JP6603995B2 - サーバ装置およびサービス提供方法 - Google Patents
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Description
電気自動車を複数の利用者の間で共有する場合、充電タイミングが問題となる。一般的なカーシェアリングでは、車両の燃料が少なくなると、利用者が自らガソリンスタンドに向かって補給を行うが、電気自動車の場合、充電スポットが限られており、かつ、まとまった充電時間が必要となる。
すなわち、無計画な運用をすると、走行中にバッテリ切れ(以下、電欠)を起こしてしまい、以降の車両運用が不可能となってしまうおそれがある。そこで、貸し出し中に電欠を発生させないような仕組みをカーシェアリング事業者が提供することが検討されている。
当該システムをカーシェアリングシステムに適用することで、例えば、「現在のバッテリ残量で指定された目的地に到達することが難しい場合、車両の貸し出しを行わない」、「指定された目的地に到達できる車両を検索し、ユーザに提示する」といった対応が可能になる。
この問題に対応するためには、例えば、貸し出しを許可するバッテリ残量の閾値をある程度高めに設定し、返却時にバッテリ残量が少なくなりすぎないようにするといった対応が必要になる。
いて運用される電気自動車の予約を受け付けるサーバ装置において、車両の運用効率を向上させることを目的とする。
カーシェアリングシステムにおいて運用される電気自動車の予約を受け付けるサーバ装置であって、利用者が過去に電気自動車で移動した際の、出発地と、到着地と、消費電力量を含むデータである利用履歴を取得する利用履歴取得手段と、予約希望者から、出発地である第一のステーションと、到着地である第二のステーションと、を結ぶ区間である第一のトリップを取得する予約情報取得手段と、前記利用履歴に基づいて、貸し出し対象の車両が前記第一のトリップを走行するのに必要な第一の消費電力量を予測する第一の予測手段と、前記利用履歴に基づいて、前記車両が返却された後に、当該車両が充電可能な状態になるまでに消費する電力量である第二の消費電力量を予測する第二の予測手段と、前記車両の現在のバッテリ残量を取得する車両情報取得手段と、前記バッテリ残量と、前記第一の消費電力量と、前記第二の消費電力量に基づいて、利用者に対する車両の貸し出し可否を決定する貸出決定手段と、を有することを特徴とする。
測手段は、前記利用履歴に基づいて、前記車両が返却された後に、当該車両が、充電施設のあるステーションである第三のステーションに至るまでに走行する一つ以上の区間を含む第二のトリップを予測する手段と、前記利用履歴に基づいて、前記車両が前記第二のトリップを走行するのに必要な第二の消費電力量を予測する手段と、からなることを特徴としてもよい。
また、前記第二の予測手段は、前記複数の経路のうち、前記第二のトリップが取る確率が最も高い経路に基づいて第二の消費電力量を予測することを特徴としてもよい。
また、前記予約情報取得手段は、予約希望者から、車両の運転者に関する情報をさらに取得し、前記第一の予測手段は、前記利用履歴取得手段から、前記運転者に対応する利用履歴を優先的に取得することを特徴としてもよい。
<システム構成>
第一の実施形態に係るカーシェアリング管理システムについて、システム構成図である図1を参照しながら説明する。第一の実施形態に係るカーシェアリング管理システムは、管理サーバ10、利用者端末20、車両30からなる。
車両30は、シェアリングの対象となる電気自動車である。車両30は、無線通信によって、管理サーバ10と通信可能な構成となっている。なお、車両30は、利用者端末20と通信可能に構成されてもよい。
用履歴と、車両情報に基づいて、今回の車両貸し出しで消費されるであろう電力量(第一の消費電力量)を予測する手段である。また、電力量予測部15は、記憶されている利用履歴に基づいて、車両が返却された後で、当該車両が充電可能な状態になるまでに消費されるであろう電力量(第二の消費電力量)を予測する手段である。
予測された各電力量は、貸出管理部14へ送信され、予約可否の判断の用に供される。
次に、貸出管理部14が行う、電欠の発生有無判定について説明する。本実施形態に係る管理サーバ10は、利用者から車両の予約を受け付ける際に、目的地についての情報を入力させ、貸し出そうとしている車両が、出発地(すなわち現在いるステーション)から到着地(目的地であるステーション)まで走行する際に消費する電力量(第一の消費電力量)を予測する。また、当該車両が、到着地から、充電設備のある他のステーションまで走行する際に消費する電力量(第二の消費電力量)を予測する。そして、車両の現在のバッテリ残量が、双方の電力量を賄えるか否かによって電欠の発生危険性を判断し、予約の可否を決定する。
