KR20130123427A - 충전기 배치 계획 지원 장치, 충전기 배치 계획 지원 방법, 및 프로그램 - Google Patents

충전기 배치 계획 지원 장치, 충전기 배치 계획 지원 방법, 및 프로그램 Download PDF

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Abstract

충전기 배치 계획 지원 장치는, 가상 도로망 상에서, 복수의 가상 전동 차량들의 이동과 충전지들의 소비를 시뮬레이션하고, 상기 가상 도로망 상에 배치된 상기 복수의 가상 충전기들의 사용 상황들을 시뮬레이션하도록 구성된 시뮬레이션부 (103), 및 상기 가상 전동 차량의 현재 위치와 상기 충전지의 전하 잔량 및 상기 충전기들 각각의 위치와 사용 상황에 기초하여, 상기 가상 전동 차량이 충전될 필요가 있는 경우 상기 가상 충전기들 중 어떤 충전기를 사용하여 상기 가상 전동 차량을 충전할지를 선택하도록 구성된 충전기 결정부 (104) 를 포함한다. 상기 시뮬레이션부 (103) 는, 상기 시뮬레이션 종료 후, 상기 가상 전동 차량의 이동 이력 및 상기 가상 충전기의 가동 이력을 출력한다.

Description

충전기 배치 계획 지원 장치, 충전기 배치 계획 지원 방법, 및 프로그램{DEVICE FOR ASSISTING IN PLANNING OF CHARGER PLACEMENT, METHOD FOR ASSISTING IN PLANNING OF CHARGER PLACEMENT, AND PROGRAM}
본 발명은 충전기 배치 계획 지원 장치, 충전기 배치 계획 지원 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
현재 전기자동차는 가솔린차보다 상대적으로 운행 거리가 짧다. 이 짧은 운행 거리 때문에, 전기자동차 이용자는 가솔린차 운전자보다 운전하는 동안 목적지에 도달하기 이전에 파워가 고갈될 것에 대한 염려가 더 크다. 따라서 전기자동차 이용자의 편의를 도모하기 위해서는, 더 많은 충전 시설의 설치, 특히 급속 충전기의 설치가 불가결하다.
현재의 전기자동차에 대해 통상적으로 활용되는 충전기의 경우, 전지의 충전에 20분~30분 정도의 시간을 필요로 한다. 충전을 위한 이 시간의 길이는 주유소에서의 주유 시간에 비해 길다. 따라서 가까운 충전기 또는 이동 경로 상의 충전기가 점유된 경우, 운전자는 우회하여 빈 충전기를 찾거나 충전시기를 늦추어야 할 것이다. 이때 운전자가 휴대폰이나 자동차 네비게이션 시스템 등을 통해 각지에 설치된 충전기의 현재 또는 가까운 장래의 상황들을 알 수 있다면, 그/그녀는 운전 경로 및 전지 잔량을 고려하여 대체 충전기를 더 쉽게 선택할 수 있다.
예를 들면, 특허 문헌 1은, 이차 전지의 충전을 관리하는 이차 전지 관리 장치, 전기자동차 이용자에게 충전 시설 정보를 제공하는 정보 제공 장치, 및 두 장비들을 관리하는 종합 관리 장치를 포함하는 2차 전지 공급 시스템을 개시한다. 2차 전지 공급 시스템은, 2차 전지들을 공급하는 충전 시설 측의 사정과 요구들을 반영하여 이용자에게 충전 시설 정보를 제공할 수 있다.
충전기 운영 사업자는, 설치 비용과 다른 비용을 최소화하면서도 이익을 극대화하는 것을 고려하는 것에 의해, 충전 설비들을 적절히 설치할 필요가 있다. 이를 위해, 충전기 운영 사업자는, 이용자가 실제 도로 교통 상태들 및 충전 설비들의 이용 상태들에 기초하여 충전 설비들을 효율적으로 이용한다는 가정 하에서, 충전 설비들의 설치를 계획할 필요가 있다.
그러나, 종래, 이러한 가정 하에서 충전 설비들의 설치 계획을 지원하는 기술은 제안되어 있지 않다.
특허 문헌 1 : 일본 특개 2006-331405호 공보
따라서 본 발명의 예시적인 목적은 이용자가 도로 교통 상태들 및 충전 설비들의 이용 상태에 따라 충전 설비들을 효율적으로 이용한다는 가정 하에서 충전 설비들의 설치 계획을 지원하는 것이다.
충전기 배치 계획 지원 장치는, 가상 도로망 상에서, 복수의 가상 전동 차량들의 이동과 충전지들의 소비를 시뮬레이션하고, 상기 가상 도로망 상에 배치된 상기 복수의 가상 충전기들의 사용 상황들을 시뮬레이션하도록 구성된 시뮬레이션부; 및 상기 가상 전동 차량의 현재 위치와 상기 충전지의 전하 잔량 및 상기 충전기들 각각의 위치와 사용 상황에 기초하여, 상기 가상 전동 차량이 충전될 필요가 있는 경우 상기 가상 충전기들 중 어떤 충전기를 사용하여 상기 가상 전동 차량을 충전할지를 선택하도록 구성된 충전기 결정부를 포함한다. 상기 시뮬레이션부는, 상기 시뮬레이션 종료 후, 상기 가상 전동 차량의 이동 이력 및 상기 가상 충전기의 가동 이력을 출력한다.
