一种电池柜的位置部署方法和网络服务器与流程

本发明涉及互联网技术领域，特别涉及一种电池柜的位置部署方法和网络服务器。

背景技术：

伴随着共享经济和绿色出行理念的贯彻与执行，共享单车得到了大幅度推广并受到热烈追捧，逐渐聚集起大量用户通过共享单车进行短途出行。用户在使用共享单车时，一般是登录移动终端，如智能手机上安装的共享单车所对应的移动应用，通过扫描共享单车上的二维码或者输入共享单车的车辆编号，对该共享单车进行解锁以便使用。然后当用户达到目的地后，对该单车进行上锁以结束行程，并可在移动终端上支付相应费用。

通常，共享单车在使用一段时间后都需要定期更换电池，为了能够就近更换电池，可以选定一些位置点来专门设置一些电池柜；而电池柜的部署位置就变得至关重要，如果能够合理布局，则可提高共享单车的整体换电效率和管理效率。因此，需要提供一种良好的电池柜部署方法。

技术实现要素：

为此，本发明提供一种电池柜的位置部署方案，以力图解决或者至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种电池柜的位置部署方法，适于在网络服务器中执行，网络服务器中存储有多条单车数据，所述单车数据中包括用户在对单车进行锁车操作时该单车所处的还车点位置，该方法包括步骤：随机获取一批单车的还车点位置；随机设置k个聚类的中心点，分别计算各还车点到k个中心点的距离，并将各还车点加入到距离最近的中心点所在的聚类中；将各聚类的中心点更新为该类中所有点的平均位置点，重新计算各还车点到各更新后的中心点的距离，并将各还车点加入到距离最近的中心点所在的聚类中；以及重复上述各还车点的距离计算和聚类加入过程，直至各聚类的中心点位置不变为止，此时k个聚类的中心点即为电池柜的k个部署位置。

可选地，在根据本发明的电池柜的位置部署方法中，各单车与网络服务器通信连接，当用户对某单车进行锁车动作后，该单车将其所处的还车点位置主动上报给网络服务器。

可选地，在根据本发明的电池柜的位置部署方法中，随机获取到的一批单车的还车点位置是指该批单车在每天最后一次被锁车时所处的位置。

可选地，在根据本发明的电池柜的位置部署方法中，随机获取到的一批单车的还车点位置是该批单车在每天被锁车时所处过的所有位置。

可选地，在根据本发明的电池柜的位置部署方法中，各还车点到k个中心点的距离是指各还车点到k个中心点的直线距离。

可选地，在根据本发明的电池柜的位置部署方法中，各还车点到k个中心点的距离是指导航地图上各还车点到k个中心点的最短路线距离。

可选地，在根据本发明的电池柜的位置部署方法中，在确定电池柜的k个部署位置之后，还包括步骤：重新从网络服务器中随机选取其他多辆单车的还车点位置，分别计算这多个还车点到k个部署位置的距离，并将这多个还车点分别加入到距离最近的部署位置所在的聚类中；将各聚类的中心点更新为该类中所有点的平均位置点，重新计算各还车点到各更新后的中心点的距离，并将各还车点加入到距离最近的中心点所在的聚类中；以及重复上述各还车点的距离计算和聚类加入过程，直至各聚类的中心点位置不变为止，此时k个聚类的中心点即为电池柜的新k个部署位置。

可选地，在根据本发明的电池柜的位置部署方法中，还包括步骤：将所确定的电池柜的各部署位置与实景地图对比，若某部署位置在实际地图上偏离道路主干道，则将该部署位置移动到接近道路主干道的位置。

根据本发明的又一个方面，提供一种网络服务器，包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序包括用于执行根据本发明的电池柜的位置部署方法的指令。

根据本发明的又一个方面，提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，一个或多个程序包括指令，指令当由网络服务器执行时，使得网络服务器执行根据本发明的电池柜的位置部署方法。