図2(A)は、利用履歴記憶部12に記憶される利用履歴テーブルの例である。利用履歴テーブルは、利用者と車両のID、貸し出しおよび返却場所(ステーション)、貸し出しおよび返却時刻、貸し出し時および返却時のSOCが記録される。また、一回の貸し出しで消費した電力(Wh)が記録される。利用履歴テーブルは、ステーションに車両が返却されるたびに更新される。なお、消費電力は、貸し出し時のSOCと、返却時のSOCと、車両が有するバッテリの容量(後述)から算出される。また、SOCに関する情報は、車両30から無線通信によって取得する。
本実施形態に係る管理サーバは、利用者から予約リクエストを受信すると、まず、リクエストの内容と、前述した二つのテーブルを用いて、以下の二種類の方法で、第一の消費電力量を予測する。なお、予約リクエストには、運転者を識別するための利用者ID、出発地(車両を貸し出すステーション)、目的地(車両を返却するステーション)の最低三つの情報が含まれる。
予約リクエストに含まれる運転者(以下、対象の車両を運転する利用者を運転者と称する)が、過去に、リクエストした区間(以下、予約区間)と、同じ区間を利用している場合、すなわち、当該運転者が当該予約区間を走行した過去の利用履歴がある場合、当該利用履歴に記録されている消費電力量を用いて、今回の走行における消費電力量を予測する。
具体的には、利用履歴テーブルから、運転者本人の利用履歴であって、今回の予約と同じ区間が記録されているレコードを抽出する。そして、取得したレコードの数が、所定の閾値(例えば5レコード)以上あった場合、当該複数のレコードに記録されている消費電力量の平均値を求め、第一の消費電力量とする。
方法1によると、運転者本人の利用履歴に基づいて消費電力量を予測するため、個人の
傾向に沿った消費電力量を得ることができる。
方法1では、過去の利用履歴から、運転者本人の利用履歴を抽出し、消費電力量の予測を行った。しかし、当該運転者が、同一の区間を利用した履歴が十分な数存在しない場合、信頼性の高い予測値を得ることができない。そこで、方法1において、算出に必要なレコードが必要な数(例えば5レコード)以上取得できない場合は、運転者による絞り込みを外し、対象の予約区間を利用した他の利用者の履歴を用いて、同様の方法によって消費電力量を予測する。
具体的には、予約区間に対応する全てのレコードを抽出し、当該複数のレコードに記録されている消費電力量の平均値を演算して、第一の消費電力量とする。
なお、本例では消費電力量の平均値を求めたが、中央値や最頻値などを用いてもよい。また、想定される誤差を加えるようにしてもよい。このような誤差は、固定値であってもよいし、標準偏差などに基づいて求めたものであってもよい。
しかし、車両が返却されるステーションに充電設備が無い場合、以降の貸し出しにおいて電欠が発生してしまうおそれがある。
すなわち、電欠のリスクを考慮する場合、予約を受け付ける際に、車両がステーションBに到着した後、更にステーションAかステーションDに到着できるか否かまで判定する必要がある。
本実施形態に係るサーバ装置が行う具体的な処理を、処理フローチャート図である図4を参照しながら説明する。図4に示した処理は、管理サーバ10が、利用者端末20から車両の予約リクエストを受信すると開始される。
利用者ID、出発地、目的地についての情報は、電力量予測部15に送信される。
ステップS12では、利用履歴テーブルから、運転者の利用者ID、出発地(貸し出しステーションのID)、目的地(返却ステーションのID)をキーとしてレコードを抽出
する。
次に、ステップS13で、抽出されたレコードの数が、所定の閾値よりも多いか否かを判定する。この結果、多いと判定された場合、処理をステップS14へ遷移させ、少ないと判定された場合、処理をステップS15へ遷移させる。
一方、ステップS15では、利用者IDを検索キーから外した状態で、利用履歴テーブルから、該当するレコード(すなわち、出発地と目的地のペアが一致するレコード)を再度抽出する。そして、抽出したレコードに記録されている複数の消費電力量を取得し、平均値を取ることで第一の消費電力量を算出する。
予測された第一の消費電力量は、貸出管理部14へ送信される。