본 발명의 예시적인 양태에 의하면, 이용자가 도로 교통 상태 및 충전 설비의 이용 상태에 따라 충전 설비를 효율적으로 이용한다는 가정 하에서 충전 설비의 설치 계획을 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태1에 따른 충전기 배치 계획 지원 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 교통 모델 기억부가 기억하는 도로망 정보의 예를 나타내는 도면.
도 3은 교통 모델 기억부가 기억하는 차량의 이동 모델의 예를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시형태1에 따른 충전기 배치 계획 지원 장치의 동작 예 순서도.
도 5는 본 발명의 실시형태1에 따른 충전기 배치 계획 지원 시스템의 시뮬레이션 처리 방법의 순서도.
도 6은 본 발명의 실시형태1에 따른 충전기 결정부가 가상 충전기를 결정하는 방법을 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시형태1에 따른, 충전기 결정부가 가상 충전기를 결정하는 방법을 설명하는 도면.
도 8은 본 발명의 실시형태1에 따른 시뮬레이션부가 시뮬레이션 결과로서 출력하는, 가상 충전기들의 가동 이력들의 예를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 실시형태1에 따른 시뮬레이션부가 시뮬레이션 결과로서 출력하는 가상 차량들의 이동 이력들의 예를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 실시형태2에 따른, 충전기 배치 계획 지원 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 11은 본 발명의 실시형태2에 따른, 충전기 배치 계획 지원 장치의 동작 순서도.
다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 예시적인 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시형태1
도 1은 본 발명의 실시형태1의 충전기 배치 계획 지원 장치 (10) 의 구성을 나타내는 블록도이다. 도면과 같이, 충전기 배치 계획 지원 장치 (10) 는 설치 계획안 기억부 (101), 교통 모델 기억부 (102), 시뮬레이션부 (103), 충전기 결정부 (104) 를 구비하고 있다. 시뮬레이션부 (103) 는 교통 시뮬레이션부 (1031) 및 충전기 시뮬레이션부 (1032) 를 구비하고 있다.
충전기 배치 계획 지원 장치 (10) 로서, CPU, ROM 및 RAM 등의 메모리 각종 정보를 저장하는 외부 저장 장치, 입력 인터페이스, 출력 인터페이스, 통신 인터페이스 및 이들을 연결하는 버스를 포함하는 전용 또는 범용 컴퓨터를 적용할 수 있다. 또한, 충전기 배치 계획 지원 장치 (10) 는 단일 컴퓨터로 구성되며 심지어 통신 회선을 통해 서로 연결된 복수의 컴퓨터로 구성되는 것이어도 좋다.
시뮬레이션부 (103) 와 충전기 결정부 (104) 는, CPU가 ROM 등에 저장된 소정의 프로그램을 실행함으로써 실현되는 기능 모듈에 해당한다. 설치 계획안 기억부 (101) 및 교통 모델 기억부 (102) 는 외부 기억 장치에 의해 구현된다.
설치 계획안 기억부 (101) 는 예를 들어, 현실 세계에서 충전기를 설치하는 위치와 개수의 후보를 유지한다. 충전기는 어디든지 설치될 수 있는 것은 아니다. 기존 주유소 및 쇼핑 센터, 주차장 등에 설치하는 것이 상정된다. 따라서 충전기를 설치할 수 있을 것 같은 장소와 설치 가능 대수를 미리 설치 계획안 기억부 (101) 에 기억해 둔다. 충전기를 설치하는 장소는 지도의 좌표와 위도경도 등 교통 모델 기억부 (102) 가 유지하는 도로 데이터에서 위치를 특정할 수 있는 형식으로 유지되고 있다. 충전기 설치 위치와 개수에 관한 후보 정보는 시뮬레이션부 (103) 에 송신되고, 시뮬레이션부 (103) 에서 가상 충전기를 설치할 위치와 수를 결정하는 데 이용된다.
교통 모델 기억부 (102) 는 실제 도로 네트워크 정보와 그 도로망의 차량 이동 모델을 기억한다. 또는, 가상의 도로와, 실제 세계의 도로에 변경을 가한 도로의 정보를 기억하도록 하여도 좋다.
교통 모델 기억부 (102) 가 기억하는 도로망의 정보는, 예를 들어 도 2와 같이, 교차로에 해당하는 노드와 교차로 사이를 잇는 도로에 해당하는 링크로 표시되어 있다. 각 링크에는 도로의 특징을 나타내는 파라미터로서 거리, 차선 수, 속도 제한이 설정되어 있다. 이들 파라미터는 차량의 이동 시간이나 도로 혼잡도에 영향을 미친다.
교통 모델 기억부 (102) 가 기억하는 차량의 이동 모델은, 예를 들어 도 3에서와 같이, OD (Origin-Destination; 기점-종점) 도표로 표시되어 있다. OD 도표는 기점 구역에서 종점 구역으로 이동하는 차량 수를 나타낸 것이다. 도 3에서, 구역 i에서 구역 j로 이동하는 차량 수는 tij이다. 따라서, 구역 i에서 출발하는 차량의 총수는 Oi=Σjtij이고, 구역 j에 도착하는 차량의 총수는 Dj=Σitij이다. 또한, 도 3에서 구역은 도 2와 같이 여러 노드를 포함하는 것이다.
시뮬레이션부 (103) 는, 실제 도로를 재현한 가상 도로망에서의 복수의 가상 전동 차량의 이동과 충전지의 소비를 시뮬레이션하는 교통 시뮬레이션부 (1031) 와 가상 충전기의 사용 상황을 시뮬레이션하는 충전기 시뮬레이션부 (1032) 를 가지고 있다.
