現在の充電計画Ｄ２で設定された充電器設置地点の全ての充電器が利用中である場合、配送地図Ｄ１と現在の充電計画Ｄ２と充電器設置地点Ｄ３と充電器利用状況Ｄ４と現在地点情報Ｄ５とをもとに未使用の充電器を有する新たな充電器設置地点を設定した新たな充電計画Ｄ２を演算する充電計画演算部２０を有する。
【選択図】図１
【解決手段】充電器利用状況Ｄ４を参照して現在の充電計画Ｄ２で設定された充電器設置地点の全ての充電器が利用中である場合、配送地図Ｄ１と現在の充電計画Ｄ２と充電器設置地点Ｄ３と充電器利用状況Ｄ４と現在地点情報Ｄ５とをもとに未使用の充電器を有する新たな充電器設置地点を設定した新たな充電計画Ｄ２を演算する充電計画演算部２０を有する。
【選択図】図１
Description
この発明は、充電を計画している充電器設置地点に設置された全ての充電器が使用中であっても配送計画に大きな影響を及ぼさない充電計画に更新することができる充電計画管理装置及び充電計画管理方法に関する。
近年、二酸化炭素排出量削減のための有効な手段として電気自動車が普及しつつある。特に配送業などの法人では、電気自動車の導入を積極的に進められつつある。この電気自動車は、ガソリン車と異なり、長距離の走行を行う場合、頻繁に充電を行う必要がある。このため、特に配送車などの商業車においては、走行ロス削減の観点から、走行途中の充電計画を予め立案しておき、この充電計画に従って充電を行うことが重要となる。
ここで、特許文献１には、封数のバッテリの各々の電池残量および予測した各々の電池使用量に基づいて複数の車両から充電対象となる車両台数が最小となるように選定し、充電回数を少なくすることができる充電計画を立案するものが記載されている。
ところで、予め充電計画を立案し、この立案した充電計画をもとに充電を実施しようとする場合、充電計画において充電を計画している１以上の充電器設置地点のうちの１つの充電器設置地点に設置された全ての充電器が使用中である場合がある。一般に、電気自動車の充電には急速充電でも３０分以上かかるため、充電を計画している１つの充電器設置地点の全ての充電器が使用中である場合、長い待ち時間が発生することなり、本来の業務である配送計画に影響を及ぼしてしまうという問題があった。
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、充電を計画している充電器設置地点に設置された全ての充電器が使用中であっても配送計画に大きな影響を及ぼさない充電計画に更新することができる充電計画管理装置及び充電計画管理方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる充電計画管理装置は、配送業務における配送車の充電計画を管理する充電計画管理装置であって、前記配送車の配送地域の道路地図である配送地図、前記配送車の現在の充電計画、前記配送地図上に設置された充電器設置地点、前記充電器設置地点における充電器利用状況、及び前記配送車の現在地点情報を記憶する記憶手段と、前記充電器利用状況を参照して前記現在の充電計画で設定された充電器設置地点の全ての充電器が利用中である場合、前記配送地図と前記現在の充電計画と前記充電器設置地点と前記充電器利用状況と前記現在地点情報とをもとに未使用の充電器を有する新たな充電器設置地点を設定した新たな充電計画を演算する充電計画演算部と、前記充電計画を表示出力する出力部と、を備えたことを特徴とする。
また、この発明にかかる充電計画管理装置は、上記の発明において、前記充電計画演算部は、新たな充電計画を演算する場合、現在の充電計画における配送ルートの距離に対す
る、新たな充電器設置地点の候補が選定された場合の配送ルートの距離の差が最小となる充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定することを特徴とする。
る、新たな充電器設置地点の候補が選定された場合の配送ルートの距離の差が最小となる充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定することを特徴とする。
また、この発明にかかる充電計画管理装置は、上記の発明において、前記充電計画演算部は、新たな充電器設置地点の候補と現在の配送ルートとの距離が最小となる新たな充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定することを特徴とする。
また、この発明にかかる充電計画管理装置は、上記の発明において、前記充電計画演算部は、初期の充電計画における配送ルートの距離に対する、新たな充電器設置地点の候補が選定された場合の配送ルートの距離の差が最小となる順序で予め優先順位を付けた充電器設置地点を設定しておき、新たな充電計画を演算する場合、未使用の充電器を有する新たな充電器設置地点の候補であって優先順位の高い充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定することを特徴とする。
