补能资源调度方法与流程
本发明涉及电动汽车补能技术领域，特别是涉及一种补能资源调度方法。
背景技术：
在电动汽车的电源速递业务中，当某台电动汽车的补能订单产生后，需要根据不同的服务类型找到最合适的补能资源予以服务。服务类型包括：快速补能和经济补能。快速补能是为了满足那些需要在非常短的时间内完成补能的客户，作为电源速递业务，需要在用户下单后的规定时间内(比如，1小时)完成补能服务；经济补能是为了满足那些需要在下次用车之前(比如，第二天早上)完成补能的客户，根据当前可用补能资源的分配情况，在规定的时间内(比如，10小时)完成补能服务。如果服务时间更长的经济型补能服务能够满足用户下次用车的时间要求，用户一般都会选择经济型补能服务，从而达到既满足用户需求又降低资源负载的目的。而对于快速补能业务中，如何在能够调度所有补能资源的情况下，方便且高效的为客户选取合适的补能资源提供电动汽车的补能业务是亟待解决的问题。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供一种补能资源调度方法，以实现在能够调度所有补能资源的情况下，方便且高效的为客户选取最优的补能资源来提供待补能车辆的补能业务。
为了达到上述目的，本发明提供一种补能资源调度方法，所述方法包括：
依据待补能车辆的补能需求信息和特定区域内补能资源的信息，分配可用的补能资源；
所述补能资源的信息包括补能资源的补能方式和补能时长。
优选地，所述补能资源的信息还包括身份标识id、当前服务状态、位置信息和补能总时长；所述补能总时长为补能资源从接收到补能需求信息到为待补能车辆提供补能服务完成的总时长；
所述补能资源的信息实时更新。
优选地，所述分配可用的补能资源，其方法为：
依据待补能车辆的补能需求信息，分别计算特定区域内各补能资源为所述待补能车辆提供补能服务的补能总时长，选取最小补能总时长的补能资源分配给所述待补能车辆。
优选地，所述补能资源的信息还包括距离因子α；所述距离因子α用于待补能车辆补能过程中来、往行程时间的计算；
所述来行程时间为待补能车辆从初始位置行驶至所分配的补能资源位置所需的时间tgo；所述往行程时间为待补能车辆从所分配的补能资源位置行驶至初始位置所需的时间tback。
优选地，所述补能资源包括移动补能资源和固定补能资源；所述补能资源为移动补能资源时，其补能资源的信息还包括自补能时长；所述自补能时长为移动补能资源为自身补能的所需时长。
优选地，距离因子α的取值为：
当所分配的补能资源为固定补能资源时，所述距离因子α的值为1；
当所分配的补能资源为移动补能资源时，所述距离因子α的值为m，0.5≤m≤1。
优选地，所述补能资源的信息中所存储的补能资源的当前服务状态为等待服务状态、或服务中状态、或自补能状态；
所述补能资源的信息中还包括补能服务预约信息的预约时间段。
优选地，对于未存在补能服务预约信息的补能资源，
当补能资源的当前服务状态为等待服务状态时，所述补能总时长计算公式为：
ttotal＝tgo+tcharging+tback
当补能资源的当前服务状态为自补能状态时，所述补能总时长计算公式为：
ttotal＝max(tgo，tsup)+tcharging+tback
当补能资源的当前服务状态为服务中状态时，不计算该补能资源的补能总时长ttotal；
其中，ttotal为补能总时长，tcharging为补能时长，tsup为补能资源自补能时长，max(tgo，tsup)为在tgo和tsup中选取最大的所需时间。
优选地，对于存在补能服务预约信息的补能资源，
当补能资源的当前服务状态为等待服务状态，且tgo<tmax，在tmax中除去tgo外存在空闲区间时，所述补能总时长计算公式为：
当补能资源的当前服务状态为服务中状态，且max(tgo,tcharging)<tmax，在tmax中除去max(tgo,tcharging)外存在空闲区间时，所述补能总时长计算公式为：
当补能资源的当前服务状态为自补能状态，且max(tgo,tsup)<tmax，在tmax中除去max(tgo,tsup)外存在空闲区间时，所述补能总时长计算公式为：
其中，ttotal为补能总时长，tmax为针对每一补能需求信息所提供的最大补能总时长，tcharging为补能时长，tsup为补能资源自补能时长，
优选地，当补能资源的当前服务状态为服务中状态，且在tmax内未存在补能服务预约信息时，所述补能总时长计算公式为：
ttotal＝max(tgo,tcharging)+tcharging+tback
当补能资源的当前服务状态为自补能状态，且在tmax内未存在补能服务预约信息时，所述补能总时长计算公式为：
ttotal＝max(tgo，tsup)+tcharging+tback。
优选地，所述空闲区间为在tmax所占时间段内，所述补能服务预约信息的预约时间段之外的时间段。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
