电动汽车应急救援站点布置方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动汽车应急救援站点布置方法，包括多个救援站点，分别以所述每个救援站点为圆心，以R为救援半径，得到多个圆形的救援区域，所述多个救援区域覆盖整个城市；根据电动汽车应急救援监控平台的历史数据，统计得到应急救援站点所在救援区域内各车型的电动汽车的数量、各车型的电动汽车的平均每日行驶距离、各车型的电动汽车的千公里故障率。根据上述数据结合各车型的电动汽车每公里平均电耗、单台救援车救援一次的充电里程、单台救援车的电池容量、单台救援车每天工作时间和单台救援车救援一次的所需时间，计算得出电动汽车应急救援站点最小救援车数。本发明包括的各救援站点选址合理，能保证城市的任何地区都在救援站点的救援区域内。
【专利说明】
电动汽车应急救援站点布置方法
技术领域
[0001] 本发明涉及交通规划领域，具体地指一种电动汽车应急救援站点布置方法。
【背景技术】
[0002] 在全球面临着能源和环境双重危机的大背景下，作为新型的节能交通工具，电动 汽车在降低传统化石能源依赖和减少尾气排放等方面具有突出优势。大力发展电动汽车已 成为目前世界各主要国家的共识，我国也明确肯定新能源汽车产业在国民经济中的支柱地 位。
[0003] 随着我国电动汽车运营数量的不断增加，道路上行驶的电动汽车出现缺电或其他 故障的概率也会大大提高。电动汽车救援工作的重要性日渐突出。如何解决电动汽车实际 行驶过程中的缺电和故障问题成为当务之急。针对电动汽车应急救援站点的配置数量问题 也成为了亟待解决的难题。
[0004] 电动汽车救援站点合理配置救援车，不仅可以节约投资资金，节约用地，还可以保 证故障电动车驶离故障现场，减少因车辆问题引发的交通拥堵的难题。在电动汽车应急救 援站点救援车布置方面，国内还是一片空白。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种电动汽车应急救援站点布置方 法，可以合理有效的确定救援站点内救援车的数量。
[0006] 为实现上述目的，提供一种电动汽车应急救援站点布置方法，包括以下步骤：
[0007] S1、确定救援站的选址点，以每个救援站点为圆心，以R为救援半径，得到多个圆形 的救援区域所述多个救援区域覆盖整个城市;分别以所述每个救援站点为圆心，以为 半径，得到多个同心区域，所述每个同心区域与每个救援区域一一对应;所述多个同心区域 构成矩阵式，且所述任一相邻两个同心区域相切。
[0008] S2、确定电动汽车应急救援站点救援车配置数量。
[0009] 上述方案中，所述救援半径R的计算公式为：
[0010] R = 〇.5U
[0011] 式中:U为所述城市内电动车辆行驶的平均时速。
[0012] 上述方案中，所述步骤S2具体包括：
[0013] 步骤(1)，根据电动汽车应急救援监控平台的历史数据，统计得到应急救援站点所 在救援区域内各车型的电动汽车的数量、各车型的电动汽车的平均每日行驶距离、各车型 的电动汽车的千公里故障率；
[0014] 步骤(2)，根据步骤（1)中得到的数据，计算得出各车型的电动汽车平均每天需要 被救援的次数；
[0015] 步骤(3)，根据各车型的电动汽车每公里平均电耗和单台救援车救援一次的充电 里程，计算得出各车型的电动汽车被救援一次的充电量；
[0016] 步骤(4)，根据步骤(2)中得到的各车型的电动汽车平均每天需要被救援的次数和 步骤(3)中得到的各车型的电动汽车被救援一次的充电量，结合单台救援车的电池容量，计 算得出第一救援车辆配置数；
[0017] 步骤(5)，对步骤（2)中的到的各车型的电动汽车平均每天需要被救援的次数求 和，得到救援车平均每天救援总次数；
[0018] 步骤(6)，根据救援区域的救援标准，设定单台救援车每天工作时间和单台救援车 救援一次的所需时间；
[0019] 步骤(7)，将步骤(5)中得到的救援车平均每天救援总次数结合步骤(6)中设定的 台救援车每天工作时间和单台救援车救援一次的所需时间，计算得到第二救援车辆配置 数；
[0020] 步骤(8)，将步骤(4)中得到的第一救援车辆配置数和步骤(7)中得到的第二救援 车辆配置数进行比较，较大者就为电动汽车应急救援站点最小救援车数量。