교통 시뮬레이션부 (1031) 는 교통 모델 기억부 (102) 에서 얻은 도로망과 차량들의 이동 모델을 사용하여 가상 도로에서의 교통을 시뮬레이션한다. 구체적으로는, 도 3에 도시된 OD 표에 기초하여 각 기점 구역 i에 Oi대의 가상 차량을 배치한다. 교통 시뮬레이션부 (1031) 는 가상 차량들의 기점 노드들, 출발 시간들 등을 그 기점 구역들의 인구 분포, 교통 조사 데이터 등에 따라 적당히 결정한다. 예를 들어, 8:00~9:00에서 구역 i를 출발하는 차량의 대수가 구역 i를 기점으로 하는 전체 차량 중 20 %임을 나타내는 데이터가 생성되면, 구역 i에서 구역 j로 8:00~9:00에 출발하는 가상 차량은 0.2 tij대로 설정된다.
각 가상 차량의 배치가 완료된 후, 교통 시뮬레이션부 (1031) 는 각 가상 차량의 각 종점 구역으로 이동을 시작한다. 이동시, 각 가상 차량은 충전지들을 소모하면서 이동한다. 따라서, 이동 중에 충전지들의 전하 잔량이 부족할 경우, 교통 시뮬레이션부 (1031) 는, 충전기 결정부 (104) 에 의해, 어느 충전기로 충전할지를 결정하고, 그 충전기 설치 장소로 이동한다. 따라서, 교통 시뮬레이션부 (1031) 는 시뮬레이션 동안 각 가상 차량의 위치들, 충전지의 전하 잔량, 종점 구역 등 가상 차량에 대한 파라미터들을 충전기 결정부 (104) 에 송신한다.
충전기 시뮬레이션부 (1032) 는 가상 도로망 상에 배치된 가상 충전기의 사용 상황들을 시뮬레이션하고, 그 상황들을 충전기 결정부 (104) 에 송신한다. 충전지의 전하 잔량이 부족한 가상 차량이 각 가상 충전기로 와서 충전을 시작하면, 가상 충전기는 "사용 중"으로 된다. 충전 완료까지 다른 가상 차량들은 그 가상 충전기를 사용할 수 없게 된다. 따라서, 어떤 가상 충전기가 "사용 중"인 동안, 앞선 가상 충전기 뒤에 그 가상 충전기에 오는 가상 차량은 그 자리에서 충전 순서를 기다리게 된다. 충전이 완료되면, 가상 충전기의 상태는 "사용 가능"으로 돌아온다. 충전기 시뮬레이션부 (1032) 는 가상 충전기의 상태 ( "사용 중" 및 "사용 가능") 의 변화를 충전기 결정부 (104) 에 통지한다. 또한, 하나의 가상 차량의 충전 완료까지 걸리는 시간이나 충전 속도 등은 가상 충전기들 각각의 특성에 맞게 적당히 설정된다.
충전기 결정부 (104) 는 교통 모델 기억부 (102) 로부터 도로망의 데이터를 취득하고, 교통 시뮬레이션부 (1031) 로부터 가상 차량들의 위치들, 충전지의 전하 잔량, 목적지들 (종점 구역들) 과 같은 가상 차량들에 관한 파라미터들을 취득하고, 충전기 시뮬레이션부 (1032) 로부터 가상 충전기들의 위치들 및 사용 상황들과 같은 파라미터들을 취득한다. 가상 차량들의 충전이 필요하면, 충전기 결정부 (104) 는 어떤 가상 충전기를 사용하여 그 가상 차량들을 충전할지를 결정한다. 결정의 결과는 교통 시뮬레이션부 (1031) 에 송신된다. 가상 차량들은 그 결정에 따라 가상 충전기들 각각의 설치 장소로 이동하여 충전을 실시한다.
충전기 결정부 (104) 는, 가상 충전기들의 사용 및 가상 차량들의 상태들에 따라, 선택될 가상 충전기들을 결정한다. 예를 들어, 종점 구역으로 향하는 경로 상의 가상 충전기가 "사용 중"이고 사용될 수 없는 경우, 충전기 결정부 (104) 는 경로를 크게 바꾸지 않으면서 다른 사용 가능한 가상 충전기를 찾고, 그쪽을 선택한다. 어떤 가상 차량의 충전지의 전하 잔량이 아직 충분해도, 경로 상에 빈 가상 충전기가 있는 경우에는, 충전기 결정부 (104) 는 가상 차량이 그 가상 충전기에 의해 충전될 것을 결정할 수도 있다. 경로 상의 가상 충전기가 "사용 중"이고 사용될 수 없으면, 충전기 결정부 (104) 는 그 가상 차량이 통과한 도로를 조금 되돌아 있는 가장 가까운 가상 충전기를 선택할 수도 있다. 이렇게 하여, 충전기 결정부 (104) 는 가상 차량들의 충전을 위한 대기 시간들 및 종점 구역으로의 이동 시간들을 가능한 한 최소화하는 가상 충전기를 선택한다.
모든 가상 차량들이 종점에 도착하고 시뮬레이션이 완료되면, 가상 차량들의 이동 이력들과 가상 충전기들의 가동 이력들을 시뮬레이션 결과들로서 출력한다. 시뮬레이션 결과들은 현실 세계에서 충전기 설치를 위한 참고 정보로서 이용될 수 있다.