根据本发明的电池柜部署方案，通过对一批单车的还车点位置进行k-聚类算法，得到这多个还车点所组成的k个聚类，以及这k个聚类的中心点，而这k个聚类的中心点即可设置为电池柜的k个部署位置。这样计算得到的多个部署位置能够最优化的为所有单车提供换电服务，从而提高整体换电效率，并降低人力物力成本。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本发明的一个实施例的计算设备100的示意图；以及

图2示出了根据本发明一个实施例的电池柜的位置部署方法200的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明一个实施例的计算设备100的结构框图。在基本的配置102中，计算设备100典型地包括系统存储器106和一个或者多个处理器104。存储器总线108可以用于在处理器104和系统存储器106之间的通信。

取决于期望的配置，处理器104可以是任何类型的处理，包括但不限于：微处理器(μp)、微控制器(μc)、数字信息处理器(dsp)或者它们的任何组合。处理器104可以包括诸如一级高速缓存110和二级高速缓存112之类的一个或者多个级别的高速缓存、处理器核心114和寄存器116。示例的处理器核心114可以包括运算逻辑单元(alu)、浮点数单元(fpu)、数字信号处理核心(dsp核心)或者它们的任何组合。示例的存储器控制器118可以与处理器104一起使用，或者在一些实现中，存储器控制器118可以是处理器104的一个内部部分。

取决于期望的配置，系统存储器106可以是任意类型的存储器，包括但不限于：易失性存储器(诸如ram)、非易失性存储器(诸如rom、闪存等)或者它们的任何组合。系统存储器106可以包括操作系统120、一个或者多个应用122以及程序数据124。在一些实施方式中，应用122可以布置为在操作系统上利用程序数据124进行操作。程序数据124包括指令，在根据本发明的计算设备100中，程序数据124包含用于执行根据本发明的电池柜的位置部署方法200的指令。

计算设备100还可以包括有助于从各种接口设备(例如，输出设备142、外设接口144和通信设备146)到基本配置102经由总线/接口控制器130的通信的接口总线140。示例的输出设备142包括图形处理单元148和音频处理单元150。它们可以被配置为有助于经由一个或者多个a/v端口152与诸如显示器或者扬声器之类的各种外部设备进行通信。示例外设接口144可以包括串行接口控制器154和并行接口控制器156，它们可以被配置为有助于经由一个或者多个i/o端口158和诸如输入设备(例如，键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备)或者其他外设(例如打印机、扫描仪等)之类的外部设备进行通信。示例的通信设备146可以包括网络控制器160，其可以被布置为便于经由一个或者多个通信端口164与一个或者多个其他计算设备162通过网络通信链路的通信。

网络通信链路可以是通信介质的一个示例。通信介质通常可以体现为在诸如载波或者其他传输机制之类的调制数据信号中的计算机可读指令、数据结构、程序模块，并且可以包括任何信息递送介质。“调制数据信号”可以这样的信号，它的数据集中的一个或者多个或者它的改变可以在信号中编码信息的方式进行。作为非限制性的示例，通信介质可以包括诸如有线网络或者专线网络之类的有线介质，以及诸如声音、射频(rf)、微波、红外(ir)或者其它无线介质在内的各种无线介质。这里使用的术语计算机可读介质可以包括存储介质和通信介质二者。

计算设备100可以实现为服务器，例如文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器和web服务器等，也可以实现为小尺寸便携(或者移动)电子设备的一部分，这些电子设备可以是诸如蜂窝电话、个人数字助理(pda)、个人媒体播放器设备、无线网络浏览设备、个人头戴设备、应用专用设备、或者可以包括上面任何功能的混合设备。计算设备100还可以实现为包括桌面计算机和笔记本计算机配置的个人计算机。

在一些实施例中，计算设备100实现为网络服务器，并被配置为执行根据本发明的电池柜的位置部署方法200。网络服务器与多辆单车通信连接，还可以与多个移动终端通信连接，移动终端可以是智能手机、平板电脑等，但不限于此。

