一種電動車輛智能出行綜合調配系統技術方案

本發明專利技術一種電動車輛智能出行綜合調配系統，該系統包括動態交通信息采集系統、基于動態交通信息的多目標多約束路徑規劃系統、分布式充電設施調配系統、短途出行分配系統及車載終端系統構成。本發明專利技術通過路徑規劃系統充分利用動態交通信息規劃出行路徑、充分調配分布式充電設施并提高充電設施利用率、再結合短途出行分配系統實現綠色出行目標；有效解決了電動車輛出行過程中包括剩余里程不足、充電設施資源緊缺及充電站至目的地短途出行需求等固有問題，最大可能的利用現有交通設施、分布式充電設施及綠色出行方式實現中長途采用電動車輛出行、降低電動車輛里程焦慮的問題，并采用車載終端系統以直觀的方式給出此次出行的可行性。

Intelligent trip integrated deployment system for electric vehicle

The invention relates to an electric vehicle intelligent travel comprehensive distribution system, the system includes dynamic traffic information collection system based on dynamic traffic information, multi-objective and multi constrained path planning system, distributed charging infrastructure deployment system, trip distribution system and vehicle terminal system. The path planning system makes full use of the dynamic traffic information and travel route planning fully distributed deployment of charging facilities and improve the utilization rate of charging facilities, implementation of green travel target according to the trip distribution system; effectively solves the travel process of electric vehicle including the remaining mileage, charging facilities shortage and charging station to the destination trip needs of the inherent problems, the best possible use of existing transport facilities, distributed charging facilities and green travel way to achieve long-distance travel, reduce the use of electric vehicle electric vehicle mileage anxiety problems, the feasibility and the vehicle terminal system is an intuitive way to give the travel.

