共享电单车的换电阈值的计算方法、服务器及存储介质与流程

1.本发明涉及共享电单车技术领域，具体而言，涉及一种共享电单车的换电阈值的计算方法、服务器及存储介质。


背景技术：

2.共享电单车是共享出行的重要组成部分之一。由于共享电单车采用的是电能，车身内设有电池，当共享电单车行驶一段里程之后（例如70公里），电池电量将会耗尽，无法再持续提供动力。此时，需要对共享电单车进行换电。显然，当共享电单车的电量降低到一定程度以下时，用户便不会骑行，因为较少的电量无法保证用户可以骑行到达目的地。当前，运营商通常对一定电量以下的共享电动车安排换电，例如针对电量不足10%的共享电单车进行换电。此种方式简单粗放，不能根据具体情形做出相应的调整，降低了运营商的换电效率和换电成本，同时也降低了用户的骑行体验。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种共享电单车的换电阈值的计算方法、服务器及存储介质，以解决当前换电方式简单粗放的问题。
4.其中一个方面，提供一种共享电单车的换电阈值的计算方法，包括：获取所述共享电单车的当前电量水位，所述当前电量水位指的是在周期内当前时段下围栏内的所有所述共享电单车的电量总和；获取所述共享电单车的期望电量水位，所述期望电量水位指的是周期末围栏内的所有所述共享电单车的电量总和；获取周期内当前时段以后的所述共享电单车的预测骑行需求，所述预测骑行需求根据历史骑行数据计算得到；根据所述当前电量水位、所述期望电量水位和所述预测骑行需求，计算周期内当前时段以后的所述共享电单车的剩余换电总量；获取周期内当前时段以内的所述共享电单车的当前骑行需求，所述当前骑行需求根据历史骑行数据计算得到；根据所述当前骑行需求和所述当前电量水位，计算所述共享电单车在当前时段以内的当前低电损失，所述当前低电损失指的是用户因所述共享电单车的电量过低而放弃使用所述共享电单车而造成的损失；根据所述当前低电损失和所述剩余换电总量，计算所述共享电单车在当前时段以内的换电阈值，所述换电阈值指的是所述共享电单车的换电分界值，所述换电阈值以下的所述共享电单车需要换电；将所述换电阈值发送至运维终端，以使所述运维终端根据所述换电阈值显示待换电的所述共享电单车。
5.通过对换电阈值进行计算，在当前低电损失或者剩余换电总量较大时，提升换电阈值，从而能够快速使更多的车辆能够被用户骑行使用。在当前低电损失或者剩余换电总量较小时，降低换电阈值，从而能够对极低电量的共享电单车进行换电，防止共享电单车因为电量过低而导致失联，保证资产的安全性。具体来说，白天为一个周期的起始阶段，此时围栏内的用户骑行需求量较大，当前低电损失较大，剩余换电总量也较大。因此，提高换电阈值，以快速使更多的车辆能够被用户骑行使用。白夜晚为一个周期的结束阶段，此时围栏
内的用户骑行需求量较小，当前低电损失较小，剩余换电总量也较小。因此，降低换电阈值，以使过低电量的共享电单车能够被换电，保证资产的安全性。
6.可选的，所述根据所述当前低电损失和所述剩余换电总量，计算所述共享电单车在当前时段以内的换电阈值包括：根据所述当前低电损失和所述剩余换电总量，计算所述共享电单车在当前时段以内的换电效率，所述换电效率指的是单位时间内的换电电量；根据所述换电效率，计算所述共享电单车在当前时段以内的换电阈值。
7.可选的，还包括：根据所述当前低电损失和所述剩余换电总量，计算所述共享电单车在当前时段以内的换电效率和换电单价，所述换电效率指的是单位时间内的换电电量，所述换电单价指的是单位时间单位电量的换电费用；根据所述换电效率和所述换电单价，计算所述共享电单车在当前时段以内的换电阈值。
8.可选的，所述根据所述当前低电损失和所述剩余换电总量，计算所述共享电单车在当前时段以内的换电阈值包括：获取周期内当前时段下围栏内的交通拥堵参数；获取所述当前低电损失、所述剩余换电总量、所述换电阈值和所述交通拥堵参数之间的第一映射表，根据所述第一映射表计算所述换电阈值。
9.可选的，所述根据所述换电效率，计算所述共享电单车在当前时段以内的换电阈值包括：获取周期内当前时段下围栏内的交通拥堵参数；获取所述换电效率、所述换电阈值和所述交通拥堵参数之间的第二映射表，根据所述第二映射表计算所述换电阈值。