通过本发明中的补能资源调度设计，实现了在能够调度所有补能资源的情况下，方便且高效的为客户选取最优的补能资源来提供待补能车辆的补能业务。
方案1、一种补能资源调度方法，其特征在于，所述方法包括：
依据待补能车辆的补能需求信息和特定区域内补能资源的信息，分配可用的补能资源；
所述补能资源的信息包括补能资源的补能方式和补能时长。
方案2、根据方案1所述的补能资源调度方法，其特征在于，所述补能资源的信息还包括身份标识id、当前服务状态、位置信息和补能总时长；所述补能总时长为补能资源从接收到补能需求信息到为待补能车辆提供补能服务完成的总时长；
所述补能资源的信息实时更新。
方案3、根据方案2所述的补能资源调度方法，其特征在于，所述分配可用的补能资源，其方法为：
依据待补能车辆的补能需求信息，分别计算特定区域内各补能资源为所述待补能车辆提供补能服务的补能总时长，选取最小补能总时长的补能资源分配给所述待补能车辆。
方案4、根据方案3所述的补能资源调度方法，其特征在于，所述补能资源的信息还包括距离因子α；所述距离因子α用于待补能车辆补能过程中来、往行程时间的计算；
所述来行程时间为待补能车辆从初始位置行驶至所分配的补能资源位置所需的时间tgo；所述往行程时间为待补能车辆从所分配的补能资源位置行驶至初始位置所需的时间tback。
方案5、根据方案1～4任一项所述的补能资源调度方法，其特征在于，所述补能资源包括移动补能资源和固定补能资源；所述补能资源为移动补能资源时，其补能资源的信息还包括自补能时长；所述自补能时长为移动补能资源为自身补能的所需时长。
方案6、根据方案5所述的补能资源调度方法，其特征在于，距离因子α的取值为：
当所分配的补能资源为固定补能资源时，所述距离因子α的值为1；
当所分配的补能资源为移动补能资源时，所述距离因子α的值为m，0.5≤m≤1。
方案7、根据方案6所述的补能资源调度方法，其特征在于，所述补能资源的信息中所存储的补能资源的当前服务状态为等待服务状态、或服务中状态、或自补能状态；
所述补能资源的信息中还包括补能服务预约信息的预约时间段。
方案8、根据方案7所述的补能资源调度方法，其特征在于，对于未存在补能服务预约信息的补能资源，
当补能资源的当前服务状态为等待服务状态时，所述补能总时长计算公式为：
ttotal＝tgo+tcharging+tback
当补能资源的当前服务状态为自补能状态时，所述补能总时长计算公式为：
ttotal＝max(tgo，tsup)+tcharging+tback
当补能资源的当前服务状态为服务中状态时，不计算该补能资源的补能总时长ttotal；
其中，ttotal为补能总时长，tcharging为补能时长，tsup为补能资源自补能时长，max(tgo，tsup)为在tgo和tsup中选取最大的所需时间。
方案9、根据方案7所述的补能资源调度方法，其特征在于，对于存在补能服务预约信息的补能资源，
当补能资源的当前服务状态为等待服务状态，且tgo<tmax，在tmax中除去tgo外存在空闲区间时，所述补能总时长计算公式为：
当补能资源的当前服务状态为服务中状态，且max(tgo,tcharging)<tmax，在tmax中除去max(tgo,tcharging)外存在空闲区间时，所述补能总时长计算公式为：
当补能资源的当前服务状态为自补能状态，且max(tgo,tsup)<tmax，在tmax中除去max(tgo,tsup)外存在空闲区间时，所述补能总时长计算公式为：
其中，ttotal为补能总时长，tmax为针对每一补能需求信息所提供的最大补能总时长，tcharging为补能时长，tsup为补能资源自补能时长，
方案10、根据方案9所述的补能资源调度方法，其特征在于，
当补能资源的当前服务状态为服务中状态，且在tmax内未存在补能服务预约信息时，所述补能总时长计算公式为：
ttotal＝max(tgo,tcharging)+tcharging+tback
当补能资源的当前服务状态为自补能状态，且在tmax内未存在补能服务预约信息时，所述补能总时长计算公式为：
ttotal＝max(tgo，tsup)+tcharging+tback。
方案11、根据方案10所述的补能资源调度方法，其特征在于，所述空闲区间为在tmax所占时间段内，所述补能服务预约信息的预约时间段之外的时间段。
附图说明
图1是本发明提出的每一补能资源中的补能资源的信息的简意图；
图2是本发明提出的补能资源调度方法的流程示意图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
针对现有的电源速递业务，由于其囊括了不同的补能资源：充换电站、移动充电车和直流充电桩。而对于不同的补能资源来讲，均有各自的补能能力，因此，在对待补能车辆的补能需求(包括快速充换电和经济加电)进行补能资源调度时，需要同时对上述三种不同的补能资源进行考虑。