また、この発明にかかる充電計画管理方法は、配送業務における配送車の充電計画を管理する充電計画管理方法であって、充電器設置地点の充電器利用状況を参照して現在の充電計画で設定された充電器設置地点における全ての充電器が利用中である場合、未使用の充電器を有する新たな充電器設置地点を設定した新たな充電計画を演算する充電計画演算ステップと、前記充電計画を表示出力する出力ステップと、を含むことを特徴とする。
また、この発明にかかる充電計画管理方法は、上記の発明において、前記充電計画演算ステップは、新たな充電計画を演算する場合、現在の充電計画における配送ルートの距離に対する、新たな充電器設置地点の候補が選定された場合の配送ルートの距離の差が最小となる充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定することを特徴とする。
また、この発明にかかる充電計画管理方法は、上記の発明において、前記充電計画演算ステップは、新たな充電器設置地点の候補と現在の配送ルートとの距離が最小となる新たな充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定することを特徴とする。
また、この発明にかかる充電計画管理方法は、上記の発明において、前記充電計画演算ステップは、初期の充電計画における配送ルートの距離に対する、新たな充電器設置地点の候補が選定された場合の配送ルートの距離の差が最小となる順序で予め優先順位を付けた充電器設置地点を設定しておき、新たな充電計画を演算する場合、未使用の充電器を有する新たな充電器設置地点の候補であって優先順位の高い充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定することを特徴とする。
この発明によれば、充電器利用状況を参照して現在の充電計画で設定された充電器設置地点の全ての充電器が利用中である場合、配送地図と現在の充電計画と充電器設置地点と充電器利用状況と現在地点情報とをもとに未使用の充電器を有する新たな充電器設置地点を設定した新たな充電計画を演算するようにしているので、充電を計画している充電器設置地点に設置された全ての充電器が使用中であっても、ほぼリアルタイムで、配送計画に大きな影響を及ぼさない充電計画に更新することができる。
以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。
（全体構成）
図１は、この発明の実施の形態である充電計画管理装置２を含む配送システムの全体構成を示すブロック図である。図１の配送システムは、配送業務における配送車１の充電計画の管理に関する部分のみを示している。配送車１は、電気自動車であり、充電計画管理装置２、配送車１の自己位置を検出するＧＰＳ装置３、及び電気自動車の駆動エネルギーを蓄積するバッテリ４を有する。
図１は、この発明の実施の形態である充電計画管理装置２を含む配送システムの全体構成を示すブロック図である。図１の配送システムは、配送業務における配送車１の充電計画の管理に関する部分のみを示している。配送車１は、電気自動車であり、充電計画管理装置２、配送車１の自己位置を検出するＧＰＳ装置３、及び電気自動車の駆動エネルギーを蓄積するバッテリ４を有する。
充電計画管理装置２は、充電計画演算部２０を有する制御部１０、外部との通信処理を行う通信部１１、表示部１２ａを有する入出力部１２、及び記憶部１３を有する。
通信部１１は、外部のネットワークＮに無線接続される。ネットワークＮには、地図データベース（ＤＢ）を保持する地図ＤＢセンタ５、配送車１の全体管理を行う配送センタ６、及び複数の充電器設置施設７（７−１〜７−Ｎ）が接続される。制御部１０は、地図ＤＢセンタ５から配送車１の配送地域の道路地図である配送地図Ｄ１を取得して記憶部１３に記憶する。また、制御部１０は、配送センタ６から配送車１の初期の充電計画Ｄ２を記憶部１３に記憶するとともに、充電計画演算部２０によって更新された新たな充電計画Ｄ２を記憶する。この充電計画Ｄ２には、配送ルートと設定された充電すべき充電器設置施設の地点である充電器設置地点とが含まれる。さらに、制御部１０は、配送センタ６から、配送地域の全ての充電器設置施設の地点である充電器設置地点Ｄ３を取得して記憶部１３に記憶する。また、制御部１０は、充電器設置地点Ｄ３に対応する全ての充電器設置施設７−１〜７−Ｎから、それぞれの充電器利用状況Ｄ４を取得して記憶部１３に記憶する。一般に充電器設置施設には複数、たとえば８つの充電器が配置され、充電器利用状況Ｄ４は、各充電器設置施設７内に配置された全ての充電器の使用状態を示すものである。さらに、制御部１０は、ＧＰＳ装置３から取得した自己位置を現在地点情報Ｄ５として記憶部１３に記憶する。
