一种面向新能源充电场站的车位空闲时段预测系统的制作方法

本发明涉及一种面向新能源充电场站的车位空闲时段预测方法，属于新能源停车站点预测应用。

背景技术：

1、随着新能源汽车的快速发展，新能源车辆对公共充电设施的需求不断增加。为有效提高公共充电设施设备利用率，部分充电场站已开始陆续提供充电预约服务，促进用户有意识的错峰充电。

2、公开号为cn107146462a的发明专利公开了《一种停车场空闲车位数长时预测方法》，提供一种停车场空闲车位数长时预测方案，通过采集的泊车数据和天气数据建立空闲车位数预测模型，将未来某个指定时段的空闲车位信息呈现给用户。但区别于普通停车场，用户到充电场站主要目的是进场车辆充电，用户的停留时间与其充电行为相关。另外部分充电站点车位数量较普通停车场较少，该方法的空闲车位的预测模型会产生较大的误差。

3、公开号为cn116353402a的发明专利公开了《一种电动汽车充电桩时段控制系统及充电桩》，提供一种电动汽车充电桩时段控制系统，通过分析周期内用户的预约充电信息、充电匹配功率，对同一时段的所需充电时间进行预测，缴费进行修正。但该发明未考虑用户充电结束后的车位占用时长，且未对车位的空闲时间进行预测。

4、公开号为cn116198376a的发明专利公开了《一种新能源汽车充电管理方法及系统》，提供一种新能源汽车充电管理方法及系统，通过获取道路监测，判断车位空闲状态，通过获取充电车辆到充电站点的距离，预测车位未来的空闲状态。但实际运营过程中，充电运营平台难以获取到道路监控，无法通过道路监控预判充电站点车位状态。

技术实现思路

1、本发明的目的是：使充电桩运营商和新能源车主更好的把握车位状态，为新能源场站的可用车位空闲时段预测提供一种新的方法。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种面向新能源充电场站的车位空闲时段预测系统，其特征在于，包括：

3、用户预约信息获取模块，用于获取目标新能源充电场站的充电预约信息；

4、在场车辆充电信息获取模块，用于获取目标新能源充电场站当前在场车辆的充电信息；

5、历史充电信息获取模块，用于获取历史标记周期内目标预约车辆的充电行为信息，其中，周期时间的标记信息包括工作日类型、节加日类型、当天时段；

6、车辆充电时长预测模块，用于分析当前各预约车辆、在场充电车辆或线下入场车辆所需的充电时长，包括一些步骤：

7、假设车辆i在l时段进入充电场站在充电桩k进行充电，将其开始充电的电池百分比记为则：

8、通过分析公式将平均结束充电电池百分比减去开始充电电池百分比将其与车辆i的电池容量ci、充电桩k的额定功率车辆i的有效电池容量系数αi、充电桩k的有效充电功率系数βk关联，可得到车辆i在l时段的充电时长，其中，j表示第j个时段编号，j＝1,2,…,m；

9、假设车辆i在l时段预约在充电桩k进行充电，将其预约时的电池百分比记为则：

10、通过分析公式，先得到平均预约电池百分比与实际充电开始百分比之间的差值将平均结束充电电池百分比减去该差值，将其与车辆i的电池容量ci、充电桩k的额定功率车辆i的有效电池容量系数αi、充电桩k的有效充电功率系数βk关联关联，可得到车辆i在l时段的充电时长；

11、车辆滞留时长预测模块，用于分析当前各预约车辆、在场充电车辆或线下入场车辆可能的滞留时长，包括以下步骤：

12、若满足情况一)用户停留时长较为固定，则当在范围内，其中，t为时间长度误差参数，为车辆i在第j个时段的出场时间，为车辆i在第j个时段的实际充电结束时间，t为时间误差参数，将m个时段中，x为实际产生充电记录的时段数量，则a＝a+1，最终迭代得到车辆i滞留时长为的充电次数a；

