電動車路線規劃方法及裝置與流程
2023-10-18 04:33:59
本發明涉及電動汽車領域，特別涉及電動車路線規劃方法及裝置。
背景技術：
環境和能源是當前世界關注的熱點問題，出於緩解環境和能源壓力的考慮，電動汽車得到了國內外的廣泛關注。與傳統汽車相比，電動汽車由於低噪聲、無汙染和節能等優點得到了快速發展。
但是，電動汽車的發展與普及仍然面臨著很多挑戰，其中最嚴峻的是車載電池儲電能力有限，電動汽車在長距離行駛時需要多次進行充電。由於充電站的建設是一個緩慢的過程，在很長一段時間內，難以做到行駛路徑上都有足夠的充電站，電動汽車可能會出現無法得到及時的電力補充的情況。因此，在充電站數量還不是極大豐富的時候，需要為電動汽車規劃合理的行駛路徑，保證電動汽車在該路徑上行駛時可以及時補充電量，順利到達目的地。
技術實現要素：
為了克服現有技術的不足，本發明的目的在於提供電動車路線規劃方法及裝置，其能解決由於充電站的建設是一個緩慢的過程，在很長一段時間內，難以做到行駛路徑上都有足夠的充電站，電動汽車可能會出現無法得到及時的電力補充的問題。
本發明的目的採用以下技術方案實現：
電動車路線規劃方法，包括以下步驟：
比較出發點距離目的地的路線長度和第一預設長度；
若所述出發點距離目的地的路線長度不小於所述第一預設長度，則在搜索半徑內搜索充電點群，所述搜索半徑根據以下算式計算：
其中，x表示電動車從滿電出發點起的行駛路程，l為第二預設長度，k為預設係數，0＜k＜1；f(x)為增函數，g(x)為減函數；
基於所述充電點群確定目的充電點；
根據所述目的充電點規劃路線。
優選的，所述第一預設長度根據電動車剩餘行駛裡程計算；第二預設長度根據電動車滿電行駛裡程計算。
優選的，所述f(x)為離散增函數，所述g(x)為離散減函數。
優選的，所述在搜索半徑內搜索充電點群，具體包括以下步驟：
發送搜索請求至充電點管理中心，或廣播所述搜索請求，所述搜索請求包括電動車位置信息和搜索半徑；
從所述充電點管理中心或充電點獲取可用充電點信息。
優選的，所述基於所述充電點群確定目的充電點，具體包括以下步驟：
輸出充電點群中各充電點的信息；
獲取目的充電點設定指令；
根據所述目的充電點設定指令確定目的充電點。
電動車路線規劃裝置，包括：
比較模塊，用於比較出發點距離目的地的路線長度和第一預設長度；
搜索模塊，用於若所述出發點距離目的地的路線長度不小於所述第一預設長度，則在搜索半徑內搜索充電點群，所述搜索半徑根據以下算式計算：
其中，x表示電動車從滿電出發點起的行駛路程，l為第二預設長度，k為預設係數，0＜k＜1；f(x)為增函數，g(x)為減函數；
選定模塊，用於基於所述充電點群確定目的充電點；
規劃模塊，用於根據所述目的充電點規劃路線。
優選的，所述電動車路線規劃裝置還包括：
第一計算單元，用於根據電動車剩餘行駛裡程計算所述第一預設長度；
第二計算單元，用於根據電動車滿電行駛裡程計算第二預設長度。
優選的，所述搜索模塊包括：
發送單元，用於發送搜索請求至充電點管理中心，或廣播所述搜索請求，所述搜索請求包括電動車位置信息和搜索半徑；
第一獲取單元，用於從所述充電點管理中心或充電點獲取可用充電點信息。
優選的，所述選定模塊包括：
輸出單元，用於輸出充電點群中各充電點的信息；
第二獲取單元，用於獲取目的充電點設定指令；
確定單元，用於根據所述目的充電點設定指令確定目的充電點。
電動車路線規劃裝置，包括：
處理器以及用於存儲處理器可執行的指令的存儲器；
所述處理器被配置為：
比較出發點距離目的地的路線長度和第一預設長度；
若所述出發點距離目的地的路線長度不小於所述第一預設長度，則在搜索半徑內搜索充電點群，所述搜索半徑根據以下算式計算：
其中，x表示電動車從滿電出發點起的行駛路程，l為第二預設長度，k為預設係數，0＜k＜1；f(x)為增函數，g(x)為減函數；
基於所述充電點群確定目的充電點；
根據所述目的充電點規劃路線。
相比現有技術，本發明的有益效果在於：通過使充電點搜索半徑先增大後減小，綜合考慮充電需求、剩餘電量、充電性價比、充電點可達性等因素，得到一個用戶最可能選擇的充電點結果集。提高了電動車路線規劃的科學性、有效性和用戶參與度，可以更加充分的利用電動車的電量，利於節能減排。
附圖說明
圖1是本發明實施例一提供的電動車路線規劃方法的流程示意圖。
圖2是圖1所示的電動車路線規劃方法的場景示意圖。
圖3是本發明實施例二提供的電動車路線規劃裝置的結構示意圖。
圖4是本發明實施例三提供的電動車路線規劃裝置的結構示意圖。
具體實施方式
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
實施例一：
如圖1所示的電動車路線規劃方法，包括以下步驟：
S110，比較出發點距離目的地的路線長度和第一預設長度。