本发明中，通过设备接入网关将不同的补能资源接入到电力云系统中来实现对于各补能资源的调度；设备接入网关负责对接各种不同的补能资源，完成补能资源的注册和数据收集工作，起到一个传输通道和数据的分发作用；将不同的补能资源全量数据存入在一个异构数据库中，以用于电源速递业务中的对于各补能资源的调度，以及对所有补能资源的监控与运维；通过对各补能资源的全量数据做通用建模，以实现对所有补能资源的统一调度处理。
在对上述各补能资源的全量数据的通用建模后，得到的每一个补能资源的所有补能资源的信息，如图1所示：
每一补能资源的所有补能资源的信息中，包含：
resourceid：表示补能资源的身份标识id；
servicestate：表示补能资源的当前服务状态，通常包括：
0：服务中
1：等待服务
2：补能中
3：故障
location_longitude：表示补能资源所处位置的经度；location_latitude：表示补能资源所处位置的纬度；对于充换电站和直流充电桩而言，这两个值通常为固定的；对于移动充电车，这两个值通常会发生变化。
navigation_factor：表示当计算从待补能车辆到补能资源的所需时间时，需要考虑的模型中的距离因子α；通常，对于充换电站和直流充电桩，这两个值为1；而对于移动充电车，这个值为0.5～1，原因是移动充电车的服务模式为：客服人员a负责取客户的待补能车辆，客服人员b负责搭乘移动充电车向客户的待补能车辆方向移动，从而在某个中间点使得待补能车辆和移动充电车碰面，以实现对该待补能车辆进行补能。
charging_duration：表示补能资源对客户的待补能车辆进行补能服务所需的补能时长；
supplementation_duration：表示补能资源所需的自补能时长；对于充换电站和直流充电桩而言，这个值为0；
对于接收到预约补能服务的补能需求而言，会在各补能资源中记录该补能服务预约信息，该补能服务预约信息中包含：
reservationid：表示预约补能服务的待补能车辆的身份标识id；其中，该待补能车辆的身份标识(可以是车架号)可以是用户预先在该电力云系统中对应的单元上注册并保存在存储器中的，以便可以根据该身份标识确定该待补能车辆的型号和车主。上述身份标识并不局限于车架号，只要是任意可以表示该待补能车辆唯一性的身份编号均可。
reservation_starttime：表示预约补能服务的开始时间；
reservation_endtime：表示预约补能服务的结束时间；
其中，由预约补能服务的开始时间和预约补能服务的结束时间构成补能服务预约信息的预约时间段。
基于此，本发明提出一种补能资源调度方法，下面结合附图，对本发明具体实施方式进行详细说明。
如图2所示，该补能资源调度方法具体包括如下步骤：
步骤201，接收待补能车辆的补能需求信息。
步骤202，依据待补能车辆的补能需求信息和特定区域内补能资源的信息，分配可用的补能资源。
在接收到待补能车辆的补能需求信息后，首先根据该待补能车辆的当前位置进行第一步筛选，即以该待补能车辆的位置为中心，筛选出其预设距离范围内的补能资源；当然，该预设距离的大小可以任意选取，其预设距离范围可以是一个圆形区域范围，也可以是其它任意图形区域范围。
在补能资源的信息中包括了补能资源的补能方式、补能时长、身份标识id、当前服务状态、位置信息和补能总时长；其中，所述补能总时长为补能资源从接收到补能需求信息到为待补能车辆提供补能服务完成的总时长；该补能资源的信息实时更新。
其中，对于补能方式的选取，依据待补能车辆的补能需求信息，该补能方式可以包括充电、换电等，但并不仅局限于上述两种补能方式。
进一步地，在分配可用的补能资源时，其方法为：
依据待补能车辆的补能需求信息，分别计算特定区域内各补能资源为所述待补能车辆提供补能服务的补能总时长，选取最小补能总时长的补能资源分配给所述待补能车辆。
进一步地，所述补能资源的信息中还包括距离因子α，所述距离因子α用于待补能车辆补能过程中来、往行程时间的计算；
所述来行程时间为待补能车辆从初始位置行驶至所分配的补能资源位置所需的时间tgo；所述往行程时间为待补能车辆从所分配的补能资源位置行驶至初始位置所需的时间tback。
本方案所提供的补能资源中包括移动补能资源和固定补能资源，所述补能资源为移动补能资源时，其补能资源的信息还包括自补能时长；所述自补能时长为移动补能资源为自身补能的所需时长。
基于此，距离因子α的取值为：
当所分配的补能资源为固定补能资源时，该距离因子α的值为1；
当所分配的补能资源为移动补能资源时，该距离因子α的值为m，0.5≤m≤1。
进一步地，所述补能资源的信息中所存储的补能资源的当前服务状态为等待服务状态、或服务中状态、或自补能状态；所述补能资源的信息中还包括补能服务预约信息的预约时间段。
对于未存在补能服务预约信息的补能资源而言，