ステップS16では、対象の車両が返却された後にとりうる経路(第二のトリップ)を抽出する。具体的には、利用履歴テーブルから、予約リクエストに含まれる目的地を始点とし、充電設備のある他のいずれかのステーションを終点とする複数の経路を抽出する。ここでは、図5に示したように、B→C→Aという経路と、B→Aという経路と、B→C→Dという経路と、B→Dという経路の合計4つの経路が抽出されたものとする。
抽出は、例えば、一か月前から現在までの利用履歴を順に参照し、ステーションBを始点とし、他の充電設備のあるステーションを終点とする経路を取得することで行う。なお、抽出を行う期間は、これ以外であってもよい。
なお、本実施形態では、ステーションごとの充電設備の有無は、図2(C)に示したような形式で、管理情報記憶部13に記憶させておくものとする。
ここで求めた合計が、第二の消費電力量となる。
また、ここで、消費不可能と判定された場合、車両が貸し出せない旨の通知を生成し、利用者端末20に送信する。予測した消費電力量が消費不可能な場合とは、例えば、予測した消費電力量が、該当車両における現在のSOCでは賄えないと判定された場合(返却時に所定の閾値を下回ってしまう場合を含む)である。
また、車両が返却されてから、当該車両が充電可能になるまでに消費される電力量を更
に予測したうえで貸し出しの可否判定を行うため、電欠の発生防止と、車両が貸し出せないことによる機会損失の防止を両立させることができる。
また、ステップS14では、運転者およびトリップがともに同一であるレコードを抽出して判断を行ったが、運転者本人の利用履歴に基づいて消費電力量の予測が行えれば、他の方法を用いてもよい。
また、必ずしも経路は一つに絞り込まなくてもよい。例えば、各経路をとる確率に応じて重み付けを行い、演算した消費電力量を第二の消費電力量としてもよい。
また、本実施形態では、時系列順に車両の位置を追跡することで経路を抽出したが、あるステーションにいる車両が、他のステーションに次に移動する確率に基づいて、経路ごとの確率を求めてもよい。
第一の実施形態では、ステップS13で、十分な数の履歴が取得できなかった場合に、利用者IDによる限定を解除して予測を行った。しかし、電気自動車を運転する際に必要な消費電力は、運転者の個人差によって大きく変動するため、運転者によっては、実際に必要な消費電力が、予測値よりもかけ離れた値となってしまう場合がある。
例えば、同じ区間を走行する場合であっても、ある運転者が、他の運転者よりも高速で運転する傾向にある場合、電力消費率(以下、電費)が悪化するため、他の運転者と比較してより多くの電力が必要となる。また、同じ区間を走行する場合であっても、ある運転者が独自に寄り道をする傾向がある場合、他の運転者と比較して、より多くの電力を消費することとなる。
第二の実施形態に係る管理サーバのシステム構成は、第一の実施形態と同様であるため、説明は省略し、処理の相違点についてのみ説明を行う。
まず、ステップS151で、利用履歴テーブルから、予約区間が一致し、かつ、利用者IDが運転者と一致しない全てのレコードを抽出し、消費電力量の平均値を算出する。
次に、ステップS152で、利用履歴テーブルから、予約区間が一致し、かつ、利用者IDが運転者と一致するレコードを抽出し、消費電力量の平均値を算出する。
次に、ステップS153で、ステップS152で得られた平均値を、ステップS151で得られた平均値で除し、補正係数とする。
最後に、ステップS154で、ステップS151で得られた平均値に、補正係数を乗じて、第一の消費電力量とする。
また、ステップS152で得られたレコードの数が、所定の数よりも少ない場合、補正係数の算出を省略し、処理を続行するようにしてもよい。
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施しうる。
例えば、各実施形態で説明をしたもの以外の条件を用いて、予測に用いる利用履歴を絞り込んでもよい。例えば、消費電力量の予測に用いるレコードの数に上限を設け、優先度をつけてレコードの抽出を行ってもよい。例えば、ステップS15において、運転者本人に対応するレコードが存在する場合、当該レコードを優先して抽出するようにしてもよいし、より最近の利用履歴を優先するようにしてもよい。
また、利用履歴は、充電施設に到達可能か否かを判断できる情報であれば、必ずしもステーション間の移動を表すものでなくてもよい。
11 通信部
12 利用履歴記憶部
13 管理情報記憶部
14 貸出管理部