10.可选的，所述换电阈值与所述当前低电损失正相关；和/或，所述换电阈值与所述剩余换电总量正相关。
11.可选的，所述换电阈值与所述换电效率正相关；和/或，所述换电阈值与所述交通拥堵参数正相关。
12.另一方面，提供一种共享电单车的服务器，包括：获取模块，所述获取模块用于获取所述共享电单车的当前电量水位，所述当前电量水位指的是在周期内当前时段下围栏内的所有所述共享电单车的电量总和；所述获取模块还用于获取所述共享电单车的期望电量水位，所述期望电量水位指的是周期末围栏内的所有所述共享电单车的电量总和；所述获取模块还用于获取周期内当前时段以后的所述共享电单车的预测骑行需求，所述预测骑行需求根据历史骑行数据计算得到；计算模块，所述计算模块用于根据所述当前电量水位、所述期望电量水位和所述预测骑行需求，计算周期内当前时段以后的所述共享电单车的剩余换电总量；所述获取模块还用于获取周期内当前时段以内的所述共享电单车的当前骑行需求，所述当前骑行需求根据历史骑行数据计算得到；所述计算模块还用于根据所述当前骑行需求和所述当前电量水位，计算所述共享电单车在当前时段以内的当前低电损失，所述当前低电损失指的是用户因所述共享电单车的电量过低而放弃使用所述共享电单车而造成的损失；所述计算模块还用于根据所述当前低电损失和所述剩余换电总量，计算所述共享电单车在当前时段以内的换电阈值，所述换电阈值指的是所述共享电单车的换电分界值，所述换电阈值以上的所述共享电单车需要换电，所述换电阈值以下的所述共享电单车不需要换电；发送模块，所述发送模块用于将所述换电阈值发送至运维终端，以使所述运维终端根据所述换电阈值显示待换电的所述共享电单车。
13.另一方面，提供一种存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上所述的计算方法。
14.另一方面，提供一种服务器，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上所述的计算方法。
附图说明
15.图1为本发明具体实施例换电阈值周期和时段关系的示意图。
16.图2为本发明具体实施例换电阈值计算方法的流程示意图。
17.图3为本发明具体实施例换电阈值计算方法的模块示意图。
18.图4为本发明具体实施例换电阈值与当前低电损失、剩余换电总量的映射图。
具体实施方式
19.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
20.共享电单车的出现为城镇用户的出行带来了巨大的便利，但是用户的骑行会不断的消耗共享电单车的电量，因而需要及时给共享电单车进行换电。在什么条件下换电，在什么时候换电关系到运营商的运营成本和运营效率，也关系到用户的骑行体验。因此，亟需提出一种合理的换电方法以提高换电效率，提升骑行体验。
21.本发明提供一种共享电单车的换电阈值的计算方法，目的是通过换电阈值指导运维人员对共享电单车进行换电。换电阈值指的是共享电单车的换电分界值，当共享电单车的当前电量在换电阈值以下时，该共享电单车才需要换电；当共享电单车的当前电量大于换电阈值时，该共享电单车不需要换电。并且，换电阈值是通过计算得到，且是动态变化的。
22.参照图1，展示了换电阈值的周期与时段的关系。换电阈值在时间上是持续存在且动态变化的。在时间轴上设定多个周期，在周期内划分多个时段。周期可以为一天，也可以是一个星期，本实施例中以一天为一个周期进行说明；时段可以是一个小时，也可以是两个小时，一般根据运维人员单趟换电所需的时间确定，本实施例中以一个小时为一个时段进行说明。
23.其中，不同周期的周期时长并不都相同，例如，当前周期的时长为一天，下一周期的时长可以设为一个星期。同一周期内的时段时长也并不相同，例如，当前时段为下午19:00-20:00，下一时段可以为下午20:00-00:00。
24.参照图2，一种共享电单车的换电阈值的计算方法，包括以下步骤。
25.s101a，获取共享电单车的当前电量水位。
26.s101b，获取共享电单车的期望电量水位。
27.s101c，获取共享电单车的预测骑行需求。