【技術實現步驟摘要】
一種電動車輛智能出行綜合調配系統
本專利技術屬于智能網聯汽車領域，更具體地涉及一種電動車輛智能出行綜合調配系統。
技術介紹
以下對本專利技術的相關技術背景進行說明，但這些說明并不一定構成本專利技術的現有技術。“智能、網聯+電動”是未來交通、汽車發展的方向，多種交通工具融合的出行方式是今后的發展趨勢。“遠途交通+自行車”所構成的綠色交通系統在改善空氣質量、緩解交通擁堵、建設綠色可持續城市方面已經獲得國際認可，電動車輛的快速發展很符合建立遠途綠色交通的要求。然而，電動車輛的快速發展的關鍵瓶頸是里程焦慮和充電站的修建及分布問題，由于交通擁堵特性致使電動車輛的能耗增加、路徑規劃問題以及當前車輛剩余電量、目的地充電設施無電可充、無位可充和短途交通工具無法保證等問題直接影響駕駛人員是否選擇電動車輛出行。車輛智能化技術是保障交通安全和提高電動車輛續駛里程的根本方法，通過智能化技術解決電動車輛的里程焦慮是電動車輛智能化發展的一個重要目標。現如今，動力電池研發技術已經相對成熟，通過增加電池能量密度提高電動汽車續駛里程的方式已經遇到瓶頸，如何在不改變現有電動車輛整體結構的情況下，采用先進技術、規劃等附加手段降低行駛過程中電動車輛能量消耗，同時有效解決電動車輛充電、充電站/設施與目的地之間的短途出行等問題是未來綠色出行的有效解決方式。車載自組網技術能很好利用交通數據的動態、海量和關聯特性，實現交通事件協同檢測、海量交通信息的分布式組織和實時處理，從而有效的采集動態交通信息，改善交通信息分發的針對性和實時性，運用此技術可使路徑實時規劃、避開交通擁堵成為可能。與此同時，大城市分布式充電設備的快速建設為電動車輛出行充電、里程焦慮問題提供了可靠的基礎條件，結合動態交通信息的車輛出行路線規劃的有效實施、電動車輛智能化尤其是充電問題的智能化使人們看到了采用通過技術手段在不改變現有電動車輛整體結構和添加電池容量的基礎上解決電動車輛充電、里程焦慮問題的新手段和新方法。同時，自行車作為一種短距離的出行方式，已經成為遠途交通的接駁方式，填補了短距離出行需求的空白，而且不受交通擁堵的影響，是構建綠色出行交通方式的必要補充，能夠有效改善交通微循環系統。因此，結合使用此種方法，也可最大限度的提高電動車輛出行的吸引力。基于上述描述，如果能夠充分利用現有的技術基礎，合理規劃電動車輛出行路線、實現分布式充電設施動態調配及利用分布式綠色出行方式解決電動車輛充電、充電設施與辦事地點的短途出行問題，通過剩余電量的智能計算和直觀顯示解除電動車輛出行的里程焦慮問題，對構建現代化城市綠色交通系統、電動車輛出行和綠色出行方式相結合具有重要的意義和作用，也能為緩解交通擁堵、改善空氣質量及構建綠色城市、智能城市提供基礎。但目前沒有將動態交通網、分布式充電設施及短途綠色出行方式相結合的電動車輛智能出行綜合應用平臺，尤其通過以智能、網聯的方式解決電量較低時電動車出行里程焦慮，為電動車輛智能出行提供高效的解決方案。
技術實現思路
為解決電動車輛出行過程中包括剩余里程不足、充電設施資源緊缺及充電站至目的地短途出行需求等固有問題，提出一種利用動態交通網、分布式充電設施及短途綠色出行方式相結合的電動車輛智能出行綜合應用平臺，通過智能、網聯的方式解決電量較低時電動車出行里程焦慮及交通方式選擇問題的電動車輛智能出行綜合調配系統及方法。本專利技術提供一種電動車輛智能出行綜合調配系統，所述系統包括：動態交通信息采集系統，其積累地采集電動車在行駛過程，車載自身及周邊交通狀況的實時信息；所述實時信息是關于行駛路徑，行駛狀態、車輛周邊環境，以及根據行駛路徑估計電動車電量的信息；具體是通過在車載終端的目的地位置輸入，判斷自身位置和目的地位置的區域距離，再結合估計的電量數據信息，用于后期的路徑規劃和求解；路徑規劃系統，該系統通過路徑規劃尋找符合約束條件的出行方案，推薦規劃的路徑、充電站選擇和出行過程中的耗電設備使用情況，同時考慮返程能耗的需求，以滿足順利完成出行任務，從而為電動車輛出行提供保障；充電設施調配系統，該系統最大限度調配和利用現有分布式充電設施，使電動車輛可以就近找到充電樁，并實現快速充電；以及車載終端系統，該系統將基于CAN總線接收到的車載數據，通過遠程監控及數據收發系統將車輛電池狀態及路側數據接收單元的信息進行接收和顯示。優選地，上述充電設施調配系統與車載終端之間還設置有短途出行分配系統，短途出行分配系統用以提高電動車輛出行的吸引力，在完成出行可行性分析之后，再通過配短途出行分配系統，規劃短途出行方式，最大限度保證充電設施周圍有充足的出行選擇。優選地，上述動態交通信息采集系統包括車載信息采集設備、車載自組網系統、路側數據采集設備、GPRS衛星定位和數據采集裝置、地圖信息融合系統；車載信息采集裝置用于實時采集車輛的車速、行駛狀態信息；車載自組網系統將信息傳輸至路側數據采集設備；路側數據采集設備通過接收數據判斷其輻射范圍內的道路交通動態信息；將每個路側采集設備作為動態交通系統信息的采集節點，通過融合獲得整個區域內的動態交通信息；GPRS衛星定位和數據采集裝置是以GPRS衛星技術進行動態交通信息的數據傳輸，將數據傳輸至每個車輛后，通過地圖信息融合系統判斷當前的動態交通信息，同時運用GPRS定位和數據采集裝置判斷自身所在位置；再通過車載終端的目的地位置輸入，判斷自身位置和目的地位置的區域距離，用于后期的路徑規劃和求解。優選地，上述路徑規劃系統包括動態交通信息處理單元，與動動態交通信息處理單元連接的線圈檢測器、視頻檢測器、信息采集設備、突發事件發布系統、臨時管制信息發布系統、導航系統，路徑耗時計算模塊、能耗計算模塊；所述線圈檢測器、視頻檢測器、信息采集設備、突發事件發布系統、臨時管制信息發布系統、導航系統，路徑耗時計算模塊、能耗計算模塊獲取的信息輸入給動態交通信息處理單元；所述線圈檢測器，用于檢測范圍內的車流量等交通信息；視頻檢測器用于接收當前實時路況；突發事件發布系統用于發布交通事故信息和應急管理措施；臨時管制信息發布系統用于限行、禁行和繞行等信息；導航系統用于車輛定位、車輛導航、信息接收和發布及路徑查詢；路徑耗時計算模塊根據道路交通信息計算完成預定路徑所需時間；所述能耗計算模塊用于計算車載耗能器件開啟、制動能量回收等綜合工況下的能量消耗。優選地，上述充電設施調配系統包括車載信息系統，充電樁信息系統，區域控制器，GPRS數據收發模塊，GPRS衛星系統，以及與區域控制器連接的充電樁控制單元；所述GPRS數據收發模塊，用于將充電樁信息模塊與區域控制器中獲取的信息通過GPRS衛星系統發送至車載信息模塊。優選地，上述車載信息模塊包括車載顯示單元，目的地充電設備情況顯示單元，充電模式與充電需求決策單元，以及車載GPRS數據收發單元；充電樁信息模塊包括充電樁狀態監控單元，充電功率檢測單元，上位機管理單元，充電站主控單元，服務器，充電模式選擇模塊。優選地，上述短途出行分配系統包括終端信息采集單元，信息采集控制器，GPRS數據收發模塊，GPRS衛星系統，以及車載GPRS數據接收單元和車載顯示單元；短途出行分配系統通過將終端采集到的公共自行車的位置信息、可租用的信息通過信息采集控制器進行處理后的數據，通過GPRS數據收本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電動車輛智能出行綜合調配系統，其特征在于：所述系統包括：動態交通信息采集系統，其積累地采集電動車在行駛過程，車載自身及周邊交通狀況的實時信息；所述實時信息是關于車輛類型，行駛路徑，行駛狀態、車輛周邊環境，以及根據行駛路徑估計電動車電量的信息；具體是通過在車載終端的目的地位置輸入，判斷自身位置和目的地位置的區域距離，再結合當前的電量數據信息，用于后期的路徑規劃和求解；路徑規劃系統，該系統通過路徑規劃尋找符合汽車剩余電量能耗和交通狀況等約束條件的出行方案，推薦規劃的路徑、充電站選擇和出行過程中的能耗設備使用情況，同時考慮返程能耗的需求，以滿足順利完成出行任務，從而為電動車輛出行提供保障；充電設施調配系統，該系統最大限度調配和利用現有分布式充電設施，使電動車輛可以就近找到充電樁，并實現快速充電；以及車載終端系統，該系統將基于CAN總線接收到的車載數據，通過遠程監控及數據收發系統將車輛電池狀態及路側數據接收單元的信息、最佳路徑、充電設施及綠色出行方式分布和利用情況等進行接收和顯示。