ここで、制御部１０内の充電計画演算部２０は、充電器利用状況Ｄ４を参照し、現在の充電計画Ｄ２で設定された充電器設置地点の全ての充電器が利用中である場合、未使用の充電器を有する新たな充電器設置施設７の充電器設置地点を設定した新たな充電計画を演算する。
入出力部１２は、各種情報の入出力を行うものであり、表示部１２ａを有する。そして、制御部１０は、記憶部１３に記憶されている現在の充電計画Ｄ２を配送地図Ｄ１上に表示出力する。なお、この実施の形態では、入出力部１２は、入出力操作を容易にするためにタッチパネルで構成している。
（充電計画演算処理）
ここで、図２に示したフローチャートを参照して、充電計画演算部２０による充電計画演算処理手順について説明する。図２に示すように、充電計画演算部２０は、まず、記憶部１３に記憶された初期の充電計画Ｄ２を取得する（ステップＳ１０１）。その後、充電計画演算部２０は、充電器利用状況Ｄ４を参照して、充電計画Ｄ２における充電器設置地点のうち、全ての充電器が使用中である充電器設置地点があるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。
ここで、図２に示したフローチャートを参照して、充電計画演算部２０による充電計画演算処理手順について説明する。図２に示すように、充電計画演算部２０は、まず、記憶部１３に記憶された初期の充電計画Ｄ２を取得する（ステップＳ１０１）。その後、充電計画演算部２０は、充電器利用状況Ｄ４を参照して、充電計画Ｄ２における充電器設置地点のうち、全ての充電器が使用中である充電器設置地点があるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。
充電計画Ｄ２における充電器設置地点のうち、全ての充電器が使用中である充電器設置地点がある場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）には、未使用の充電器を有する充電器設置地点の候補と、現在の配送ルートとの距離が最小となる充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定し（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０４に移行する。一方、充電計画Ｄ２における充電器設置地点のうち、全ての充電器が使用中である充電器設置地点がない場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、そのままステップＳ１０４に移行する。
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３によって新たな充電器設置地点が設定された場合、この充電器設置地点を有する充電計画を現在の充電計画Ｄ２として記憶して更新する（ステップＳ１０４）。なお、制御部１０は、記憶部１３に記憶されている充電計画Ｄ２を表示部１２ａに表示出力する。
その後、３０分経過したか否かを判断する（ステップＳ１０５）。３０分経過していない場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）には、この判断を繰り返し、３０分経過した場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）には、現在の充電計画Ｄ２を取得し（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０２に移行して上述した処理を繰り返す。
なお、ステップＳ１０５の３０分の設定は、一般の電気自動車の急速充電に最大３０分かかるからである。すなわち、この３０分の時間は、１回の急速充電の時間の一例であり、この急速充電の時間が短くなった場合などには、これに対応する時間分の時間経過を判断することになる。これによって、少ない繰り返し処理にもかかわらず、リアルタイムで充電器利用状況Ｄ４を把握することができる。もちろん、さらに短いサイクルで処理を繰り返すようにしてもよい。
（充電計画演算の具体例）
ここで、図３を参照して、充電計画演算の具体例について説明する。ここでは、充電器設置点を１つとして説明する。図３では、出発地点ＳＰから到達地点ＡＰまでの配送を行う場合における表示部１２ａに表示された内容の一例を示し、配送地図Ｄ１上に、充電計画Ｄ２が表示された状態を示している。初期の充電計画では、充電器設置地点Ｐ１が設定されており、現在地点ＮＰに到達した段階で、この充電器設置地点Ｐ１内の全ての充電器が使用中である場合、配送ルートＲＴと、未使用中の充電器を有する充電器設置地点の候補である充電器設置地点Ｐ２，Ｐ３との距離を演算し、最小の距離を有する充電器設置地点Ｐ２が新たな充電器設置地点として設定され、配送ルートＲＴが変更されない充電計画Ｄ２として更新される。この演算は、充電器設置地点と現在の配送ルートとの絶対距離を目的関数として最小化する最適化問題を解くことによって求めることができる。なお、制約条件としては、たとえば、各時間でのバッテリ残量の下限制約と到達地点ＡＰでのバッテリ残量の等式制約とを用いることができる。
