一种停车场及其移动式充电变压器仓库的布局方法

1.本发明涉及智慧停车技术领域，特别是指一种停车场及其移动式充电变压器仓库的布局方法。


背景技术：

2.现有方案在停车场设计方面，多数是以确保新能源汽车停车位能够充分应用于充电服务为目的导向，区分混合停车区和新能源汽车停车区，或者在充电车位上加装识别车辆信息的设备以阻止非充电车辆占有充电车位。
3.现有方案在充电设施方面，一类是旨在提高空间利用率的充电设施布设，如可实现双向充电的充电设施，如将充电桩面板与充电桩主机分开设置，通过活动面板更改实现充电或不充电，如布设在地面的无线充电装置，利用电磁波感应原理或者其他的交流感应技术实现充电；另一类是基于无线移动充电桩，如可移动至所需充电的任意目标车位的无线移动充电桩，如通过滑动组件可实现移动的移动式充电桩，如布设在地下的移动智能充电机器，如可帮助用户选择车位并将车辆搬运到指定位置的机器人智能充电系统。
4.目前国内外已有多名学者在配有新能源汽车充电服务的停车场布局问题上展开研究，但现有技术普遍存在以下不足：（1）现有可供传统汽车和新能源汽车混合停放的停车场，大多设有专门的充电车位，一方面传统汽车不占有充电车位，可能导致传统汽车无车位停放而充电车位空置的情形；另一方面传统汽车占有充电车位，可能导致需要充电的车辆无法停放在充电车位上进行充电，停车场资源均无法得到充分利用。
5.（2）停车位置受限于充电桩的数量和位置。
6.（3）现有停车场充电桩及配套的充电设备占地空间较大。
7.（4）现有无线充电技术成本较高。