28.其中，当前电量水位指的是在周期内当前时段下围栏内的所有共享电单车的电量总和。围栏一般以城镇等地区为单位，以宁波围栏为例，若宁波围栏内投放10000辆共享电单车，当前时段指的是时段2，当前时段下指的就是时段2的开始时刻t2。那么，周期内当前时段下围栏内的所有共享电单车的电量总和指的就是：t2时刻宁波围栏内10000辆共享电单车的电量总和。这就是共享电单车的当前电量水位，体现了围栏内当前时刻电量保有量的真实水平。
29.期望电量水位指的是周期末围栏内的所有共享电单车的电量总和。周期末指的就
是周期结束时刻tn 2，还是以宁波围栏为例。那么，周期末围栏内的所有共享电单车的电量总和指的就是：tn 2时刻宁波围栏内10000辆共享电单车的电量总和。这就是共享电单车的期望电量水位，体现了围栏内周期末时刻电量保有量的期望水平。可以发现，围栏内本周期末时刻电量保有量的真实水平即为围栏内下一周期起始时刻电量保有量的真实水平。但是，围栏内周期末时刻电量保有量的期望水平并不一定等于围栏内周期末时刻电量保有量的真实水平。
30.预测骑行需求指的是周期内当前时段以后围栏内所有共享电单车被用户骑行的需求，用来计算因骑行需求而消耗的电量总和。若当前时段指的是时段2，那么周期内当前时段以后指的是t2至tn 2这一时间段。还是以宁波围栏为例，周期内当前时段以后围栏内所有共享电单车被用户骑行的需求指的就是：在t2至tn 2这一时间段内，对宁波围栏内所有共享电单车的所有骑行需求进行预测，从而计算该时间段内消耗的电量总和。
31.具体的，预测骑行需求包括预测骑行次数和预测单次骑行所消耗的预测平均电量，根据预测骑行次数和预测平均电量计算预测电量消耗总和。其中，预测骑行需求是根据历史骑行数据计算得到的。例如，按照相同时段、相同天气、相同性质（工作日/休息日）的历史数据，计算平均值而得到。
32.如前所述，电量水位体现了围栏内共享电单车的电量保有量。在不对围栏内共享电单车进行换电的情况下，随着用户的骑行，电量水位会越来越低，低电车辆会越来越多，越来越多的共享电单车将不能被骑行。因此，电量水位在很大程度上会影响用户的骑行选择。电量水位越低，用户骑行的选择越少，运营商的骑行收益越低；电量水位越高，用户骑行的选择越多，运营商的骑行收益越高。因此，运营商需要尽量将电量水位维持在较高的水平。
33.需要说明的是，步骤s101a、步骤s101b、步骤s101c之间没有先后顺序，两两之间不互为条件。
34.s102，根据当前电量水位、期望电量水位和预测骑行需求，计算共享电单车的剩余换电总量。
35.剩余换电总量指的是周期内当前时段以后的共享电单车的剩余换电总量。已前述为例，若当前时段处于时段2，则计算的是t2至tn 2这一时间段的剩余换电总量。具体的，获取t2时刻的当前电量水位m1，获取tn 2时刻的期望电量水位m2，获取t2至tn 2这一时间段的预测骑行需求，计算出预测电量消耗总和m3。根据当前电量水位m1，期望电量水位m2和预测电量消耗总和m3计算出t2至tn 2这一时间段的剩余换电总量m0＝m2－m1－m3。
36.相应的，若当前时段处于时段3，则计算的是t3至tn 2这一时间段的剩余换电总量。若当前时段处于时段n 1，则计算的是tn 1至tn 2这一时间段的剩余换电总量，即时段n 1的剩余换电总量。
37.s103，获取共享电单车的当前骑行需求。
38.当前骑行需求指的是周期内当前时段以内围栏内所有共享电单车被用户骑行的需求。若当前时段处于时段2，那么周期内当前时段以内指的是t2至t3这一时间段。还是以宁波围栏为例，周期内当前时段以内围栏内所有共享电单车被用户骑行的需求指的就是：在t2至t3这一时间段内，对宁波围栏内所有共享电单车的所有骑行需求进行预测。
39.具体的，当前骑行需求是根据历史骑行数据计算得到的。例如，按照相同时段、相
同天气、相同性质（工作日/休息日）的历史数据，计算平均值而得到。
40.s104，根据当前骑行需求和当前电量水位，计算共享电单车的当前低电损失。
41.当前低电损失指的是用户因共享电单车的电量过低而放弃使用共享电单车而造成的损失。若当前时段处于时段2，那么当前低电损失指的是t2至t3这一时间段内用户因共享电单车的电量过低而放弃使用共享电单车而造成的损失。