예를 들어, 교통 시뮬레이션부 (1031) 는, 가상 차량들의 이동 이력들로서, 경로들, 주행 거리들, 충전 장소들, 전기 부족의 횟수들, 전기 부족이 발생한 위치들 등을 출력한다. 예를 들면, 이 데이터를 이용하여, 가상 차량들의 전기 부족이 야기된 위치들을 지도 상에 표시하면, 현실 세계에서 어떤 위치에 충전기들을 설치 또는 추가할지 검토하는 데 유효할 수 있다.
충전기 시뮬레이션부 (1032) 는, 가상 충전기들의 가동 이력들로서, 시뮬레이션 동안 가상 충전기들 사용 상황의 이력들, 가상 차량들의 충전까지의 대기 시간들, 등을 출력한다. 예를 들면, 이 데이터를 이용하여, 가상 충전기들의 평균 가동률들을 계산하면, 가동률들이 낮은 가상 충전기들을 설치 계획에서 삭제하는 것을 검토하고 가동률들이 높은 가상 충전기들 근처에 충전기들의 추가를 검토할 수 있다.
충전기 배치 계획 지원 장치 (10) 의 동작을 설명한다.
도 4는 본 실시형태에 따른 충전기 배치 계획 지원 장치 (10) 의 동작 예를 설명하기 위한 흐름도이다. 아래에 설명되는 처리 단계들은 처리 내용에 모순이 발생하지 않는 범위 내에서 무작위로 순서를 변경하여 또는 병렬로 실행될 수 있다. 처리 단계들 사이에 다른 단계들이 추가될 수도 있다. 편의상 1 단계로 설명되어 있는 단계는, 복수의 단계들로 나누어 수행될 수 있다. 편의상 복수의 단계들로 분할되어 설명되어 있는 단계는, 1 단계로 파악될 수 있다.
먼저, 교통 시뮬레이션부 (1031) 와 충전기 결정부 (104) 는 교통 모델 기억부 (102) 로부터 도로망 데이터와 차량들의 이동 모델을 취득한다 (S101).
다음에, 충전기 시뮬레이션부 (1032) 는 충전기들의 설치 장소들과 설치될 충전기들의 수의 계획안에 관한 정보를 취득한다 (S102).
다음에, 시뮬레이션부 (103) 는 단계들 S101과 S102에서 취득한 데이터에 기초하여 가상 차량들 및 가상 충전기들의 시뮬레이션을 수행한다 (S103). 시뮬레이션을 수행할 때, 가상 차량들이 사용할 가상 충전기들의 결정을 위해, 시뮬레이션부 (103) 는 충전기 결정부 (104) 에 가상 차량들의 위치들, 충전지들의 전하 잔량, 및 가상 충전기들 사용 상황들을 송신한다. 충전기 결정부 (104) 는, 시뮬레이션부 (103) 로부터 수신된 데이터에 기초하여, 가상 차량들에 의해 사용될 가상 충전기들을 결정한다.
시뮬레이션이 끝나면, 시뮬레이션부 (103) 는 시뮬레이션 동안 가상 차량들의 이동 이력들과 가상 충전기들의 가동 이력들을 시뮬레이션 결과들로서 출력한다 (S104).
도 5의 예를 이용하여 단계 S103의 시뮬레이션 처리에 대해 설명한다.
도면에 도시된 바와 같이, 교통 시뮬레이션부 (1031) 는 가상 차량들의 위치들과 충전지들의 전하 잔량 정보를 수집하고, 충전이 필요하다고 판단된 가상 차량들의 위치들, 목적지들 (종점 구역들), 및 전하 잔량을 충전기 결정부 (104) 에 송신한다 (S201).
가상 차량들의 충전이 필요한지의 여부는 충전지들의 전하 잔량에 기초하여 결정될 수도 있다. 예를 들면, 전하 잔량이 전체 용량의 30 % 이하로 감소되면 가상 차량들은 충전된다. 교통 시뮬레이션부 (1031) 는 가상 차량들의 충전이 필요한지의 여부를 판단하지 않고 모든 가상 차량들에 관한 정보를 충전기 결정부 (104) 에 송신할 수도 있다. 이 경우, 충전기 결정부 (104) 는 가상 차량들의 충전이 필요한지의 여부를 판단한다.
충전기 시뮬레이션부 (1032) 는 가상 충전기들의 위치들 및 사용 상황들에 관한 정보를 수집하고, 그 정보를 충전기 결정부 (104) 에 송신한다 (S202). 단계 S201 및 S202의 처리는, 예를 들면, 일정한 시간 간격 (예를 들면, 매 3 분) 에서 수행될 수도 있다.
충전기 결정부 (104) 는, 단계 S201, S202에서 취득한 정보에 기초하여, 가상 차량들이 어떤 가상 충전기에 의해 충전될지를 결정하고, 가상 충전기들의 교통 시뮬레이션부 (1031) 에 통지한다 (S203).
충전기 결정부 (104) 가 가상 차량들에 의해 사용될 가상 충전기들을 결정하는 방법에 대해 예를 들어 설명한다.
먼저, 충전기 결정부 (104) 는, 가상 차량들에 대하여, 도 6에 도시된 현재의 전하 잔량으로 가상 차량들이 도달할 수 있는 가상 충전기들에 관한 정보를 산출한다. 충전기 결정부 (104) 는 가상 충전기들에 도달하는데 필요한 여분의 이동 거리들 및 가상 충전기들에 도달하는데 필요한 예상 시간들 (도달 가능한 시간들) 을 계산한다. 여분의 이동 거리들은 목적지들 (종점 구역들) 로 이동하기 위해 최단 경로들과 비교하여 가상의 차량들이 더 많이 주행해야 하는 거리들이다.