[0021 ]上述方案中，设电动汽车的类型有n类，n多1，则步骤(2)中所述各车型的电动汽车 平均每天需要被救援的次数的计算公式为：
[0023]式中:ru为第i类车型的电动汽车平均每天需要被救援的次数，1纪分眞为第i类 车型的电动汽车的数量，Si为第i类车型的电动汽车平均每日行驶的距离(单位为:公里），& 为第i类车型的电动汽车的千公里故障率。
[0024] 上述方案中，步骤(3)中所述各车型的电动汽车被救援一次的充电量的计算公式 为:Di = hCi
[0025] 式中：Di为第i类车型的电动汽车本救援一次的充电量，h为单台救援车救援一次 的充电里程，G为第i类车型的电动汽车每公里平均电耗。
[0026] 上述方案中，步骤(4)所述第一救援车辆配置数的计算公式为：
[0028] 式中:心为第一救援车辆配置数，W为单台救援车的电池容量。
[0029] 上述方案中，步骤(5)所述救援车平均每天救援总次数的计算公式为：
[0030] 々 = 卜1
[0031 ]式中:n为救援车平均每天救援总次数。
[0032]上述方案中，步骤(7)中所述第二救援车辆配置数的计算公式为：
[0034]式中:K2为第二救援车辆配置数，1^为单台救援车救援一次的所需时间，T为单台救 援车每天工作时间。
[0035] 上述方案中，步骤(8)中电动汽车应急救援站点最小救援车数量的计算公式为：
[0036] K=MAX(Ki，K2)
[0037] 式中:K为电动汽车应急救援站点最小救援车数量。
[0038] 实施本发明的电动汽车应急救援站点布置方法，具有以下有益效果：
[0039] 1、本发明可以使得整个城市都落入救援区域的范围内，没有产生空白区域，而且 产生的重叠区域面积小，尽量降低了资源的浪费。按照上述分布系统的设计，同时也降低了 救援站点的数量，节约了资源。
[0040] 2、在救援区域内，救援站点的救援车在半小时之内就可以到达被救援电动汽车所 停的位置。这样的设计可以使救援行动迅速进行，不对城市交通造成压力。
[0041] 3、本发明考虑到了电动汽车应急救援站点内的各种约束条件，通过合理的推导出 救援车的数量。
【附图说明】
[0042] 图1是救援站的救援区域相切时的布置示意图；
[0043] 图2是对救援站点位置优化设计后的示意图。
[0044] 其中:救援站点1、救援区域2、同心区域3。
【具体实施方式】
[0045] 下面详细说明本发明的实施情况，但它并不构成对本发明的限定，仅做举例而已。 同时通过说明，本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
[0046] 本发明电动汽车应急救援站点布置方法，包括以下步骤：
[0047] S1、确定救援站的选址点，以每个救援站点为圆心，以R为救援半径，得到多个圆形 的救援区域所述多个救援区域覆盖整个城市;分别以所述每个救援站点为圆心，以。
R为半 径，得到多个同心区域，所述每个同心区域与每个救援区域一一对应;所述多个同心区域构 成矩阵式，且所述任一相邻两个同心区域相切。
[0048] S2、确定电动汽车应急救援站点救援车配置数量。
[0049]如图1-图2所示，本发明步骤S1中设计多个救援站点1，分别以所述每个救援站点1 为圆心，以R为救援半径，得到多个圆形的救援区域2,所有的救援区域2可以覆盖整个城市。
[0050]再分别以每个救援站点1为圆心，以
R为半径，得到多个同心区域3。每个同心区 域3与每个救援区域2-一对应，每个同心区域3为对应的救援区域2的同心圆。所有的同心 区域3构成矩阵式，并且任一相邻的两个同心区域3相切。由此，任一两个相邻救援区域的公 共重叠区域面积为
[0051]在本发明中，R = 〇.5U，U为所述城市内电动车辆行驶的平均时速。所述救援半径R 与救援系统坐在城市平均电动汽车的时速有关，救援车以平均时速半小时能到达的距离为 救援半径。这样可以使救援活动顺利快速的进行。
[0052]如图1所示，如果将救援系统只是设计为任一两个救援区域相切的话，则会产生如 图1中所示的阴影部分。该阴影部分为救援的空白区域，各救援站点的救援车无法在规定救 援时间内到达。