ここで、図３を参照して、充電計画演算の具体例について説明する。ここでは、充電器設置点を１つとして説明する。図３では、出発地点ＳＰから到達地点ＡＰまでの配送を行う場合における表示部１２ａに表示された内容の一例を示し、配送地図Ｄ１上に、充電計画Ｄ２が表示された状態を示している。初期の充電計画では、充電器設置地点Ｐ１が設定されており、現在地点ＮＰに到達した段階で、この充電器設置地点Ｐ１内の全ての充電器が使用中である場合、配送ルートＲＴと、未使用中の充電器を有する充電器設置地点の候補である充電器設置地点Ｐ２，Ｐ３との距離を演算し、最小の距離を有する充電器設置地点Ｐ２が新たな充電器設置地点として設定され、配送ルートＲＴが変更されない充電計画Ｄ２として更新される。この演算は、充電器設置地点と現在の配送ルートとの絶対距離を目的関数として最小化する最適化問題を解くことによって求めることができる。なお、制約条件としては、たとえば、各時間でのバッテリ残量の下限制約と到達地点ＡＰでのバッテリ残量の等式制約とを用いることができる。
ここで、充電器設置地点Ｐ３が設定されると、ルートＲＴ３をバイパスする配送ルートとなるが、この実施の形態では、初期の配送ルートＲＴに対して、配送ルートＲＴ上で、最小の距離を有する充電器設置地点Ｐ２が設定されるため、配送計画に影響を及ぼさない。
なお、充電器設置地点と現在の配送ルートとの距離を最小化して新たな充電器設置地点を求めることは、現在の充電計画における配送ルートの距離に対する、新たな充電器設置地点の候補が選定された場合の配送ルートの距離の差が最小となる充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定することと等価である。
上述した充電計画の更新は、配送車の出発時、及び移動中において上述した３０分ごと
に演算を行うため、リアルタイムで最適な充電計画が立案されて更新され、配送計画に大きな影響を及ぼさないようにしている。
に演算を行うため、リアルタイムで最適な充電計画が立案されて更新され、配送計画に大きな影響を及ぼさないようにしている。
（他の充電計画演算処理）
上述した充電計画の更新では、充電器設置地点と現在の配送ルートとの距離を最小化する最適化問題を解くようにしていたが、これに限らず、例えば、初期の充電計画における配送ルートの距離に対する、新たな充電器設置地点の候補が選定された場合の配送ルートの距離の差が最小となる順序で予め優先順位を付けた充電器設置地点を設定しておき、図４のステップＳ２０３に示すように、新たな充電計画を演算する場合、未使用の充電器を有する新たな充電器設置地点の候補であって優先順位の高い充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定するようにしてもよい。なお、図４のステップＳ２０３を除くステップＳ２０１〜Ｓ２０６は、ステップＳ１０３を除くステップＳ１０１〜Ｓ１０６と同じである。
上述した充電計画の更新では、充電器設置地点と現在の配送ルートとの距離を最小化する最適化問題を解くようにしていたが、これに限らず、例えば、初期の充電計画における配送ルートの距離に対する、新たな充電器設置地点の候補が選定された場合の配送ルートの距離の差が最小となる順序で予め優先順位を付けた充電器設置地点を設定しておき、図４のステップＳ２０３に示すように、新たな充電計画を演算する場合、未使用の充電器を有する新たな充電器設置地点の候補であって優先順位の高い充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定するようにしてもよい。なお、図４のステップＳ２０３を除くステップＳ２０１〜Ｓ２０６は、ステップＳ１０３を除くステップＳ１０１〜Ｓ１０６と同じである。
具体的には、例えば、図３では、初期の充電計画では、充電器設置地点Ｐ１が設定されており、現在の充電計画における配送ルートの距離に対する、新たな充電器設置地点の候補が選定された場合の配送ルートの距離の差が最小となる充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定するように、Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３の順序となる優先順位を予め設定しておく。そして、充電器設置地点Ｐ１の全ての充電器が使用中である場合、未使用の充電器を有する充電器設置地点Ｐ２，Ｐ３が候補して存在する場合、優先順位の高い充電器設置地点Ｐ２が新しい充電器設置地点として設定される。
この他の充電計画演算処理によれば、未使用の充電器を有する充電器設置地点の中から、優先順位の高い充電器設置地点を選択するのみであるため、充電計画演算処理負荷を軽減することができる。