예를 들면, 도 7에서, 실선은 지점 O에 있는 가상 차량의 목적지까지의 최단 경로라고 가정한다. 도면에 도시된 바와 같이, 현재의 전하 잔량으로 가상의 차량이 도달할 수 있는 가상 충전기의 후보들로서, 지점 P의 충전기 A, 지점 Q의 충전기 B, 지점 S의 충전기 C가 존재한다.
충전기 A는 최단 경로 상에 존재하기 때문에, 여분의 이동 거리는 0이다. 충전기 B를 사용하는 경우, 가상 차량은 점선의 경로를 통과해야하기 때문에, 목적지에 도달하기 위한 여분의 거리는 │RQ│ + │QP│ - │RP│이다 (│XY│는 지점 X와 Y 사이의 거리). 충전기 C를 사용하는 경우, 가상 차량이 지점 S는 이미 지났고 지점 S로 되돌아 와야 하기 때문에, 목적지에 도달하기 위한 여분의 이동 거리는 2│OS│로 된다.
충전기 결정부 (104) 는 가상 차량들에 대해 도 6에 도시된 계산을 수행하여 사용될 가상 충전기들을 결정한다.
예를 들어, 충전기 결정부 (104) 는 도달 가능 시간들이 최소인 가상 충전기들을 선택할 수 있다. 따라서, 가상 차량들에 가장 가까운 가상 충전기들을 선택할 수 있다. 도 6의 예에서는, 충전기 C가 선택된다.
충전기 결정부 (104) 는 여분의 이동 거리가 최소인 가상 충전기를 선택할 수도 있다. 이렇게 하면, 목적지들에 도착할 때까지의 전체 이동 거리를 단축할 수 있기 때문에, 전체 에너지 소비를 최소화할 수 있다. 도 6의 예에서는, 충전기 A가 선택된다.
상기와 같은 방법으로 가상 충전기들을 선택하면, 복수의 가상 차량들에 대해 동일한 가상 충전기가 선택될 수 있다. 이 경우는, 다른 기준에 기초하여 어떤 가상 차량에 가상 충전기를 할당할지 결정할 수도 있다. 예를 들면, 가상 차량 E와 가상 차량 F에 대해, 도달 가능 시간들이 가장 짧은 것으로 가상 충전기 G가 선택된 경우, 여분의 이동 거리가 더 짧은 가상 차량에 가상 충전기 G를 할당하고, 나머지 가상 차량에 대해서는 도달 가능한 시간이 다음으로 짧은 가상 충전기가 선택된다. 이상의 과정을 반복하여, 동일한 가상 충전기가 복수의 가상 차량들에 대해 선택된 경우에도 대응할 수 있다.
교통 시뮬레이션부 (1031) 는, 단계 S203에서 취득한 가상 충전기들에 관한 정보에 기초하여, 해당 가상 차량들을, 가상 차량들에 의해 각각 사용될 가상 충전기들의 위치들로 이동시킨다 (단계 S204).
도 5에 도시된 프로시져는 일 예이다. 시뮬레이션부 (103) 와 충전기 결정부 (104) 사이에서 송수신하는 데이터, 송수신 타이밍, 및 처리 순서는 처리 내용에 모순이 발생하지 않는 범위 내에서 변경될 수 있다.
시뮬레이션 종료 후 시뮬레이션부 (103) 가 시뮬레이션 결과들로서 출력하는 가상 충전기들의 가동 이력들 및 가상 차량들의 이동 이력들은 예를 참조로 설명된다.
도 8은 가상 충전기들의 가동 이력들의 예이다. 도면에 도시된 바와 같이, 가상 충전기들에 대해, 설치 위치들, 시뮬레이션 동안의 가동률들, 가상 차량이 충전을 위해 필요로 한 누적 대기 시간들, 및 시뮬레이션 동안 가상 차량들에 의해 이용된 가상 충전기들의 횟수들이 표시된다. 가상 충전기들의 가동률들은, 예를 들면, 시뮬레이션 시작에서 종료까지의 시간 중 가상 충전기들이 "사용 중"인 시간들의 비율들일 수 있다. 가동 이력들은 모든 가상 충전기들에 관해 출력될 수도 있거나 또는 복수의 가상 충전기들의 데이터가 샘플링되어 출력될 수 있음을 주목해야 한다.
도 9는 가상 차량들의 이동 이력들의 예이다. 도면에 도시된 바와 같이, 가상 차량들에 대해, 기점 구역들, 종점 구역들, 시뮬레이션 동안의 이동 거리들, 시뮬레이션 동안 가상 충전기들의 사용 횟수들이 표시된다. 시뮬레이션 동안 전기 부족이 야기된 경우, 그때의 위치들 및 전기 부족의 횟수가 표시된다. 이동 이력들은 모든 가상 차량들에 관해 출력될 수도 있거나 또는 복수의 가상 차량들의 데이터가 샘플링되어 출력될 수 있음을 주목해야 한다.
가상 충전기들의 가동 이력 및 가상 차량들의 이동 이력들에 포함된 정보는 상술한 정보에 한정되지 않음을 주목해야 한다. 상술한 항목들 중 일부가 출력될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 실제 도로들 상에서의 교통 모델과 충전기들의 설치 계획안에 기초하여 전동 차량들의 이동 상황들과 충전지들의 사용 상황들이 시뮬레이션된다. 시뮬레이션에서는, 차량들의 위치들, 충전지들의 전하 잔량, 및 차량들 주위의 충전기들의 위치들 및 사용 상황들에 기초하여, 차량들이 충전하게 되는 충전기들이 결정된다. 따라서, 차량들이 충전될 때까지의 대기 시간들은, 경로 상의 충전기들에 의해 차량들이 단순히 충전될 때 필요한 대기 시간들과 비교하여 짧아진다. 차량들이 적극적으로 빈 충전기를 선택하기 때문에, 충전기들 각각의 가동률이 높아진다. 따라서, 더 적은 수의 충전기들로 모든 차량들의 수요들을 충족할 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태에 따른 시뮬레이션의 결과들이 참조되면, 효율적인 충전기들의 설치 계획을 세울 수 있다.