[0053]如图2的布局不仅实现了在图1基础上的救援空白区域的全面全覆盖，另外还产生 了合理的重叠部分。在重叠部分发生救援需求中，救援车辆可以由两个，甚至四个来自不同 救援区域的救援车进行救援。在救援任务繁忙的情况下，如此布局不仅可以让不同救援区 域的救援车相互协调配合，提高救援效率，也为需要救援服务的电动汽车提供了更多的选 择，提高客户服务满意度。
[0054] 本发明步骤S2进一步包括以下步骤：
[0055] 步骤(1)，根据电动汽车应急救援监控平台的历史数据，统计得到应急救援站点所 在救援区域内各车型的电动汽车的数量、各车型的电动汽车的平均每日行驶距离、各车型 的电动汽车的千公里故障率。
[0056]假设救援区域内有电动汽车的类型有n类，n多1。则第i类车型的电动汽车平均每 天需要被救援的次数为&，第i类车型的电动汽车的数量为K，第i类车型的电动汽车平均每 日行驶的距离(单位为:公里)SSi，第i类车型的电动汽车的千公里故障率为&，其中 n〇
[0057]步骤(2)，根据步骤（1)中得到的数据，计算得出各车型的电动汽车平均每天需要 被救援的次数。所述各车型的电动汽车平均每天需要被救援的次数的计算公式为：
(1)
[0059] 步骤(3)，根据各车型的电动汽车每公里平均电耗和单台救援车救援一次的充电 里程，计算得出各车型的电动汽车被救援一次的充电量。所述各车型的电动汽车被救援一 次的充电量的计算公式为：
[0060] Di = hCi (2)
[0061 ]在式(2)中:Di为第i类车型的电动汽车本救援一次的充电量。h为单台救援车救援 一次的充电里程，h值是一个设定量，其设定要考虑的因素包括如运营成本，基础充电设施 分布、城市区划大小等，根据国际上目前已有标准，一般建议考虑设定在15~30公里以内。 G为第i类车型的电动汽车每公里平均电耗，匕值则可从监控服务平台查询，或者参考各车 辆生产厂家提供的参数。
[0062]步骤(4)，根据步骤(2)中得到的各车型的电动汽车平均每天需要被救援的次数和 步骤(3)中得到的各车型的电动汽车被救援一次的充电量，结合单台救援车的电池容量，计 算得出第一救援车辆配置数。所述第一救援车辆配置数Ki的计算公式为：
(3)
[0064] 式(3)中:W为单台救援车的电池容量，W值为设定值。由式(3)可得：
[0065] Ki ^ (^llDl+^l2D2+^l3D3^-----|_rl(n-i)D(n-i)+rinDn)/ff (3.1)
[0066] 由式(3.1)最终确定心的值。
[0067] 步骤(5)，对步骤（2)中的到的各车型的电动汽车平均每天需要被救援的次数求 和，得到救援车平均每天救援总次数。所述救援车平均每天救援总次数n的计算公式为： n
[0068] (4) i-l
[0069]由式(4)可推导得：
[0070] q=(qi+q2+n3+-'-+n(n-i)+nn) (4.1)
[0071]由式(4.1)求出n值。
[0072] 步骤(6)，根据救援区域的救援标准，设定单台救援车每天工作时间和单台救援车 救援一次的所需时间；
[0073] 步骤(7)，将步骤(5)中得到的救援车平均每天救援总次数结合步骤(6)中设定的 台救援车每天工作时间和单台救援车救援一次的所需时间，计算得到第二救援车辆配置 数。所述第二救援车辆配置数K 2的计算公式为：
(5)
[0075] 式(5)中：Ti为单台救援车救援一次的所需时间，为设定值。可参考传统救援车的 半小时现场救援为标准，电动汽车救援车同样需要在半小时内抵达施救地点，考虑往返时 间及施救时间，Ti可设为1.5小时。T为单台救援车每天工作时间，其中不包含加油、充电换 电等需要的时间，其同样为设定值，根据救援车自身情况设定。
[0076] 步骤(8)，将步骤(4)中得到的第一救援车辆配置数和步骤(7)中得到的第二救援 车辆配置数进行比较，较大者就为电动汽车应急救援站点最小救援车数量。电动汽车应急 救援站点最小救援车数量K的计算公式为：
[0077] K=MAX(Ki，K2) (6)
[0078] 式(6)中，K取心与1(2中的较大值。
[0079]上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体 实施方式，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员 在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多 形式，这些均属于本发明的保护之内。