出發點可以是某次充電結束時的位置，也可以是電動車起動時的位置。具體的，所述第一預設長度可以根據電動車剩餘行駛裡程計算，也可以根據從當前出發點到駕駛員休息點之間的距離計算。電動車剩餘行駛裡程指的是根據電動車的剩餘電量信息和行駛工況等估算電動車輛在該剩餘電量的條件下還能行駛的裡程。優選的，所述第一預設長度根據電動車剩餘行駛裡程計算，具體的，所述第一預設長度可以通過電動車剩餘行駛裡程乘以一個大於0小於1的係數得到，可以為電動車留有備用電量。出發點距離目的地的路線長度小於所述第一預設長度時，代表到達目的地中途不需要充電或駕駛員不需要休息。如果所述出發點距離目的地的路線長度大於或等於所述第一預設長度，則需要在中途充電。
S120，若所述出發點距離目的地的路線長度不小於所述第一預設長度，則在搜索半徑內搜索充電點群，所述搜索半徑根據以下算式計算：
其中，x表示電動車從滿電出發點起的行駛路程，l為第二預設長度，k為預設係數，0＜k＜1；f(x)為增函數，g(x)為減函數。
滿電出發點可以指電動車電池滿電狀態時所處的位置，可以根據實際出發點和在實際出發點處的電量推算出滿電出發點，根據滿電出發點可以得到電動車從滿電出發點起的行駛路程x。
隨著電動車從滿電出發點起的行駛路程的增大，搜索半徑先增大後減小，在k×l處達到最大值。因為從滿電出發點出發時，需要充電的可能性是最小的，隨著行駛距離的增加，電動車的剩餘電量隨之降低，需要充電的需求越來越大，願意為充電付出的代價也有所增加，因此搜索半徑是越來越大的。而當剩餘電量減小到一定程度，就需要考慮剩餘電量可否滿足繼續行駛到充電點，因此搜索半徑越來越小。
搜索半徑先增大後減小，是一個綜合性的考慮，可以儘量得到一個用戶最可能選擇的結果集，中間部分是用戶最可能切換到其他路線的，所以選擇範圍會最大。從滿電出發點到目的點，可能會有幾條路線。可能導航裝置提供的某條路線上沒有充電點，但其實另一條路線上有很多。所以當中間部分的掃描範圍大一點，用戶就更有機會選擇另一條路線上的充電點。
另一種情形時，高速路邊的充電點分布與城市中心的分布不同，密度差別很大，所以用戶在行駛到高速路一半時，更可能選擇到別的路線上的充電點。後半段由於剩餘裡程越來越小，用戶可選擇的範圍也越來越小，所以搜索半徑先增大後減小。
具體的，所述第二預設長度可以根據電動車滿電行駛裡程計算。優選的，0.5＜k＜0.7，可以更有效的利用滿電行駛裡程。
優選的，所述f(x)為離散增函數，所述g(x)為離散減函數。即f(x)、g(x)為分立的幾個值，可以減小搜索半徑計算的工作量。
以圖2中的場景為例，S為滿電出發點，T為目的地。其中，滿電出發點可以指電動車電池滿電狀態時所處的位置，可以根據實際出發點和在實際出發點處的電量推算出滿電出發點，根據滿電出發點可以得到電動車從滿電出發點起的行駛路程x。實際出發點可以設定為S到L中的任意一點。
虛線表示根據滿電出發點和目的地規劃的初始行駛路線，也可以根據實際出發點虛擬出滿電出發點至實際出發點的路線得到從滿電出發點到目的地的初始行駛路線。
設定在滿電出發點S處，電動車滿電，中途不充電時，電動車最遠可以行駛至L點。當0＜x＜10公裡時(如a點)，搜索半徑r1＝f(x)，為5公裡，10＜x＜30公裡時(如b點)，搜索半徑r2＝f(x)為10公裡，30＜x＜70公裡時(如c點)，搜索半徑r3＝f(x)為20公裡；當70＜x＜90公裡時(如d點)，搜索半徑r4＝g(x)為15公裡，90＜x＜110公裡時(如e點)，搜索半徑r5＝g(x)為10公裡。
所述在搜索半徑內搜索充電點群，具體包括以下步驟：
S121，發送搜索請求至充電點管理中心，或廣播所述搜索請求，所述搜索請求包括電動車位置信息和搜索半徑。
S122，從所述充電點管理中心或充電點獲取可用充電點信息。
充電點管理中心設有電動車充電裝置的資料庫，電動車可以向充電點管理中心請求獲取相關信息。或者各充電裝置設有通訊裝置，接收到搜索請求後會將自己的充電裝置信息發給搜索請求發送方，便於搜索請求發送方統計和篩選。
電動車獲取到充電點的相關信息後，根據充電接口類型、充電點是否空閒可預約等判斷該充電點是否可用。相應搜索半徑內的可用充電點即為充電點群，提供給用戶或路線規劃裝置選擇。
S130，基於所述充電點群確定目的充電點。
根據選定條件，如用戶意願、充電點計費方式、充電點距離、充電點路線配合度等從所述充電點群選定目的充電點。可以使路線電動車路線規劃結果更優。
所述基於所述充電點群確定目的充電點，具體包括以下步驟：
S131，輸出充電點群中各充電點的信息；如通過語音播報、顯示器顯示或疊加到導航裝置的輸出中。
S132，獲取目的充電點設定指令。可以通過用戶選擇或程序優化選擇。
S133，根據所述目的充電點設定指令確定目的充電點。
S140，根據所述目的充電點規劃路線。即設定該目的充電點為行駛路線的一部分，具體的可以通過導航設備或百度地圖。高德地圖等實現。
