用于计算路链能耗的系统和方法
【专利摘要】提供了一种用于计算用户的路链能耗的系统，包括：实时能耗计算单元，被配置为：接收用户传送的数据，并基于接收到的数据来计算用户的实时能耗；历史能耗记录单元，被配置为：将计算得到的用户的实时能耗记录为用户的历史能耗；以及用户能耗计算单元，被配置为：基于用户的历史能耗和公共能耗，计算用户的路链能耗。还提供了一种用于计算用户的路链能耗的方法。根据本申请，能够计算针对每个用户的路链能耗并向用户显示，或者向用户提供与能耗相关的个性化节能路线计算服务。
【专利说明】用于计算路链能耗的系统和方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及交通领域，具体涉及一种用于计算路链能耗的系统和方法。
【背景技术】
[0002]当车辆在路网中行驶时，要耗费一定的能量。对于燃油汽车来说，能耗就是油耗，对于电动汽车来说，能耗就是电池消耗。不同的道路，由于长度、坡度、拥挤状态等差异，能耗是不同的。
[0003]路网是由道路组成的，而每条道路又可以划分为多个路链。路网能耗用于表示路网中每条道路上的能耗。因此，路网能耗的计算其实就是计算路网中每条路链的能耗并进行汇总。最终，基于路网能耗，可以计算出最节能的路线。
[0004]当前，常用的方法是利用路网中的车辆所采集的位置相关的数据来计算每条路链上的能耗，从而生成整个路网的能耗。然而，即使对于同一条道路，由于驾驶习惯或车型等因素的不同，每个用户可能会消耗不同的能量。现有方法没有区分用户，所以生成的路链能耗是所有用户的路链能耗的平均的结果。然而，对于用户来说，由于驾驶习惯等因素的影响，不同用户在同一路链上的能耗是不一样的。换句话说，现有方法没有区分考虑用户个性化(例如驾驶习惯)的因素。当用户需要了解自己的能耗情况或者选择自己的节能路线时，现有方法不能满足用户的需求。
[0005]因此，需要一种用于计算路链能耗的系统和方法，能够计算针对每个用户的路网能耗，以便提供与能耗相关的个性化服务。
【发明内容】
[0006]在本申请中，获取并分析每个用户上传的位置相关的历史能耗数据以及公共能耗数据，将其中能够代表用户的能耗规律的特征能耗数据抽取出来，由此生成个性化的用户能耗数据。
[0007]根据本发明的一个方面，提供了一种用于计算用户的路链能耗的系统，包括:实时能耗计算单元，被配置为:接收用户传送的数据，并基于接收到的数据来计算用户的实时能耗；历史能耗记录单元，被配置为:将计算得到的用户的实时能耗记录为用户的历史能耗；以及用户能耗计算单元，被配置为:基于用户的历史能耗和公共能耗，计算用户的路链能耗。
[0008]优选地，用户传送的数据包括全球定位系统GPS数据、油位和/或剩余电量。
[0009]优选地，所述历史能耗记录单元还被配置为:将用户的实时能耗按照时间段和/或道路等级进行分类。
[0010]优选地，所述用户能耗计算单元被配置为:基于用户的历史能耗和公共能耗，计算用户在已行驶路链上的特征能耗；以及基于用户的特征能耗和公共能耗，以空间和/或时间方式预测用户在未行驶路链上的能耗。
[0011]优选地，所述用户能耗计算单元被配置为:针对特定时间段，如果用户在某个路链上的所有历史能耗都小于或大于该路链上的公共能耗，则计算用户在该路链上的所有历史能耗的平均值，作为在特定时间段中用户在该路链上的特征能耗。
[0012]优选地，所述用户能耗计算单元被配置为:基于特定时间段中的用户的特征能耗和公共能耗，预测用户在未行驶路链上的能耗。
[0013]优选地，所述用户能耗计算单元被配置为:基于用户在特定路链上的特征能耗和公共能耗，预测用户在未行驶路链上的能耗。
[0014]优选地，所述系统还包括:显示单元，被配置为显示用户的路链能耗。
[0015]根据本发明的另一方面，提供了一种用于计算用户的路链能耗的方法，包括:接收用户传送的数据；基于接收到的数据来计算用户的实时能耗；将计算得到的用户的实时能耗记录为用户的历史能耗；以及基于用户的历史能耗和公共能耗，计算用户的路链能耗。
[0016]优选地，用户传送的数据包括全球定位系统GPS数据、油位和/或剩余电量。
[0017]优选地，将用户的实时能耗按照时间段和/或道路等级进行分类，然后记录为用户的历史能耗。
[0018]优选地，基于用户的历史能耗和公共能耗，计算用户在已行驶路链上的特征能耗；以及基于用户的特征能耗和公共能耗，以空间和/或时间方式预测用户在未行驶路链上的能耗。
[0019]优选地，针对特定时间段，如果用户在某个路链上的所有历史能耗都小于或大于该路链上的公共能耗，则计算用户在该路链上的所有历史能耗的平均值，作为在特定时间段中用户在该路链上的特征能耗。
[0020]优选地，基于特定时间段中的用户的特征能耗和公共能耗，预测用户在未行驶路链上的能耗。
[0021]优选地，基于用户在特定路链上的特征能耗和公共能耗，预测用户在未行驶路链上的能耗。