技术实现要素：

8.本发明实施例提供了一种停车场及其移动式充电变压器仓库的布局方法，能够优化停车场充电资源布局，从而有效提升停车场新能源汽车充电效率。所述技术方案如下：一方面，提供了一种停车场，所述停车场为能提供新能源汽车充电的停车场，地面下铺设供电设施，当车辆需要充电时，正常停入车位，所述车位所属的移动式充电变压器仓库内的一移动式充电变压器将自动移动至所述车位，将所述车位上的车辆和供电设施相连，对所述车辆进行充电。
9.进一步地，所述移动式充电变压器根据预设轨迹行至车辆底盘下方。
10.进一步地，移动式充电变压器待使用时位于移动式充电变压器仓库内。
11.本发明实施例所述的停车场，至少具有以下有益效果：1）停车场无论是否属于新能源汽车均可停放，停车位均可实现充电功能，停车位置不再受限于充电桩的数量和位置，解决了现有停车场充电桩车位不足或被非充电车辆占
用，导致需要充电的车辆无法充电的问题；2）供电设施位于地下，移动式变压器体积小巧，集中放置在移动式充电变压器仓库内，几乎不占用地上空间，释放了传统充电桩及其他充电设备占用的空间；3）充电成本较低。
12.一方面，提供了一种移动式充电变压器仓库的布局方法，该方法应用于电子设备，该方法包括：根据停车场平面图及车辆行驶轨迹拓扑图，确定移动式充电变压器仓库候选位置；根据仓库候选位置划分仓库服务区域，确定每个仓库到所有服务区域最远车位时间；在所有车位均可在临界时间内得到充电服务的条件下，以最小化仓库数量为目标，构建仓库选址模型；对所述仓库选址模型进行求解，得到仓库选址最优布局。
13.进一步地，所述根据停车场平面图及车辆行驶轨迹拓扑图，确定移动式充电变压器仓库候选位置包括：获取停车场平面图；确定停车场内车辆行驶轨迹拓扑图；根据停车场平面图及车辆行驶轨迹拓扑图，依据交点和顶点原则，确定移动式充电变压器仓库候选位置；其中，所述交点指两线相交处；所述顶点指线段端点处。
14.进一步地，所述根据仓库候选位置划分仓库服务区域，确定每个仓库到所有服务区域最远车位时间包括：初步评估仓库候选位置的可行性；根据可行的仓库候选位置划分仓库服务区域，确定每个仓库到所有服务区域最远车位时间；设置临界时间值t。
15.进一步地，初步评估仓库候选位置的可行性的原则包括：仓库候选位置距离最近一面墙的距离小于预设的距离阈值、仓库候选位置不可布局在障碍车辆行驶或停放处、仓库候选位置能够设于出入口处。
16.进一步地，所述在所有车位均可在临界时间内得到充电服务的条件下，以最小化仓库数量为目标，构建仓库选址模型包括：假设集合j中有p个候选移动式充电变压器仓库，集合i中有q个需求车位，已知每个移动式充电变压器仓库的服务范围，移动式充电变压器仓库到需求车位的距离为，移动式充电变压器行驶速度为v，移动式充电变压器仓库的容量为；从p个移动式充电变压器仓库中选择若干个，使所有需求车位到所属移动式充电变压器仓库的时间小于临界时间t，且以移动式充电变压器仓库的数量最少为目标，构建仓库选址模型:
约束条件：约束条件：其中，表示只有在移动式充电变压器仓库开放时，才具备服务条件；为需求车位的候选移动式充电变压器仓库集合，保证每个需求车位至少被一个移动式充电变压器仓库服务范围所覆盖；表示每个车位属于且仅属于某个移动式充电变压器仓库；表示每个移动式充电变压器仓库可服务的车位数量应在其容量范围内；中，表示车位是否属于移动式充电变压器仓库,为车位属于移动式充电变压器仓库,为车位不属于移动式充电变压器仓库；中，为决策变量，为移动式充电变压器仓库开放，移动式充电变压器仓库不开放。
17.本发明实施例所述的移动式充电变压器仓库的布局方法，根据停车场平面图及车辆行驶轨迹拓扑图，确定移动式充电变压器仓库候选位置；根据仓库候选位置划分仓库服务区域，确定每个仓库到所有服务区域最远车位时间；在所有车位均可在临界时间内得到充电服务的条件下，以最小化仓库数量为目标，构建仓库选址模型；对所述仓库选址模型进
行求解，得到仓库选址最优布局。这样，以最小化移动式充电变压器仓库数量为布局目标，优化停车场充电资源布局，实现停车场资源最大化利用，从而有效提升停车场新能源汽车充电效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的移动式充电变压器仓库的布局方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供的可满足新能源汽车充电需求的停车场平面示意图；图3为本发明实施例提供的车辆行驶轨迹拓扑示意图；图4（a）-（c）为本发明实施例提供的“交点原则”示意图；图5为本发明实施例提供的“顶点原则”示意图；图6为本发明实施例提供的可行的移动式充电变压器仓库候选点的布局示意图；图7为本发明实施例提供的移动式充电变压器仓库服务区域示意图；图8是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
20.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
21.实施例一本发明实施例提供了一种停车场，所述停车场为一种能提供新能源汽车充电的停车场，地面下铺设供电设施，当车辆需要充电时，正常停入车位，所述车位所属的移动式充电变压器仓库内的一移动式充电变压器将自动移动至所述车位，将所述车位上的车辆和供电设施相连，即可对所述车辆进行充电。
22.本实施例中，所述移动式充电变压器，外形低矮、小巧，可根据预设轨迹行至车辆底盘下方，不侵占车辆停车空间；变压器自行便捷移动；变压器轨迹原则上与车辆行驶轨迹相同，不可穿越车位。
23.本实施例中，移动式充电变压器待使用时统一位于移动式充电变压器仓库内。