本發明提供的電動車路線規劃方法通過使充電點搜索半徑先增大後減小，綜合考慮充電需求、剩餘電量、充電性價比、充電點可達性等因素，得到一個用戶最可能選擇的充電點結果集。提高了電動車路線規劃的科學性、有效性和用戶參與度，可以更加充分的利用電動車的電量，利於節能減排。
實施例二：
如圖3所示的電動車路線規劃裝置，包括：
比較模塊110，用於比較出發點距離目的地的路線長度和第一預設長度；
搜索模塊120，用於若所述出發點距離目的地的路線長度不小於所述第一預設長度，則在搜索半徑內搜索充電點群，所述搜索半徑根據以下算式計算：
其中，x表示電動車從滿電出發點起的行駛路程，l為第二預設長度，k為預設係數，0＜k＜1；f(x)為增函數，g(x)為減函數。
選定模塊130，用於基於所述充電點群確定目的充電點；
規劃模塊140，用於根據所述目的充電點規劃路線。
在另一實施例中，電動車路線規劃裝置還包括：
第一計算單元150，用於根據電動車剩餘行駛裡程計算所述第一預設長度；
第二計算單元160，用於根據電動車滿電行駛裡程計算第二預設長度。
具體的，搜索模塊120包括：
發送單元121，用於發送搜索請求至充電點管理中心，或廣播所述搜索請求，所述搜索請求包括電動車位置信息和搜索半徑；
第一獲取單元122，用於從所述充電點管理中心或充電點獲取可用充電點信息。
具體的，選定模塊130包括：
輸出單元131，用於輸出充電點群中各充電點的信息；
第二獲取單元132，用於獲取目的充電點設定指令；
確定單元133，用於根據所述目的充電點設定指令確定目的充電點。
本實施例中的裝置與前述實施例中的方法是基於同一發明構思下的兩個方面，在前面已經對方法實施過程作了詳細的描述，所以本領域技術人員可根據前述描述清楚地了解本實施中的系統的結構及實施過程，為了說明書的簡潔，在此就不再贅述。
為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種模塊分別描述。當然，在實施本發明時可以把各模塊的功能在同一個或多個軟體和/或硬體中實現。
通過以上的實施方式的描述可知，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可藉助軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品可以存儲在存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光碟等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的模塊或單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為模塊或單元示意的部件可以是或者也可以不是物理模塊，既可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡模塊上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性勞動的情況下，即可以理解並實施。
本發明可用於眾多通用或專用的計算系統環境或配置中。例如：個人計算機、伺服器計算機、手持設備或可攜式設備、平板型設備、多處理器系統、基於微處理器的系統、機頂盒、可編程的消費電子設備、網絡PC、小型計算機、大型計算機、包括以上任何系統或設備的分布式計算環境等等，如實施例三。
實施例三：
如圖4所示的裝置，包括：處理器200以及用於存儲處理器200可執行的指令的存儲器300；
所述處理器200被配置為：
比較出發點距離目的地的路線長度和第一預設長度；
若所述出發點距離目的地的路線長度不小於所述第一預設長度，則在搜索半徑內搜索充電點群，所述搜索半徑根據以下算式計算：
其中，x表示電動車從滿電出發點起的行駛路程，l為第二預設長度，k為預設係數，0＜k＜1；f(x)為增函數，g(x)為減函數。
基於所述充電點群確定目的充電點；
根據所述目的充電點規劃路線。
本實施例中的裝置與前述實施例中的方法是基於同一發明構思下的兩個方面，在前面已經對方法實施過程作了詳細的描述，所以本領域技術人員可根據前述描述清楚地了解本實施中的系統的結構及實施過程，為了說明書的簡潔，在此就不再贅述。
本發明實施例提供的電動車路線規劃裝置，通過使充電點搜索半徑先增大後減小，綜合考慮充電需求、剩餘電量、充電性價比、充電點可達性等因素，得到一個用戶最可能選擇的充電點結果集。提高了電動車路線規劃的科學性、有效性和用戶參與度，可以更加充分的利用電動車的電量，利於節能減排。
對於本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬於本發明權利要求的保護範圍之內。