42.如前所述，电量水位在很大程度上会影响用户的骑行选择。电量水位越低，用户骑行的选择越少，低电损失越多；电量水位越高，用户骑行的选择越多，低电损失越少。当前电量水位、当前骑行需求和当前低电损失之间存在一个对应关系（例如映射关系），该对应关系可以根据历史数据得到（例如得到一个映射表），如此，则可以通过映射表根据当前电量水位和当前骑行需求预测当前低电损失。一般的，当前电量水位和当前低电损失负相关，即当前电量水位越高，则当前低电损失越少；当前骑行需求和当前低电损失正相关，即当前骑行需求越高，则当前低电损失越多。
43.s105，根据当前低电损失和剩余换电总量，计算共享电单车的换电阈值。
44.换电阈值指的是共享电单车的换电分界值，当共享电单车的当前电量在换电阈值以下时，该共享电单车才需要换电；当共享电单车的当前电量大于换电阈值时，该共享电单车不需要换电。若当前时段处于时段2，那么换电阈值指的是t2至t3这一时间段内共享电单车的换电分界值。当处于时段3时，则会重新计算共享电单车的换电阈值。也就是说，换电阈值在一个周期内的不同时段是动态变化的，在一个周期内的同一时段时固定不变的。这也是因为运维人员对共享电单车的换电需要一定的时间，一个时段的时长必须等于或大于运维人员的单趟换电时间，以不扰乱运维人员的正常换电工作。一般来说，一个时段的时长为运维人员的单趟换电时间的时长的若干倍。
45.如图4所示，简单示意了某围栏一个周期内的当前低电损失、剩余换电总量和换电阈值之间的关系表。13%-20%指的是共享电单车的电量剩余比例。一般来说，当共享电单车的电量在20%以上时，是能够满足用户骑行需求的，一般不需要进行换电。在当前低电损失较多，且剩余换电总量较多时，则换电阈值设置的也相对较高。例如，若换电阈值为20%，则表明围栏内的共享电单车的电量在20%以下时，即可以换电。此时，围栏内的待换电车辆数相对较多，运维人员的换电速率相对更快，能够迅速提升围栏内的电量水位，从而迅速减少围栏内的剩余换电总量；并且，能够迅速减少电量在20%以下的低电量的共享电单车，从而迅速减少围栏内的当前低电损失。
46.根据不同的围栏，可以根据当前低电损失、剩余换电总量推算换电阈值，即当前低电损失、剩余换电总量和换电阈值之间有一个对应关系，如图3所示的映射表。如此，可以通过映射表根据当前低电损失和剩余换电总量推算换电阈值。具体的，换电阈值与当前低电损失正相关，即当前低电损失越多，那么换电阈值设定就越高。换电阈值与剩余换电总量正相关，即剩余换电总量越多，那么换电阈值设定就越高。
47.s106，将换电阈值发送至运维终端。
48.若当前时段处于时段2，当计算得到时段2的换电阈值时，即t2至t3这一时间段内共享电单车的换电阈值时，将换电阈值发送至运维终端。此时，运维人员的运维终端能够根据换电阈值显示待换电的共享电单车。因此，运维人员可以准确获知待换电的共享电单车。
49.通过对换电阈值进行计算，在当前低电损失或者剩余换电总量较大时，提升换电
阈值，从而能够快速使更多的车辆能够被用户骑行使用。在当前低电损失或者剩余换电总量较小时，降低换电阈值，从而能够对极低电量的共享电单车进行换电，防止共享电单车因为电量过低而导致失联，保证资产的安全性。
50.具体来说，白天为一个周期的起始阶段，此时围栏内的用户骑行需求量较大，当前低电损失较大，剩余换电总量也较大。因此，提高换电阈值，以快速使更多的车辆能够被用户骑行使用。白夜晚为一个周期的结束阶段，此时围栏内的用户骑行需求量较小，当前低电损失较小，剩余换电总量也较小。因此，降低换电阈值，以使过低电量的共享电单车能够被换电，保证资产的安全性。
51.具体的，在本实施例中，在计算得到换电阈值之前，还包括：获取周期内当前时段下围栏内的交通拥堵参数。并且，将当前低电损失、剩余换电总量、交通拥堵参数和换电阈值做成第一映射表，根据第一映射表以当前低电损失、剩余换电总量、交通拥堵参数作为条件得到换电阈值。
52.交通拥堵参数会严重影响到运维人员的换电效率，若不考虑交通拥堵参数的话，在交通拥堵参数为严重拥堵的时候，此时换电阈值过低，则会大大降低运维人员的换电效率，此时不能快速提供更多的有效的共享电单车供用户骑行，也不能有效的减少剩余换电总量。在交通拥堵参数为不拥堵的时候，运维人员的换电效率提升，此时换电阈值过高，则不能保证过低电量的共享电单车能够被换电，不能保证资产的安全性。