[0022]优选地，所述方法还包括:显示用户的路链能耗。
[0023]根据本发明的另一方面，提供了一种用于计算用户的节能路线的方法，包括:接收与起点和终点有关的信息；判断在所述起点和终点之间的路链上是否存在用户的最近时间的能耗；如果存在用户的最近时间的能耗，判断用户的最近时间的能耗与相应路链上的公共能耗是否相似；以及如果用户的最近时间的能耗与公共能耗相似，则基于公共能耗来计算针对所述起点和终点的节能路线。
[0024]优选地，如果在所述起点和终点之间的路链上不存在用户的最近时间的能耗，或者用户的最近时间的能耗与相应路链上的公共能耗不相似，则基于用户的能耗来计算针对所述起点和终点的节能路线。
[0025]优选地，采用最短路径算法来计算针对所述起点和终点的节能路线。
[0026]优选地，所述方法还包括:向用户显示针对所述起点和终点的节能路线。
[0027]根据本发明的另一方面，提供了一种用于计算用户的节能路线的系统，包括:接收单元，被配置为接收与起点和终点有关的信息；判断单元，被配置为:判断在所述起点和终点之间的路链上是否存在用户的最近时间的能耗；如果存在用户的最近时间的能耗，判断用户的最近时间的能耗与相应路链上的公共能耗是否相似；以及计算单元，被配置为:如果用户的最近时间的能耗与公共能耗相似，则基于公共能耗来计算针对所述起点和终点的节能路线。
[0028]优选地，所述计算单元还被配置为:如果所述判断单元判断在所述起点和终点之间的路链上不存在用户的最近时间的能耗，或者用户的最近时间的能耗与相应路链上的公共能耗不相似，则基于用户的能耗来计算针对所述起点和终点的节能路线。
[0029]优选地，所述计算单元采用最短路径算法来计算针对所述起点和终点的节能路线。
[0030]优选地,所述系统还包括:显示单元，被配置为向用户显示针对所述起点和终点的节能路线。
[0031]根据本申请，能够计算针对每个用户的路链能耗并向用户显示，从而能够向用户提供与能耗相关的个性化服务。此外，根据计算得到的用户的路网能耗，能够为用户计算个性化的节能路线。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]通过下文结合附图的详细描述，本发明的上述和其它特征将会变得更加明显，其中:
[0033]图1是示出了根据本发明一个实施例的系统的框图。
[0034]图1a是示出了根据本发明一个实施例的实时能耗计算的示例。
[0035]图2是示出了根据本发明另一个实施例的系统的框图。
[0036]图2a是示出了根据本发明另一个实施例的显示路链能耗的示例。
[0037]图3是示出了根据本发明一个实施例的方法的流程图。
[0038]图4是示出了根据本发明另一个实施例的方法的流程图。
[0039]图5示出了根据本发明一个实施例的从起点X到终点Y的路网的一个示例。
[0040]图6是示出了根据本发明另一个实施例的系统的框图。
【具体实施方式】
[0041]下面，通过结合附图对本发明的具体实施例的描述，本发明的原理和实现将会变得明显。应当注意的是，本发明不应局限于下文所述的具体实施例。另外，为了简便起见，省略了与本发明无关的公知技术的详细描述。
[0042]图1是示出了根据本发明一个实施例的系统的框图。如图1所示，本实施例中的系统10包括实时能耗计算单元110、历史能耗记录单元120以及用户能耗计算单元130。
[0043]实时能耗计算单元110接收用户传送的数据。在本实施例中，用户传送的数据是与用户车辆的位置相关的数据。例如，用户传送的数据可以是全球定位系统GPS数据和油位或剩余电量。
[0044]实时能耗计算单元110基于接收到的数据来计算用户的实时能耗。图1a是示出了根据本发明一个实施例的实时能耗计算的示例。如图1a所示，当用户沿着路链Iinkl和link2行驶时，每隔一定的时间间隔(例如5秒钟)上传当前的时间、位置(图1a中所示的loci)和剩余电量(图1a中所示的elei)。实时能耗计算单元110可以按照如下方式来计算用户的实时能耗:
[0045](I)基于用户的数据并利用地图匹配技术，将位置点1cl和loc2匹配到路链linkl，并将位置点loc3、loc4和loc5匹配到路链link2。
[0046](2)路链Iinkl和路链link2的实时能耗分别计算如下
[0047]EleConsp (linkl) = (elel_ele2)*len(linkl)/len(loci, loc2)
[0048]EleConsp(link2) = (ele3_ele5)*len(link2)/len(loc3, loc5)
[0049]其中,EleConsp (Iinki)表示用户在路链linki上的实时能耗,len (Iinki)表示路链Iinki的长度，len (loci, locj)表示从路链中的位置点1ci到1cj的长度。当1ci和1cj恰好是某个路链Iinki的起点和终点时，Ien(Iinki) = len (loci, locj)。