【技術特征摘要】
1.一種電動車輛智能出行綜合調配系統，其特征在于：所述系統包括：動態交通信息采集系統，其積累地采集電動車在行駛過程，車載自身及周邊交通狀況的實時信息；所述實時信息是關于車輛類型，行駛路徑，行駛狀態、車輛周邊環境，以及根據行駛路徑估計電動車電量的信息；具體是通過在車載終端的目的地位置輸入，判斷自身位置和目的地位置的區域距離，再結合當前的電量數據信息，用于后期的路徑規劃和求解；路徑規劃系統，該系統通過路徑規劃尋找符合汽車剩余電量能耗和交通狀況等約束條件的出行方案，推薦規劃的路徑、充電站選擇和出行過程中的能耗設備使用情況，同時考慮返程能耗的需求，以滿足順利完成出行任務，從而為電動車輛出行提供保障；充電設施調配系統，該系統最大限度調配和利用現有分布式充電設施，使電動車輛可以就近找到充電樁，并實現快速充電；以及車載終端系統，該系統將基于CAN總線接收到的車載數據，通過遠程監控及數據收發系統將車輛電池狀態及路側數據接收單元的信息、最佳路徑、充電設施及綠色出行方式分布和利用情況等進行接收和顯示。2.根據權利要求1所述的電動車輛智能出行綜合調配系統，其特征在于：所述充電設施調配系統與車載終端之間還設置有短途出行分配系統，短途出行分配系統用以提高電動車輛出行的吸引力，在完成出行可行性分析之后，再通過配短途出行分配系統，規劃短途出行方式，最大限度保證充電設施周圍有充足的出行選擇。3.根據權利要求1或2所述的電動車輛智能出行綜合調配系統，其特征在于：所述動態交通信息采集系統包括車載信息采集設備、車載自組網系統、路側數據采集設備、GPRS衛星定位和數據采集接收裝置、地圖信息融合系統；車載信息采集裝置用于實時采集車輛的車速、行駛狀態信息；車載自組網系統將信息傳輸至路側數據采集設備；路側數據采集設備通過接收數據判斷其輻射范圍內的道路交通動態信息；將每個路側采集設備作為動態交通系統信息的采集節點，通過融合獲得整個區域內的動態交通信息；GPRS衛星定位和數據采集裝置是以GPRS衛星技術進行動態交通信息的數據傳輸，將數據傳輸至每個車輛后，通過地圖信息融合系統判斷當前的動態交通信息，同時運用GPRS定位和數據采集裝置判斷自身所在位置；再通過車載終端的目的地位置輸入，判斷自身位置和目的地位置的區域距離，用于后期的路徑規劃和求解。4.根據權利要求3所述的電動車輛智能出行綜合調配系統，其特征在于：所述路徑規劃系統包括動態交通信息處理單元，與動動態交通信息處理單元連接的線圈檢測器、視頻檢測器、信息采集設備、突發事件發布系統、臨時管制信息發布系統、導航系統，路徑耗時計算模塊、能耗計算模塊；所述線圈檢測器、視頻檢測器、信息采集設備、突發事件發布系統、臨時管制信息發布系統、導航系統，路徑耗時計算模塊、能耗計算模塊獲取的信息輸入給動態交通信息處理單元；所述線圈檢測器用于檢測范圍內的車流...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬彬，
申請(專利權)人：北京信息科技大學，
類型：發明
國別省市：北京,11