시뮬레이션에서, 가상 차량들에 의한 가상 충전기들의 예약들을 고려하게 할 수도 있다. 예를 들면, 어떤 가상 차량이 경로 상의 가상 충전기를 미리 예약한 경우, 다른 가상 차량들은 그 예약 시간에 그 가상 충전기를 사용할 수 없게 된다. 따라서, 충전기 결정부 (104) 는, 가상 충전기가 다른 가상 차량들에 가장 가까운 가상 충전기이더라도, 다음 후보를 선택한다.
이와 같이, 시뮬레이션부 (103) 에 의한 시뮬레이션에서 가상 차량들에 의한 가상 충전기들의 예약들을 고려함으로써, 현실 세계의 충전기들을 예약하는 행위를 고려한 충전기들의 설치 계획에 유용한 정보를 제공할 수 있다.
실시형태2
도 10은 본 발명의 실시형태2에 따른 충전기 배치 계획 지원 장치 (20) 의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 실시형태2에 따른 충전기 배치 계획 지원 장치 (20) 는 실시형태1에 따른 충전기 배치 계획 지원 장치 (10) 의 구성 이외에, 설치 계획 책정부 (setting plan drawing-up unit; 205) 를 포함하고 있다. 기타 구성은 실시형태1과 동일하다. 실시형태1과 동일한 구성 요소는 도 1과 동일한 부호를 병기한다.
설치 계획 책정부 (205) 는 시뮬레이션부 (103) 가 출력하는 시뮬레이션 결과들을 이용하여 충전기들의 설치 계획을 출력한다.
먼저, 시뮬레이션부 (103) 는, 설치 계획안 기억부 (101) 에 저장되어 있는 모든 설치 후보지들에 설치 가능한 대수만큼 가상 충전기들을 설치 한 상태에서 시뮬레이션을 실시한다. 설치 계획 책정부 (205) 는 시뮬레이션 결과들과 미리 정해진 기준들과 비교하여 현재 상황보다 충전기들의 수를 줄일 지의 여부를 결정한다. 기준들의 예들은, 모든 가상 충전기들의 평균 가동률이 일정한 값을 초과할 때까지 가상 충전기들을 줄이고, 모든 가상 차량들의 평균 대기 시간이 일정 값을 초과할 때까지 충전기들을 줄이는 기준들을 포함한다.
기준치들과의 비교 결과로서 가상 충전기들의 수가 충분히 감소되었다고 판단한 경우에는, 설치 계획 책정부 (205) 는 그때의 배치를 설치 계획으로서 출력한다. 가상 충전기들을 줄일 때, 설치 계획 책정부 (205) 는 시뮬레이션 결과들을 이용하여 각 가상 충전기들에 대해 우선 순위를 부여한다. 우선 순위를 부여하는 방법의 예들은, 가동률들이 높은 가상 충전기들에 대해 높은 우선 순위를 부여하는 방법을 포함한다. 설치 계획 책정부 (205) 는 우선 순위가 가장 낮은 가상 충전기를 시뮬레이션 대상들에서 제외하고, 재차 시뮬레이션을 실시한다. 이와 같이, 시뮬레이션 결과들이 기준들을 충족할 때까지 처리를 반복함으로써, 가상 충전기들의 설치 장소들을 줄여갈 수 있다.
도 11은 실시형태2에 따른, 충전기 배치 계획 지원 장치 (20) 의 동작 흐름도이다. 도 4의 순서도와 동일한 부호는 도 4에 나타난 단계들과 같은 동작을 나타낸다. 따라서, 그 단계들의 설명을 생략한다.
실시형태2에서, 설치 계획 책정부 (205) 는, 단계 S104에서 출력된 시뮬레이션 결과들이 소정의 기준들을 충족하는지의 여부를 결정한다 (S205). 시뮬레이션 결과들이 기준들을 충족하지 못하는 경우 (아니오), 설치 계획 책정부 (205) 는 시뮬레이션 결과들 이용하여 가상 충전기들에 대해 우선 순위를 부여한다 (S206).
계속해서, 설치 계획 책정부 (205) 는, 가상 충전기들에 부여된 우선 순위들에 따라, 우선 순위가 가장 낮은 가상 충전기를 시뮬레이션 대상들에서 제외하고 (S207), 단계 S103으로 돌아가서 다시 시뮬레이션을 실시한다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 시뮬레이션 결과들을 이용하여 충전기들의 설치 계획을 제공할 수 있다. 본 실시형태에 따르면, 충전기들의 설치에 대한 기준들을 설정하는 것만으로 설치 계획이 출력되기 때문에, 시뮬레이션 결과들을 보고 인간이 계획을 세우는 것보다 빠르게 설치 계획을 수립할 수 있다. 또한, 충전기들에 대한 설치 기준들이 변경되면, 계획 변경도 쉽게 할 수 있다.
이 출원은 2011년 2월 3일에 출원된 일본 출원 특허 출원 제 2011-21887호에 기초한 우선권을 주장하고 전체 개시는 본원에 통합된다.