13、若满足情况二)用户离场时间较为固定，则当在范围内，则b＝b+1，最终迭代得到车辆i在固定时间离场的充电次数b；

14、当情况一)与情况二)同时满足时，记为情况一)；

15、充电车位空闲时段预测模块，用于分析当前充电车位可用的空闲时段，包括以下步骤：

16、车辆i在l时段进入充电场站在充电桩k进行充电或预约，入场时间记为则：

17、当时，离场时间其他情况下，离场时间式中，为车辆i固定滞留时长离场影响系数，为车辆i固定时段离场影响系数；

18、车辆i的占位时间为

19、充电场站各充电桩的占位时间为集合为其非占位时间即为空闲时间；

20、充电预约控制模块，用于判断各预约用户是否可选择指定时段进行充电预约，并下发指令控制新能源场站地锁或道闸等可选的车位管理设施进行车位锁定；或用于判断各线下充电用户是否可进入场站指定车位进行充电，并下发指令控制新能源场站地锁或道闸等可选的车位管理设施对车位进行放行或阻拦。

21、优选地，所述预约充电信息包括预约车辆编号、预约入场时间、预计出场时间以及预约车辆当前电池百分比。

22、优选地，所述在场车辆充电信息包括车辆编号、车辆入场时间、车辆充电功率、车辆电池容量、车辆当前电池百分比。

23、优选地，所述历史标记周期内目标预约车辆的充电行为信息包括历史预约入场时间、历史实际预约入场时间、历史实际开始充电时间、历史开始充电电池百分比、历史结束充电电池百分比、历史充电时长、历史实际充电电量、历史充电平均功率、历史充电枪信息、历史结束充电时间、历史出场时间、历史滞留时间。

24、优选地，所述充电行为信息的获取包括以下步骤：

25、将所有车辆的电池容量记为ci，i表示第i辆车编号，i＝1,2,…,n；

26、将所有车辆历史信息中的历史预约入场时间、历史实际预约入场时间、历史实际开始充电时间、历史实际充电结束时间、历史出场时间分别记为j表示第j个时段编号，j＝1,2,…,m；将历史预约充电电池百分比、历史开始充电电池百分比、历史结束充电电池百分比记为将历史充电电量记为qij；将m个时段中，实际产生充电记录的时段数量记为x；

27、将所有充电枪的额定功率记为k表示第k个充电桩，k＝1,2,…,u；

28、通过分析公式为车辆i在时段j的历史平均功率，其中与充电枪k匹配充电的记为

29、通过分析公式获得车辆i的有效电池容量系数；通过分析公式获得充电枪k的有效充电功率系数。

30、优选地，所述充电预约控制模块中，如果车辆i在l时段的充电时长小于空闲时段最大空闲时间，则控制道闸或地锁不放行；对于预约车辆，如果车辆i在l时段的小于空闲时段最大空闲时间，则不开放其预约时段，用户可进行延后选择。

31、本发明旨在充电车辆的充电需求和用电习惯的历史数据分析，通过将充电时长和预测滞留时长结合，提升新能源站点车位空闲时长准确率，从而进一步提高充电服务设施总体利用率，提升新能源充电场站充电预约服务体验。与现有技术方案相比，本发明具体具有如下技术效果：

32、1)本发明提供了一种引入更多影响因素的新能源充电站空闲时长预测方法，有效预测新能源车位的空闲时间，为新能源运营的预约控制提供有效支撑；

33、2)本发明提供了一种系统和充电设施、停车设施联动的预约控制方法，有效保障充电车位的高效可用性；

34、3)本发明基于人车桩一体化新能源运营管理数据，整合业务数据，动态感知新能源站点充电状态需求，动态感知车位实时状态；

35、4)本发明提供充电桩和车辆电池影响系统，为不同充电桩和充电车辆提供个性化调整，提升用户友好度。