当补能资源的当前服务状态为等待服务状态时，该补能资源提供服务的补能总时长计算公式为：
ttotal＝tgo+tcharging+tback
当补能资源的当前服务状态为自补能状态时，该补能资源提供服务的补能总时长计算公式为：
ttotal＝max(tgo，tsup)+tcharging+tback
当补能资源的当前服务状态为服务中状态时，不计算该补能资源的补能总时长ttotal；
而对于存在补能服务预约信息的补能资源而言，
当补能资源的当前服务状态为等待服务状态，且tgo<tmax，在tmax中除去tgo外存在空闲区间时，该补能资源提供服务的补能总时长计算公式为：
当补能资源的当前服务状态为等待服务状态，且tgo<tmax，在tmax中除去tgo外不存在空闲区间时，该补能资源不为该待补能车辆提供补能服务。
当补能资源的当前服务状态为服务中状态，且max(tgo,tcharging)<tmax，在tmax中除去max(tgo,tcharging)外存在空闲区间时，该补能资源提供服务的补能总时长计算公式为：
当补能资源的当前服务状态为服务中状态，且max(tgo,tcharging)<tmax，在tmax中除去max(tgo,tcharging)外不存在空闲区间时，该补能资源不为该待补能车辆提供补能服务。
当补能资源的当前服务状态为自补能状态，且max(tgo,tsup)<tmax，在tmax中除去max(tgo,tsup)外存在空闲区间时，该补能资源提供服务的补能总时长计算公式为：
当补能资源的当前服务状态为自补能状态，且max(tgo,tsup)<tmax，在tmax中除去max(tgo,tsup)外不存在空闲区间时，该补能资源不为该待补能车辆提供补能服务。
更进一步地，当补能资源的当前服务状态为服务中状态，且在tmax内未存在补能服务预约信息时，该补能资源提供服务的补能总时长计算公式为：
ttotal＝max(tgo,tcharging)+tcharging+tback
当补能资源的当前服务状态为自补能状态，且在tmax内未存在补能服务预约信息时，该补能资源提供服务的补能总时长计算公式为：
ttotal＝max(tgo，tsup)+tcharging+tback
其中，ttotal为补能总时长，tmax为针对每一补能需求信息所提供的最大补能总时长，tcharging为补能时长，tsup为补能资源自补能时长，
进一步地，对于上述接收到预约补能服务的补能资源而言，只要任一补能资源出现tgo≥tmax、max(tgo,tcharging)≥tmax和max(tgo,tsup)≥tmax中任一情况，则该补能资源不提供补能服务。
其中，所述空闲区间为在tmax所占时间段内，所述补能服务预约信息的预约时间段之外的时间段。
结合上述本发明所提供的技术方案，下面以一个具体的实施例做具体阐述。
在该具体实施例中，当前时间为11点，电力云系统中的相关处理单元接收到一个电动汽车的补能请求，该补能请求中所携带的该电动汽车的车架号为wlclz16a0899782及其位置为k地，根据该车架号确定该电动汽车的类型以及快速的补能时间tcharging为5分钟，根据其所处的k地位置，在以该电动汽车为中心的3公里半径范围内筛选出3个补能资源(位于m地区的充换电站、位于n地的直流充电桩和位于p地的移动充电车)；
该位于m地区的充换电站目前处于等待服务中，且在接收到该补能请求的1小时内(11:00-12:00)有预约补能服务，该预约补能服务占用的时间段为11:15-11:25和11:40-11:50，剩余的空闲时间段为11:00-11:15、11:25-11:40和11:50-12:00，tgo时间为10分钟，tback时间为5分钟，则该充换电站提供本次补能服务的总共所需时间ttotal为25分钟(15+5+5)；
该位于n地区的直流充电桩目前处于服务中，且在接收到该补能请求的1小时内(11:00-12:00)没有预约补能服务，tgo时间为12分钟，tback时间为7分钟，则该直流充电桩提供本次补能服务的总共所需时间ttotal为24分钟(12+5+7)；
该位于p地区的移动充电车目前处于自补能状态中，且在接收到该补能请求的1小时内(11:00-12:00)没有预约补能服务，tgo时间为9分钟，自补能时间tsup为5分钟，tback时间为4分钟，则该移动充电车提供本次补能服务的总共所需时间ttotal为18分钟(9+5+4)；
基于此，上述三种补能资源中，在为本次补能请求提供补能服务的补能总时长中最短的ttotal为移动充电车的18分钟，故选择该移动充电车为该补能请求提供补能服务。
本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
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