53.如上所述，换电阈值与交通拥堵参数正相关。交通拥堵参数的拥堵程度越高，则换电阈值越高，以使换电效率维持在一定水平，保证较小的当前低电损失和较少的剩余换电总量。交通拥堵参数的拥堵程度越低，则换电阈值越低，以使换电效率维持在一定水平，保证较小的当前低电损失和较少的剩余换电总量，同是也在一定程度上保证资产的安全性。
54.本实施例中，在计算得到换电阈值之前，先根据当前低电损失和剩余换电总量计算得到当前时段以内的换电效率，然后根据换电效率得到换电阈值。换电效率指的是单位时间内的换电电量。若当前时段处于时段2，那么当前时段以内指的是t2至t3这一时间段。还是以宁波围栏为例，当前时段以内的换电效率指的就是：在t2至t3这一时间段内，对宁波围栏内所有共享电单车的换电效率。如前所述，换电效率与剩余换电总量和当前低电损失最为相关，换电效率越高，则剩余换电总量减小的越快，当前低电损失越少。换电效率越低，则剩余换电总量减小的越慢，当前低电损失越多。
55.也就是说，换电效率作为一个中间变量，从当前低电损失和剩余换电总量计算得到换电效率。当前低电损失越多，剩余换电总量越多，则意味着需要更高的换电效率，此时的换电阈值也越高，以减少低电损失和剩余换电总量。当前低电损失越少，剩余换电总量越少，则意味着不需要较高的换电效率，此时的换电阈值也越低，以使过低电量的共享电单车能够被换电，保证资产的安全性。
56.换电阈值能够影响换电效率，运维人员的数量以及运维人员的熟练程度也会影响换电速率。也就是说，通过获得换电效率，运维站点可以根据换电效率配置运维人员，包括运维人员的熟练程度和运维人员的数量。
57.本实施例中，还根据当前低电损失和剩余换电总量计算得到当前时段以内的换电效率和换电单价，然后根据换电效率和换电单价得到换电阈值。换电单价指的是单位时间单位电量的换电费用。换电效率可以用来计算换电收益，包括减少的低电损失收益和资产
安全收益等。换电单价可以用来计算换电成本，包括人工成本以及其他成本等。目的是使换电收益和换电成本之差最大化，以此来确定一个合适的换电效率和换电单价。
58.具体的，在计算得到换电阈值之前，还包括：获取周期内当前时段下围栏内的交通拥堵参数。并且，将换电效率、交通拥堵参数和换电阈值做成第二映射表，根据第而映射表以换电效率、交通拥堵参数作为条件得到换电阈值。
59.如上所述，换电阈值与换电效率正相关。换电效率越高，则换电阈值越高，以保证较小的当前低电损失和较少的剩余换电总量。换电效率越低，则换电阈值越低，以便可以使过低电量的共享电单车能够被换电，保证资产的安全性。
60.参照图3，本发明还提供一种共享电单车的服务器，用于计算换电阈值，包括获取模块，获取模块用于获取共享电单车的当前电量水位，当前电量水位指的是在周期内当前时段下围栏内的所有共享电单车的电量总和；获取模块还用于获取共享电单车的期望电量水位，期望电量水位指的是周期末围栏内的所有共享电单车的电量总和；获取模块还用于获取周期内当前时段以后的共享电单车的预测骑行需求，预测骑行需求根据历史骑行数据计算得到；计算模块，计算模块用于根据当前电量水位、期望电量水位和预测骑行需求，计算周期内当前时段以后的共享电单车的剩余换电总量；获取模块还用于获取周期内当前时段以内的共享电单车的当前骑行需求，当前骑行需求根据历史骑行数据计算得到；计算模块还用于根据当前骑行需求和当前电量水位，计算共享电单车在当前时段以内的当前低电损失，当前低电损失指的是用户因共享电单车的电量过低而放弃使用共享电单车而造成的损失；计算模块还用于根据当前低电损失和剩余换电总量，计算共享电单车在当前时段以内的换电阈值，换电阈值指的是共享电单车的换电分界值，换电阈值以下的共享电单车需要换电；发送模块，发送模块用于将换电阈值发送至运维终端，以使运维终端根据换电阈值显示待换电的共享电单车。
61.本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器读取并运行时，实现以上所述的计算方法。
62.本发明还提供一种共享电单车的服务器，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上所述的计算方法。
63.虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。