15 電力量予測部
20 利用者端末
30 車両
Claims (7)
- カーシェアリングシステムにおいて運用される電気自動車の予約を受け付けるサーバ装置であって、
利用者が過去に電気自動車で移動した際の、出発地と、到着地と、前記出発地から前記到着地へ移動する間に消費された消費電力量を含むデータである利用履歴を取得する利用履歴取得手段と、
予約希望者から、出発地である第一のステーションと、到着地である第二のステーションと、を結ぶ区間である第一のトリップを取得する予約情報取得手段と、
前記利用履歴取得手段から、前記第一のトリップに対応する利用履歴を取得し、当該利用履歴を用いて、貸し出し対象の車両が前記第一のトリップを走行するのに必要な第一の消費電力量を予測する第一の予測手段と、
前記サーバ装置が有する記憶部に予め記憶されている各ステーションにおける充電施設の有無に関する情報と前記利用履歴取得手段から取得される前記利用履歴とに基づいて、前記車両が、返却された後に、充電施設のない前記第二のステーションから充電施設のあるステーションである第三のステーションに至るまでに走行する一つ以上の区間を含む第二のトリップを予測すると共に、前記利用履歴取得手段から、前記第二のトリップに対応する利用履歴を取得し、当該利用履歴を用いて、前記車両が前記第二のトリップを走行するのに必要な第二の消費電力量を予測する第二の予測手段と、
前記車両の現在のバッテリ残量を取得する車両情報取得手段と、
前記バッテリ残量と、前記第一の消費電力量と、前記第二の消費電力量に基づいて、利用者に対する車両の貸し出し可否を決定する貸出決定手段と、
を有する、サーバ装置。 - 前記貸出決定手段は、貸し出し対象である車両のバッテリ残量が、前記第一の消費電力量と、前記第二の消費電力量の双方を無充電で賄えるか否かによって、当該車両の貸し出し可否を決定する、
請求項1に記載のサーバ装置。 - 前記第二の予測手段は、前記利用履歴から、前記第二のステーションと、前記第三のステーションを結ぶ複数の経路を抽出し、前記第二のトリップが各経路を取る確率に基づいて第二の消費電力量を予測する、
請求項1または2に記載のサーバ装置。 - 前記第二の予測手段は、前記複数の経路のうち、前記第二のトリップが取る確率が最も高い経路に基づいて第二の消費電力量を予測する、
請求項3に記載のサーバ装置。 - 前記予約情報取得手段は、予約希望者から、車両の運転者に関する情報をさらに取得し、
前記第一の予測手段は、前記利用履歴取得手段から、前記運転者に対応する利用履歴を優先的に取得する、
請求項1から4のいずれかに記載のサーバ装置。 - 前記第二の予測手段は、車両の運転者に関する情報を用いずに、前記利用履歴に基づいて前記第二の消費電力量を予測する、
請求項1から5のいずれかに記載のサーバ装置。 - カーシェアリングシステムにおいて運用される電気自動車の予約を受け付けるサーバ装置が実行するサービス提供方法であって、
利用者が過去に電気自動車で移動した際の、出発地と、到着地と、前記出発地から前記到着地へ移動する間に消費された消費電力量を含むデータである利用履歴を取得する利用履歴取得ステップと、
予約希望者から、出発地である第一のステーションと、到着地である第二のステーションと、を結ぶ区間である第一のトリップを取得する予約情報取得ステップと、
前記第一のトリップに対応する利用履歴を取得し、当該利用履歴を用いて、貸し出し対象の車両が前記第一のトリップを走行するのに必要な第一の消費電力量を予測する第一の予測ステップと、
前記サーバ装置が有する記憶部に予め記憶されている各ステーションにおける充電施設の有無に関する情報と前記利用履歴取得ステップで取得される前記利用履歴とに基づいて、前記車両が、返却された後に、充電施設のない前記第二のステーションから充電施設のあるステーションである第三のステーションに至るまでに走行する一つ以上の区間を含む第二のトリップを予測すると共に、前記第二のトリップに対応する利用履歴を取得し、当該利用履歴を用いて、前記車両が前記第二のトリップを走行するのに必要な第二の消費電力量を予測する第二の予測ステップと、
前記車両の現在のバッテリ残量を取得する車両情報取得ステップと、
前記バッテリ残量と、前記第一の消費電力量と、前記第二の消費電力量に基づいて、利用者に対する車両の貸し出し可否を決定する貸出決定ステップと、
を含む、サービス提供方法。
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