[发明专利]基于车联网的电动汽车充电调配方法、装置和系统

权利要求书

1.基于车联网的电动汽车充电调配方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取充电站的状态信息、以及电动汽车自身的位置信息和剩余电量信息；

根据所述充电站的状态信息、以及电动汽车自身的位置信息和剩余电量信息，建立电动汽车的充电模型；所述充电模型包括通过计算电动汽车到达充电站的概率建立的定量充电模型，以及通过计算电动汽车到达充电站的概率和计算电动汽车离开充电站的概率建立的非定量充电模型；

采用机器算法优化所述充电模型中电动汽车的平均到达率以制定充电调配策略，并依据所述充电调配策略通过充电站为电动汽车充电；

电动汽车在充电站进行充电时，其接受服务的方式有两种，一种是在充电前选择充电量，称为定量充电方式；另一种是直接开始充电，车主自主选择何时停止充电，称为非定量充电方式；

充电站的状态信息包括充电桩总数b、当前时刻t在使用的充电桩数d和当前时刻t空闲的充电桩数c；其中b＝c+d；

所述通过计算电动汽车到达充电站的概率建立的定量充电模型的过程为：

对于充电站i，如果电动汽车到达的概率为λ，当前电动汽车距离充电站i的距离为s，电动汽车的平均行驶速率为v，当前时刻t，充电站i在t+Δt时刻空闲充电桩个数为c，则Δt＝s/v；则在Δt内，到达n个车辆的概率为：

如果在Δt内到达车辆少于c，则车辆到达充电站时，无需等待，立即获得充电服务，充电概率为：此时向用户推送的信息为：

如果在Δt时间内到达车辆大于等于c，则该车辆到达充电站时，必须排队等待，车辆排队序号为k的概率为：则此时向用户推送的信息为：

所述通过计算电动汽车到达充电站的概率和计算电动汽车离开充电站的概率建立的非定量充电模型的过程为：

电动汽车到达的平均到达率为常数λ，每个充电桩的平均服务率均为μ，则

在Δt时间内，如果无电动汽车完成充电，且到达车辆少于c，则车辆到达充电站时立即获得充电服务，电动汽车的充电概率为：

其中，P^l为电动汽车完成充电离开的概率；P^a为电动汽车到达充电站的概率；表示在Δt时间内0辆电动汽车完成充电离开的概率；表示在Δt时间内n辆电动汽车到达充电站的概率；

在Δt时间内，如果有m辆电动汽车完成充电，且到达车辆少于c+m，则车辆到达充电站时，立即获得充电服务，电动汽车的充电概率为：

在Δt时间内，如果电动汽车到达充电站，立即获得充电服务，电动汽车的充电概率为：

在Δt时间内，如果有m辆电动汽车完成充电，n辆电动汽车到达充电站，且到达车辆n大于等于c+m，则该车辆到达充电站时，必须排队等待，排队序号k＝n-m-c+1；则电动汽车排队序号为k的概率为：

2.根据权利要求1所述的基于车联网的电动汽车充电调配方法，其特征在于，所述采用机器算法优化所述充电模型中电动汽车的平均到达率以制定充电调配策略的方法为采用k-近邻算法优化充电模型中电动汽车的平均到达率以制定充电调配策略。

3.根据权利要求2所述的于车联网的电动汽车充电调配方法，其特征在于，所述采用k-近邻算法优化充电模型中电动汽车的平均到达率的过程为：

确定电动汽车的平均到达率的影响因素作为k特征值；

获取一定数量特征值作为测试数据的训练集；

计算测试数据与训练集之间的距离；

选取出距离最小的若干个点，并返回所述若干个点中出现频率最高的类别作为测试数据的预测分类。

4.根据权利要求3所述的于车联网的电动汽车充电调配方法，其特征在于，所述电动汽车的平均到达率的影响因素包括：城市的电动汽车的总数量、城市的充电站数量、充电站的充电桩个数、当天的日期、当天的天气、当前的具体时间和单位距离内的路口个数。

5.根据权利要求3所述的于车联网的电动汽车充电调配方法，其特征在于，所述计算测试数据与训练集之间的距离的公式为：

其中x_z测试数据的数值；y_z为训练集的数据。