需要说明的是，对于本发明中的单车，其可以为具有用电模式的电单车，即可以通过电池供电驱动单车自动行驶，也可以在不供电状态下通过人力进行骑行。单车的头部外壳中内置有车辆智能中控模块，其包括蓝牙装置、微型处理器以及移动运营商的流量卡，可以接收、发送网络请求给网络服务器，即单车的车辆智能中控模块可接收网络服务器下发的控制信号，也会自己向网络服务器发起控制信号，比如随时上传单车的位置坐标信息。其中，当用户对某单车进行锁车动作后，该单车即可监测到该动作，并将其所处的还车点位置主动上报给网络服务器。

另外，网络服务器中可以设置数据存储设备(图中未示出)，或者网络服务器与数据存储设备通信连接，数据存储设备中存储有多条单车数据，每条单车数据包括单车标识和单车信息，其中单车信息可以为单车的位置信息，如用户到达目的地后，在对单车进行锁车操作时该单车所处的位置，即为该单车的还车点位置。

图2示出了根据本发明一个实施例的电池柜的位置部署方法200的流程图。如图2所示，该方法始于步骤s220。

在步骤s220中，随机获取一批单车的还车点位置。通常一辆单车在一天时间内会被多个用户骑到不同地点，而每次锁车时单车都会上报一次位置点，因此数据存储设备中会存储该单车在一天时间内的多个还车点位置。根据一个实施例，对于某辆单车，随机获取到的该单车的还车点位置是指该单车在每天最后一次被锁车时所处的位置；或者，也可以是该单车在每天被锁车时的所有还车点位置。每辆单车的还车点位置会互相重合，通过对所有单车的还车点位置进行统计，即可得到该批单车的还车点位置。

随后，在步骤s240中，随机设置k个聚类的中心点，分别计算各还车点到k个中心点的距离，并将各还车点加入到距离最近的中心点所在的聚类中。例如，对于1号还车点，分别计算该还车点到k个中心点的距离，如果该还车点与第4中心点的距离最近，则把1号还车点加入到第4中心点所在的聚类中。通过这一步，能够将各还车点划分为多个聚类。

根据一个实施例，各还车点到k个中心点的距离是指各还车点到k个中心点的直线距离，即点对点之间的直线距离。当然，在实际场景中，还车点和各中心点可能并不能直线达到，因此该距离也可以是指导航地图上各还车点到k个中心点的最短路线距离，这样计算出的聚类中心点更符合实际应用场景。

随后，在步骤s260中，将各聚类的中心点更新为该类中所有点的平均位置点，重新计算各还车点到各更新后的中心点的距离，并将各还车点加入到距离最近的中心点所在的聚类中。

随后，在步骤s280中，重复上述各还车点的距离计算和聚类加入(即将各还车点加入到距离最近的中心点所在的聚类中)过程，直至各聚类的中心点位置不变为止，此时k个聚类的中心点即为电池柜的k个部署位置。其中，各还车点的距离计算过程即计算各还车点到各中心点的距离的过程，聚类加入过程即将各还车点加入到距离最近的中心点所在的聚类中的过程。也就是，重复执行步骤s240和步骤s260，使聚类不断收敛，直到计算得到的各聚类的中心点位置不变为止。

根据一个实施例，在确定电池柜的k个部署位置之后，还可以包括步骤：重新从网络服务器中随机选取其他多辆单车的还车点位置，分别计算这多个还车点到k个部署位置的距离，并将这多个还车点分别加入到距离最近的部署位置所在的聚类中；将各聚类的中心点更新为该类中所有点的平均位置点，重新计算各还车点到各更新后的中心点的距离，并将各还车点加入到距离最近的中心点所在的聚类中；以及重复上述各还车点的距离计算和聚类加入过程，直至各聚类的中心点位置不变为止，此时k个聚类的中心点即为电池柜的新k个部署位置。