24.本发明实施例所述的停车场，至少具有以下有益效果：1）停车场无论是否属于新能源汽车均可停放，停车位均可实现充电功能，停车位置不再受限于充电桩的数量和位置，解决了现有停车场充电桩车位不足或被非充电车辆占用，导致需要充电的车辆无法充电的问题；2）供电设施位于地下，移动式变压器体积小巧，集中放置在移动式充电变压器仓库内，几乎不占用地上空间，释放了传统充电桩及其他充电设备占用的空间；3）充电成本较低。
25.实施例二如图1所示，本发明实施例提供了一种移动式充电变压器仓库的布局方法，该方法
可以由电子设备实现，该电子设备可以是终端或服务器，该方法包括：s101，根据停车场平面图及车辆行驶轨迹拓扑图，确定移动式充电变压器仓库候选位置，具体可以包括以下步骤：a1,获取停车场平面图，如图2所示；a2,确定停车场内车辆行驶轨迹拓扑图，如图3所示；a3,根据停车场平面图及车辆行驶轨迹拓扑图，依据交点和顶点原则，如图4（a）-（c）和图5所示，确定移动式充电变压器仓库候选位置；其中，所述交点指两线相交处；所述顶点指线段端点处。
26.s102，根据仓库候选位置划分仓库服务区域，确定每个仓库到所有服务区域最远车位时间，具体可以包括以下步骤：b1,初步评估仓库候选位置的可行性，得到可行的移动式充电变压器仓库候选位置，如图6所示的移动式充电变压器仓库1-6；本实施例中，初步评估仓库候选位置的可行性的原则包括：仓库候选位置距离最近一面墙的距离小于预设的距离阈值、仓库候选位置不可布局在障碍车辆行驶或停放处、仓库候选位置能够设于出入口处。
27.b2,根据可行的仓库候选位置划分仓库服务区域，得到如图7所示的移动式充电变压器仓库1-6预设服务区域，进而确定每个仓库到所有服务区域最远车位时间，如表1所示；表1 每个仓库到所有服务区域最远车位时间测算表（单位：秒）本实施例中，假设途径1个车位需要6秒，在实际应用中，可以实际情况确定途径1个车位需要的时间。
28.b3,设置临界时间值t。
29.本实施例中，设置临界时间值为70秒，在实际应用中，可以实际情况确定临界时间值t。
30.s103，在所有车位均可在临界时间内得到充电服务的条件下，以最小化仓库数量为目标，构建仓库选址模型；本实施例中，假设集合j中有p个候选移动式充电变压器仓库，集合i中有q个需求车位，已知每个移动式充电变压器仓库的服务范围，移动式充电变压器仓库到需求车位的距离为，移动式充电变压器行驶速度为v，移动式充电变压器仓库的容量（指：移动式充电变压器个数）为；从p个移动式充电变压器仓库中选择若干个，使所有需求车位到所属移动式充电变压器仓库的时间小于临界时间t，且以移动式充电变压器仓库的数量最少为目标，构建仓
库选址模型:约束条件：约束条件：其中，表示只有在移动式充电变压器仓库开放时，才具备服务条件；为需求车位的候选移动式充电变压器仓库集合，保证每个需求车位至少被一个移动式充电变压器仓库服务范围所覆盖；表示每个车位属于且仅属于某个移动式充电变压器仓库；表示每个移动式充电变压器仓库可服务的车位数量应在其容量范围内；中，表示车位是否属于移动式充电变压器仓库,为车位属于移动式充电变压器仓库,为车位不属于移动式充电变压器仓库；中，为决策变量，为移动式充电变压器仓库开放，为移动式充电变压器仓库不开放。
31.本实施例中，假设现停车场有6个仓库服务区域，要求移动充电器到达任何需求车位时间均在70秒内，在此条件下尽量减少候选移动式充电变压器仓库的数量。
32.s104，对所述仓库选址模型进行求解，得到仓库选址最优布局，如表2所示。
33.表2 每个仓库到所有服务区域最远车位时间测算表（单位：秒）本实施例中，根据表2可得到仓库选址最优布局为在区域2和区域4各布局1个仓库，或在区域2和区域5各布局1个仓库。
34.本发明实施例所述的移动式充电变压器仓库的布局方法，根据停车场平面图及车辆行驶轨迹拓扑图，确定移动式充电变压器仓库候选位置；根据仓库候选位置划分仓库服务区域，确定每个仓库到所有服务区域最远车位时间；在所有车位均可在临界时间内得到充电服务的条件下，以最小化仓库数量为目标，构建仓库选址模型；对所述仓库选址模型进行求解，得到仓库选址最优布局。这样，以最小化移动式充电变压器仓库数量为布局目标，优化停车场充电资源布局，实现停车场资源最大化利用，从而有效提升停车场新能源汽车充电效率。
35.图8是本发明实施例提供的一种电子设备600的结构示意图，该电子设备600可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器（central processing units，cpu）601和一个或一个以上的存储器602，其中，所述存储器602中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器601加载并执行以实现上述移动式充电变压器仓库的布局方法。
36.在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由终端中的处理器执行以完成上述移动式充电变压器仓库的布局方法。例如，所述计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器（ram）、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
37.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
38.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。