１ 配送車
２ 充電計画管理装置
３ ＧＰＳ装置
４ バッテリ
５ 地図ＤＢセンタ
６ 配送センタ
７ 充電器設置施設
１０ 制御部
１１ 通信部
１２ 入出力部
１２ａ 表示部
１３ 記憶部
２０ 充電計画演算部
Ｎ ネットワーク
Ｄ１ 配送地図
Ｄ２ 充電計画
Ｄ３ 充電器設置地点
Ｄ４ 充電器利用状況
Ｄ５ 現在地点情報
ＳＰ 出発地点
ＡＰ 到達地点
ＮＰ 現在地点
Ｐ１〜Ｐ３ 充電器設置地点
ＲＴ 配送ルート
ＲＴ３ ルート
２ 充電計画管理装置
３ ＧＰＳ装置
４ バッテリ
５ 地図ＤＢセンタ
６ 配送センタ
７ 充電器設置施設
１０ 制御部
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１２ａ 表示部
１３ 記憶部
２０ 充電計画演算部
Ｎ ネットワーク
Ｄ１ 配送地図
Ｄ２ 充電計画
Ｄ３ 充電器設置地点
Ｄ４ 充電器利用状況
Ｄ５ 現在地点情報
ＳＰ 出発地点
ＡＰ 到達地点
ＮＰ 現在地点
Ｐ１〜Ｐ３ 充電器設置地点
ＲＴ 配送ルート
ＲＴ３ ルート
Claims (8)
- 配送業務における配送車の充電計画を管理する充電計画管理装置であって、
前記配送車の配送地域の道路地図である配送地図、前記配送車の現在の充電計画、前記配送地図上に設置された充電器設置地点、前記充電器設置地点における充電器利用状況、及び前記配送車の現在地点情報を記憶する記憶手段と、
前記充電器利用状況を参照して前記現在の充電計画で設定された充電器設置地点の全ての充電器が利用中である場合、前記配送地図と前記現在の充電計画と前記充電器設置地点と前記充電器利用状況と前記現在地点情報とをもとに未使用の充電器を有する新たな充電器設置地点を設定した新たな充電計画を演算する充電計画演算部と、
前記充電計画を表示出力する出力部と、
を備えたことを特徴とする充電計画管理装置。 - 前記充電計画演算部は、新たな充電計画を演算する場合、現在の充電計画における配送ルートの距離に対する、新たな充電器設置地点の候補が選定された場合の配送ルートの距離の差が最小となる充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定することを特徴とする請求項１に記載の充電計画管理装置。
- 前記充電計画演算部は、新たな充電器設置地点の候補と現在の配送ルートとの距離が最小となる新たな充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定することを特徴とする請求項１に記載の充電計画管理装置。
- 前記充電計画演算部は、初期の充電計画における配送ルートの距離に対する、新たな充電器設置地点の候補が選定された場合の配送ルートの距離の差が最小となる順序で予め優先順位を付けた充電器設置地点を設定しておき、新たな充電計画を演算する場合、未使用の充電器を有する新たな充電器設置地点の候補であって優先順位の高い充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定することを特徴とする請求項１に記載の充電計画管理装置。
- 配送業務における配送車の充電計画を管理する充電計画管理方法であって、
充電器設置地点の充電器利用状況を参照して現在の充電計画で設定された充電器設置地点における全ての充電器が利用中である場合、未使用の充電器を有する新たな充電器設置地点を設定した新たな充電計画を演算する充電計画演算ステップと、
前記充電計画を表示出力する出力ステップと、
を含むことを特徴とする充電計画管理方法。 - 前記充電計画演算ステップは、新たな充電計画を演算する場合、現在の充電計画における配送ルートの距離に対する、新たな充電器設置地点の候補が選定された場合の配送ルートの距離の差が最小となる充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定することを特徴とする請求項５に記載の充電計画管理方法。
- 前記充電計画演算ステップは、新たな充電器設置地点の候補と現在の配送ルートとの距離が最小となる新たな充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定することを特徴とする請求項５に記載の充電計画管理方法。
- 前記充電計画演算ステップは、初期の充電計画における配送ルートの距離に対する、新たな充電器設置地点の候補が選定された場合の配送ルートの距離の差が最小となる順序で予め優先順位を付けた充電器設置地点を設定しておき、新たな充電計画を演算する場合、未使用の充電器を有する新たな充電器設置地点の候補であって優先順位の高い充電器設置地点の候補を新たな充電器設置地点として設定することを特徴とする請求項５に記載の充
電計画管理方法。
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