也就是对这k个部署位置进行更新的过程，若原先选出了n个还车点，则再随机选取其他m个还车点，并分别计算这m个还车点到k个部署位置的距离，并将这m个点相应地加入到最近的部署位置所在的聚类中。而各聚类因为有新的点加入后，其中心位置会有所变化，因此重新对聚类进行收敛计算，直至中心点位置不变即可，此时各聚类的中心点即为电池柜的新部署位置。之后，可以继续随机选取其他k个还车点对新部署位置再次进行更新，依次类推，本发明对其更新次数不作限制。

此外，如前所述，数据存储设备中存储有多条单车数据，每条单车数据包括单车标识和单车信息，其中单车信息可以除了包括单车的位置信息外，还可以包括状态标记、剩余电量、系统标记，状态标记包括使用状态标记和预约状态标记，系统标记包括调度标记、维修标记和换电标记。具体地，使用状态标记用于表明单车是否被其他用户使用，如若使用状态标记为1，则表明该单车处于使用状态，若为0则未被使用。预约状态标记用于表明单车是否被其他用户预约，若预约状态标记为1，则表明该单车已被预约，若为0则为被预约。剩余电量为单车当前可用于骑行的电量，一般以百分比表示，即为单车当前剩余电量与单车总电量的数值之比。单车位置信息是单车当前的地理位置坐标，一般以经纬度标识。调度标记单车用于表明单车是否需要调度，若调度标记为1，则表明该单车需要调度，若为0则无需调度。维修标记用于表明单车是否需要维修，若维修标记为1，则表明该单车需要维修，若为0则无需维修。换电标记用于表明单车是否需要更换电车，若换电标记为1，则表明该单车需要更换电池，若为0则不需要换电。

关于以上单车信息，一般是网络服务器与单车中的车辆智能中控模块进行通信和数据交互，从而根据从各单车标识对应的单车所获取到的数据来生成单车信息，比如网络服务器接收单车上传的位置坐标信息作为单车位置信息等，具体涉及单车信息的生成过程在此处不予赘述。下表示出了根据本发明一个实施例中与单车标识关联的单车信息的存储示例。

如表1所述，数据存储设备中共存储了50条单车数据，包括单车标识id1～id50以及这50个单车标识对应的单车信息。用户在移动终端上预约单车市，这些单车数据能够有效帮助用户预约到理想的单车。在一个实施例中，用户在移动终端中选定一个单车图标，该单车有其对应的待预约单车标识，则移动终端从数据存储设备中查找与该待预约单车标识相同的单车标识所关联的单车信息。将单车标识id1对应的单车记为c1，可得单车c1的单车信息为：使用状态标记、预约状态标记、调度标记、维修标记和换电标记均为0，剩余电量为50％，单车位置信息为(a1,b1)。

这样，用户就能根据查找到的单车信息判断待预约单车标识对应的单车是否可预约。根据本发明的一个实施例，可通过如下方式根据查找到的单车信息判断待预约单车标识对应的单车是否可预约。首先，分别判断状态标记、剩余电量、单车位置信息和系统标记是否满足对应的可预约条件。其中，状态标记包括使用状态标记和预约状态标记，则在判断状态标记是否满足对应的可预约条件时，先根据使用状态标记判断待预约单车标识对应的单车是否被其他用户使用，并根据预约状态标记判断待预约单车标识对应的单车是否被其他用户预约，若待预约单车标识对应的单车未被其他用户使用和预约，则确定状态标记满足其对应的可预约条件。在该实施方式中，使用状态标记和预约状态标记均为0，而使用状态标记为0表示单车c1未被其他用户使用，预约状态标记为0表示单车c1未被其他用户预约，可知待预约单车标识id1对应的单车c1未被其他用户使用和预约，进而确定单车c1的状态标记满足其对应的可预约条件。