【主权项】
1. 一种电动汽车应急救援站点布置方法，其特征在于:包括以下步骤： 51、 确定救援站的选址点，以每个救援站点为圆心，以R为救援半径，得到多个圆形的救 援区域所述多个救援区域覆盖整个城市;分别以所述每个救援站点为圆心，以为半径， 得到多个同心区域，所述每个同心区域与每个救援区域一一对应;所述多个同心区域构成 矩阵式，且所述任一相邻两个同心区域相切。 52、 确定电动汽车应急救援站点救援车配置数量。2. 根据权利要求1所述的电动汽车应急救援站点布置方法，其特征在于:所述救援半径 R的计算公式为： R=O.5U 式中:U为所述城市内电动车辆行驶的平均时速。3. 根据权利要求1所述的电动汽车应急救援站点布置方法，其特征在于:所述步骤S2具 体包括： 步骤（1)，根据电动汽车应急救援监控平台的历史数据，统计得到应急救援站点所在救 援区域内各车型的电动汽车的数量、各车型的电动汽车的平均每日行驶距离、各车型的电 动汽车的千公里故障率； 步骤(2)，根据步骤（1)中得到的数据，计算得出各车型的电动汽车平均每天需要被救 援的次数； 步骤(3)，根据各车型的电动汽车每公里平均电耗和单台救援车救援一次的充电里程， 计算得出各车型的电动汽车被救援一次的充电量； 步骤(4)，根据步骤(2)中得到的各车型的电动汽车平均每天需要被救援的次数和步骤 (3)中得到的各车型的电动汽车被救援一次的充电量，结合单台救援车的电池容量，计算得 出第一救援车辆配置数； 步骤(5)，对步骤(2)中的到的各车型的电动汽车平均每天需要被救援的次数求和，得 到救援车平均每天救援总次数； 步骤(6)，根据救援区域的救援标准，设定单台救援车每天工作时间和单台救援车救援 一次的所需时间； 步骤(7)，将步骤(5)中得到的救援车平均每天救援总次数结合步骤(6)中设定的台救 援车每天工作时间和单台救援车救援一次的所需时间，计算得到第二救援车辆配置数； 步骤(8)，将步骤(4)中得到的第一救援车辆配置数和步骤(7)中得到的第二救援车辆 配置数进行比较，较大者就为电动汽车应急救援站点最小救援车数量。4. 根据权利要求3所述的电动汽车应急救援站点布置方法，其特征在于:设电动汽车的 类型有η类，η多1，则步骤(2)中所述各车型的电动汽车平均每天需要被救援的次数的计算 公式为：式中:m为第i类车型的电动汽车平均每天需要被救援的次数，为第i类车型 的电动汽车的数量，S1为第i类车型的电动汽车平均每日行驶的距离(单位为:公里），&为第 i类车型的电动汽车的千公里故障率。5. 根据权利要求4所述的电动汽车应急救援站点布置方法，其特征在于：步骤(3)中所 述各车型的电动汽车被救援一次的充电量的计算公式为:D i = hCi 式中:Di为第i类车型的电动汽车本救援一次的充电量，h为单台救援车救援一次的充电 里程，C1为第i类车型的电动汽车每公里平均电耗。6. 根据权利要求5所述的电动汽车应急救援站点布置方法，其特征在于：步骤(4)所述 第一救援车辆配置数的计算公式为：式中=K1为第一救援车辆配置数，W为单台救援车的电池容量。7. 根据权利要求6所述的电动汽车应急救援站点布置方法，其特征在于：步骤(5)所述 救援车平均每天救援总次数的计算公式为：式中:η为救援车平均每天救援总次数。8. 根据权利要求7所述的电动汽车应急救援站点布置方法，其特征在于：步骤(7)中所 述第二救援车辆配置数的计算公式为：式中:Κ2为第二救援车辆配置数，Ti为单台救援车救援一次的所需时间，T为单台救援车 每天工作时间。9. 根据权利要求8所述的电动汽车应急救援站点布置方法，其特征在于：步骤(8)中电 动汽车应急救援站点最小救援车数量的计算公式为： K=MAX(KijK2) 式中:K为电动汽车应急救援站点最小救援车数量。
【文档编号】B60L11/18GK106004482SQ201610361932
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】喻明江, 刘波, 兰贞波, 刘飞, 冯万兴, 周盛, 熊佳俊, 李文岚, 王婧
【申请人】国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司, 国网湖南省电力公司