이상 실시형태를 참조하여 본원 발명을 설명하였으나, 본원 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본원 발명의 구성 및 상세에 대해서는, 본원 발명의 범위 내에서 당업자가 이해할 수 있는 다양한 변경이 이루어질 수 있다.
상기 실시형태들의 일부 또는 전부는 다음의 부기들에 나타내어지는 바와 같이 설명될 수 있지만, 다음의 부기들에 제한되지는 않는다.
(부기 1) 충전기 배치 계획 지원 장치로서,
가상 도로망 상에서, 복수의 가상 전동 차량들의 이동과 충전지들의 소비를 시뮬레이션하고, 상기 가상 도로망 상에 배치된 복수의 가상 충전기들의 사용 상황들을 시뮬레이션하도록 구성된 시뮬레이션부; 및
상기 가상 전동 차량들의 현재 위치와 상기 충전지의 전하 잔량 및 상기 가상 충전기들 각각의 위치와 사용 상황에 기초하여, 상기 가상 전동 차량의 충전이 필요한 경우 상기 가상 충전기들 중 어떤 충전기를 사용하여 상기 가상 전동 차량을 충전할지를 선택하도록 구성된 충전기 결정부를 포함하고,
상기 시뮬레이션부는, 상기 시뮬레이션 종료 후, 상기 가상 전동 차량의 이동 이력 및 상기 가상 충전기의 가동 이력을 출력한다.
(부기 2) 부기 1에 따른 충전기 배치 계획 지원 장치에 있어서, 상기 충전기 결정부는, 상기 가상 전동 차량의 현재 위치에 가장 가까운 위치에 있는 가상 충전기를 선택한다.
(부기 3) 부기 1에 따른 충전기 배치 계획 지원 장치에 있어서, 상기 충전기 결정부는, 상기 가상 전동 차량이 목적지에 도달하기 위한 최단 경로의 거리와 비교하여, 상기 가상 전동 차량이 이동해야 하는 여분의 거리가 최소인 가상 충전기를 선택한다.
(부기 4) 부기 1 내지 3 중 어느 하나에 따른 충전기 배치 계획 지원 장치에 있어서, 상기 시뮬레이션 처리부는, 상기 가동 이력으로서, 상기 시뮬레이션의 시작에서 종료까지의 상기 가상 충전기들 각각의 가동률을 출력한다.
(부기 5) 부기 1 내지 3 중 어느 하나에 따른 충전기 배치 계획 지원 장치에 있어서, 상기 시뮬레이션 처리부는, 상기 가동 이력으로서, 상기 가상 충전기들 각각에 대해 상기 가상 전동 차량이 충전하기 위해 필요한 누적 대기 시간을 출력한다.
(부기 6) 부기 1 내지 3 중 어느 하나에 따른 충전기 배치 계획 지원 장치에 있어서, 상기 가상 전동 차량들 각각에 대해, 상기 시뮬레이션의 시작에서 종료까지에서의 사이에 가상 전동 차량이 파워를 다 써버린 경우, 상기 시뮬레이션 처리부는 상기 가상 전동 차량이 파워를 다 써버린 위치를, 상기 이동 이력으로서, 출력한다.
(부기 7) 부기 1 내지 6 중 어느 하나에 따른 충전기 배치 계획 지원 장치에 있어서, 상기 이동 이력 또는 상기 가동 이력에 기초하여, 충전기들의 설치 계획을 생성하도록 구성된 설치 계획 책정부를 더 포함한다.
(부기 8) 부기 7에 따른 충전기 배치 계획 지원 장치에 있어서, 상기 설치 계획 책정부는, 상기 이동 이력 또는 상기 가동 이력에 기초하여, 상기 가상 충전기들의 수를 감소시킬지의 여부를 결정하고, 상기 가상 충전기들의 수가 감소된 경우에는, 다시 상기 시뮬레이션을 수행하여, 상기 가상 충전기들 설치 위치들을 줄여간다.
(부기 9) 충전 제어 방법으로서,
가상 도로망 상에서, 복수의 가상 전동 차량들의 이동과 충전지들의 소비를 시뮬레이션하고, 상기 가상 도로망 상에 배치된 복수의 가상 충전기들의 사용 상황들을 시뮬레이션하는 단계;
상기 가상 전동 차량의 현재 위치와 상기 충전지의 전하 잔량 및 상기 가상 충전기들 각각의 위치와 사용 상황에 기초하여, 상기 가상 전동 차량의 충전이 필요한 경우 상기 가상 충전기들 중 어떤 충전기를 사용하여 상기 가상 전동 차량을 충전할지를 선택하는 단계; 및
상기 시뮬레이션 종료 후, 상기 가상 전동 차량의 이동 이력 및 상기 가상 충전기의 가동 이력을 출력하는 단계를 포함한다.
(부기 10) 컴퓨터로 하여금:
가상 도로망 상에서, 복수의 가상 전동 차량들의 이동과 충전지들의 소비를 시뮬레이션하고, 상기 가상 도로망 상에 배치된 복수의 가상 충전기들의 사용 상황들을 시뮬레이션하도록 구성된 시뮬레이션부; 및
상기 가상 전동 차량의 현재 위치와 상기 충전지의 전하 잔량 및 상기 가상 충전기들 각각의 위치와 사용 상황에 기초하여, 상기 가상 전동 차량의 충전이 필요한 경우 상기 가상 충전기들 중 어떤 충전기를 사용하여 상기 가상 전동 차량을 충전할지를 선택하도록 구성된 충전기 결정부로서 기능하게 하고,
상기 시뮬레이션부는, 상기 시뮬레이션 종료 후, 상기 가상 전동 차량의 이동 이력 및 상기 가상 충전기의 가동 이력을 출력한다.