在判断剩余电量是否满足对应的可预约条件时，先判断剩余电量是否大于预设电量阈值，若剩余电量大于预设电量阈值，则确定剩余电量满足其对应的可预约条件。在该实施方式中，预设电量阈值优选为20％，而单车c1的剩余电量为50％，大于20％，则确定单车c1的剩余电量满足其对应的可预约条件。

在判断单车位置信息是否满足对应的可预约条件时，先根据单车位置信息判断待预约单车标识对应的单车是否处于运营区域范围内，若待预约单车标识对应的单车处于运营区域范围内，则确定单车位置信息满足其对应的可预约条件。在该实施方式中，单车的运营区域范围是预设的运营供电区域内，且在在住宅小区、工业园区等封闭区域外，同时单车需要在当前用户所处的运营城市内，单车c1的单车位置信息(a1,b1)正好处于运营区域范围内，则确定单车c1的单车位置信息满足其对应的可预约条件。

在判断系统标记是否满足对应的可预约条件时，先根据调度标记判断待预约单车标识对应的单车是否需要调度，根据维修标记判断待预约单车标识对应的单车是否需要维修，并根据换电标记判断待预约单车标识对应的单车是否需要更换电池，若待预约单车标识对应的单车不需要调度、维修且更换电池，则确定系统标记满足其对应的可预约条件。在该实施方式中，调度标记、维修标记和换电标记均为0，而调度标记为0表示单车c1没有因为长时间未被骑行而被标记为需要调度，维修标记为0表示单车c1没有因为损坏或用户反馈而被标记为需要维修，换电标记为0表示单车c1没有因为动态调整而必须换电或由于剩余电量被判断为需要换电池，可知待预约单车标识id1对应的单车c1不需要调度、维修且更换电池，基于此可确定单车c1的系统标记满足其对应的可预约条件。

在完成上述所有判断处理后，若状态标记、剩余电量、单车位置信息和系统标记均满足对应的可预约条件，则判断待预约单车标识对应的单车可预约。根据本发明的一个实施例，单车c1的状态标记、剩余电量、单车位置信息和系统标记均满足对应的可预约条件，从而可判断预约单车标识id1对应的单车c1可预约。

根据本发明的技术方案，通过对一批单车的还车点位置进行k-聚类算法，得到这多个还车点所组成的k个聚类，以及这k个聚类的中心点，而这k个聚类的中心点即可设置为电池柜的k个部署位置。这样计算得到的多个部署位置能够最优化的为所有单车提供换电服务，从而提高整体换电效率，并降低人力物力成本

另外，数据存储装置中所存储的单车信息还可以包括状态标记、剩余电量和系统标记，只有当这多种参数都均满足对应的可预约条件时该单车才可预约。这多种条件限制能够保证用户在预约单车时选到最合适的单车，通过复杂且严谨的判断逻辑来实现单车预约处理，帮助用户线上选定单车且保证单车可用，确保用户有车可骑。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组间可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组间组合成一个模块或单元或组间，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组间。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。

这里描述的各种技术可结合硬件或软件，或者它们的组合一起实现。从而，本发明的方法和设备，或者本发明的方法和设备的某些方面或部分可采取嵌入有形媒介，例如软盘、cd-rom、硬盘驱动器或者其它任意机器可读的存储介质中的程序代码(即指令)的形式，其中当程序被载入诸如计算机之类的机器，并被所述机器执行时，所述机器变成实践本发明的设备。

在程序代码在可编程计算机上执行的情况下，计算设备一般包括处理器、处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)，至少一个输入装置，和至少一个输出装置。其中，存储器被配置用于存储程序代码；处理器被配置用于根据该存储器中存储的所述程序代码中的指令，执行本发明的电池柜的位置部署方法。

以示例而非限制的方式，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息。通信介质一般以诸如载波或其它传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并且包括任何信息传递介质。以上的任一种的组合也包括在计算机可读介质的范围之内。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。