[0050]历史能耗记录单元120将实时能耗计算单元110计算得到的用户的实时能耗记录为用户的历史能耗。优选地，历史能耗记录单元120可以将用户的实时能耗按照时间段和/或道路等级进行分类。以下的表I示出了历史能耗记录单元120记录得到的2012年8月20日中的用户的历史能耗，而表2示出了 2012年8月21日中的用户的历史能耗。
[0051]
时间路链 能耗
2012/8/207:30 Linkl El~
2012/8/207:35 Link2 E2~
2012/8/207:41 Link3 E3~
2012/8/208:10 Liiiki E4~
2012/8/208:14 Link5 E5~
2012/8/208:20 Link6 E6~
[0052]表I
[0053]
时间路链 能耗
2012/8/217:30 Linkl ET~
2012/8/217:35 Link2 E27~
2012/8/217:41 Link3 E37~
[0054]表2
[0055]从上表I和2中可以看出，在不同的日期，同一用户在相同路链上的能耗可能有所不同。
[0056]用户能耗计算单元130基于用户的历史能耗和公共能耗，计算用户的路链能耗。根据本实施例，该计算过程可以分为两个部分:
[0057]第一，用户能耗计算单元130基于用户的历史能耗和公共能耗，分析用户行驶过的路链上的特征能耗。具体地，用户能耗计算单元130分析某个路链上用户的历史能耗。如果对于某个时间段，例如上午8:00~8:30，用户在路链上所有的历史能耗都小于(或者大于)该路链相应时间段上的公共能耗，则说明该用户在该时间段在该路链上的能耗具有明显的特征，所以将这些历史能耗的平均值作为用户在该时间段在该路链上的特征能耗，并将该特征能耗作为用户在该时间段在该路链上的路链能耗。
[0058]然而，如果在该时间段中用户的历史能耗有时高于公共能耗，有时低于公共能耗，则该路链上的能耗不能作为用户在该时间段在该路链上的特征能耗。此时，用户能耗计算单元130仍计算用户在该时间段在该路链上的历史能耗的平均值，作为用户在该时间段在该路链上的路链能耗。
[0059]第二，用户能耗计算单元130基于用户的特征能耗(如果有的话)和公共能耗，以空间和/或时间方式预测用户在未行驶路链上的能耗。
[0060]根据一个示例，用户能耗计算单元130可以基于特定时间段中的用户的特征能耗和公共能耗来进行预测。例如，针对上午8:00~8:30这个时间段，如果用户在所有路链上的历史能耗都大于或小于相对应的公共能耗，则对于未行驶过的路链，可以将相应的公共能耗按照一定的比例增大或缩小，作为用户未行驶过的路链上的能耗。例如，如果用户在路链上的历史能耗大约是该路链上的公共能耗的0.9倍，则对于未行驶的路链，将该路链上相对应的公共能耗乘以0.9，作为用户在该路链上的预测能耗。
[0061]优选地，如果在所有具有相同道路等级的路链上，用户的历史能耗都大于或小于相应的公共能耗，则对于未行驶过的同样道路等级的路链，可以将相应的公共能耗按照一定的比例增大或缩小，作为用户未行驶过的路链上的能耗。
[0062]根据另一个示例，用户能耗计算单元130可以基于用户在特定路链上的特征能耗和公共能耗，预测用户在未行驶路链上的能耗。例如，针对路链link4，如果在已行驶过的所有时间段上，用户的历史能耗都大于或小于相对应的公共能耗，则对于该路链的用户未行驶过的时间段，可以将相对应的公共能耗按照一定的比例增大或缩小，作为用户未行驶过的时间段中的能耗。
[0063]备选地，如果对于一个路链，基于特定时间段的预测和基于特定路链的预测值发生冲突时，可以使用二者中任意一个作为预测值，或者使用两者的平均值作为预测值。
[0064]计算得到的用户能耗包含:在某一时间划分内，用户行驶过的路链上的特征能耗和未行驶过的路链上的预测能耗。例如，时间划分的方式可以是根据星期、假日、天气、季节、时间段(高峰时段、非高峰时段或固定间隔)等的划分。表3-5示出了某个用户在不同时间的路链能耗。
[0065]
【权利要求】