본 발명은 이용자가 도로 교통의 상태들 및 충전 설비들의 이용 상태들에 따라 충전 설비들을 효율적으로 이용한다는 가정 하에서 충전 설비들의 설치 계획을 지원하기에 적당하다.
10 : 충전기 배치 계획 지원 장비
101 : 설치 계획안 기억부
103 : 시뮬레이션 유닛
104 : 충전기 결정부
1031 : 교통 시뮬레이션부
1032 : 충전기 시뮬레이션부
205 : 설치 계획 책정부

Claims (10)

  1. 충전기 배치 계획 지원 장치로서,
    가상 도로망 상에서, 복수의 가상 전동 차량들의 이동과 충전지들의 소비를 시뮬레이션하고, 상기 가상 도로망 상에 배치된 복수의 가상 충전기들의 사용 상황들을 시뮬레이션하도록 구성된 시뮬레이션부; 및
    상기 가상 전동 차량의 현재 위치와 상기 충전지의 전하 잔량 및 상기 가상 충전기들 각각의 위치와 사용 상황에 기초하여, 상기 가상 전동 차량의 충전이 필요한 경우 상기 가상 충전기들 중 어떤 충전기를 사용하여 상기 가상 전동 차량을 충전할지를 선택하도록 구성된 충전기 결정부를 포함하고,
    상기 시뮬레이션부는, 상기 시뮬레이션 종료 후, 상기 가상 전동 차량의 이동 이력 및 상기 가상 충전기의 가동 이력을 출력하는, 충전기 배치 계획 지원 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 충전기 결정부는, 상기 가상 전동 차량의 현재 위치에 가장 가까운 위치에 있는 가상 충전기를 선택하는, 충전기 배치 계획 지원 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 충전기 결정부는, 상기 가상 전동 차량이 목적지에 도달하기 위한 최단 경로의 거리와 비교하여, 상기 전동 차량이 이동해야 하는 여분의 거리가 최소인 가상 충전기를 선택하는, 충전기 배치 계획 지원 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 처리부는, 상기 가동 이력으로서, 상기 시뮬레이션의 시작에서 종료까지의 상기 가상 충전기들 각각의 가동률을 출력하는, 충전기 배치 계획 지원 장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 처리부는, 상기 가동 이력으로서, 상기 가상 충전기들 각각에 대해 상기 가상 전동 차량이 충전하기 위해 필요한 누적 대기 시간을 출력하는, 충전기 배치 계획 지원 장치.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가상 전동 차량들 각각에 대해, 상기 시뮬레이션의 시작에서 종료까지에서의 사이에 가상 전동 차량이 파워를 다 써버린 경우, 상기 시뮬레이션 처리부는 상기 가상 전동 차량이 파워를 다 써버린 위치를, 상기 이동 이력으로서, 출력하는, 충전기 배치 계획 지원 장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 이력 또는 상기 가동 이력에 기초하여, 충전기들의 설치 계획을 생성하도록 구성된 설치 계획 책정부를 더 포함하는, 충전기 배치 계획 지원 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 설치 계획 책정부는, 상기 이동 이력 또는 상기 가동 이력에 기초하여, 상기 가상 충전기들의 수를 감소시킬지의 여부를 결정하고, 상기 가상 충전기들의 수가 감소된 경우에는, 다시 상기 시뮬레이션을 수행하여, 상기 가상 충전기들 설치 위치들을 줄여가는, 충전기 배치 계획 지원 장치.
  9. 충전 제어 방법으로서,
    가상 도로망 상에서, 복수의 가상 전동 차량들의 이동과 충전지들의 소비를 시뮬레이션하고, 상기 가상 도로망 상에 배치된 복수의 가상 충전기들의 사용 상황들을 시뮬레이션하는 단계;
    상기 가상 전동 차량의 현재 위치와 상기 충전지의 전하 잔량 및 상기 가상 충전기들 각각의 위치와 사용 상황에 기초하여, 상기 가상 전동 차량의 충전이 필요한 경우 상기 가상 충전기들 중 어떤 충전기를 사용하여 상기 가상 전동 차량을 충전할지를 선택하는 단계; 및
    상기 시뮬레이션 종료 후, 상기 가상 전동 차량의 이동 이력 및 상기 가상 충전기의 가동 이력을 출력하는 단계를 포함하는, 충전기 제어 방법.
  10. 컴퓨터를:
    가상 도로망 상에서, 복수의 가상 전동 차량들의 이동과 충전지들의 소비를 시뮬레이션하고, 상기 가상 도로망 상에 배치된 복수의 가상 충전기들의 사용 상황들을 시뮬레이션하도록 구성된 시뮬레이션부; 및
    상기 가상 전동 차량의 현재 위치와 상기 충전지의 전하 잔량 및 상기 가상 충전기들 각각의 위치와 사용 상황에 기초하여, 상기 가상 전동 차량의 충전이 필요한 경우 상기 가상 충전기들 중 어떤 충전기를 사용하여 상기 가상 전동 차량을 충전할지를 선택하도록 구성된 충전기 결정부로서 기능하게 하고,
    상기 시뮬레이션부는, 상기 시뮬레이션 종료 후, 상기 가상 전동 차량의 이동 이력 및 상기 가상 충전기의 가동 이력을 출력하는, 프로그램.
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