1.一种用于计算用户的路链能耗的系统，包括: 实时能耗计算单元，被配置为:接收用户传送的数据，并基于接收到的数据来计算用户的实时能耗； 历史能耗记录单元，被配置为:将计算得到的用户的实时能耗记录为用户的历史能耗；以及 用户能耗计算单元，被配置为:基于用户的历史能耗和公共能耗，计算用户的路链能耗。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，用户传送的数据包括全球定位系统GPS数据、油位和/或剩余电量。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述历史能耗记录单元还被配置为:将用户的实时能耗按照时间段和/或道路等级进行分类。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述用户能耗计算单元被配置为:基于用户的历史能耗和公共能耗，计算用户在已行驶路链上的特征能耗；以及基于用户的特征能耗和公共能耗，以空间和/或时间方式预测用户在未行驶路链上的能耗。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述用户能耗计算单元被配置为:针对特定时间段，如果用户在某个路链上的所有历史能耗都小于或大于该路链上的公共能耗，则计算用户在该路链上的所有历史能耗的平均值，作为在特定时间段中用户在该路链上的特征能耗。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述用户能耗计算单元被配置为:基于用户在特定时间段中的特征能耗和公共能耗，预测用户在未行驶路链上的能耗。
7.根据权利要求4所述的系统，其中，所述用户能耗计算单元被配置为:基于用户在特定路链上的特征能耗和公共能耗，预测用户在未行驶路链上的能耗。
8.根据权利要求1所述的系统，还包括: 显示单元，被配置为显示用户的路链能耗。
9.一种用于计算用户的路链能耗的方法，包括: 接收用户传送的数据； 基于接收到的数据来计算用户的实时能耗； 将计算得到的用户的实时能耗记录为用户的历史能耗；以及 基于用户的历史能耗和公共能耗，计算用户的路链能耗。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，用户传送的数据包括全球定位系统GPS数据、油位和/或剩余电量。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，将用户的实时能耗按照时间段和/或道路等级进行分类，然后记录为用户的历史能耗。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，基于用户的历史能耗和公共能耗，计算用户在已行驶路链上的特征能耗；以及基于用户的特征能耗和公共能耗，以空间和/或时间方式预测用户在未行驶路链上的能耗。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，针对特定时间段，如果用户在某个路链上的所有历史能耗都小于或大于该路链上的公共能耗，则计算用户在该路链上的所有历史能耗的平均值，作为在特定时间段中用户在该路链上的特征能耗。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，基于用户在特定时间段中的特征能耗和公共能耗，预测用户在未行驶路链上的能耗。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，基于用户在特定路链上的特征能耗和公共能耗，预测用户在未行驶路链上的能耗。
16.根据权利要求9所述的方法，还包括: 显示用户的路链能耗。
17.一种用于计算用户的节能路线的方法，包括: 接收与起点和终点有关的信息； 判断在所述起点和终点之间的路链上是否存在用户的最近时间的能耗； 如果存在用户的最近时间的能耗，判断用户的最近时间的能耗与相应路链上的公共能耗是否相似；以及 如果用户的最近时间的能耗与公共能耗相似，则基于公共能耗来计算针对所述起点和终点的节能路线。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，如果在所述起点和终点之间的路链上不存在用户的最近时间的能耗，或者用户的最近时间的能耗与相应路链上的公共能耗不相似，则基于用户的能耗来计算针对所述起点和终点的节能路线。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，采用最短路径算法来计算针对所述起点和终点的节能路线。
20.一种用于计算用户的节能路线的系统，包括: 接收单元，被配置为接收与起点和终点有关的信息； 判断单元，被配置为: 判断在所述起点和终点之间的路链上是否存在用户的最近时间的能耗； 如果存在用户的最近时间的能耗，判断用户的最近时间的能耗与相应路链上的公共能耗是否相似；以及 计算单元，被配置为:如果用户的最近时间的能耗与公共能耗相似，则基于公共能耗来计算针对所述起点和终点的节能路线。
【文档编号】G01C21/20GK103712624SQ201210375194
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年9月29日 优先权日:2012年9月29日
【发明者】李曼, 胡卫松, 刘晓炜 申请人:日电（中国）有限公司