本发明涉及新能源车队管理，具体为基于停留点分析的新能源车队管理系统及方法。
背景技术：
1、新能源车队是由新能源汽车组成的车队，这些新能源汽车可以包括电动汽车、混合动力车等各种类型的新能源车辆。新能源车队的普及与应用在降低污染、减少能源消耗、推动交通绿色化和智能化等方面都具有重要意义。例如，在某些物流车队中，使用新能源重卡每公里的运营成本远低于燃油车，这使得新能源车队在经济效益上也具有吸引力。
2、在申请公布号为cn110633821a的中国发明专利中，公开了一种智能车队管理系统，包括控制模块，以及连接控制模板的定位模块、电池管理模块、车辆状况监测模块、视频处理模块和第一无线传输模块；以及车队服务器，以及连接车队服务器的天气获取模块、路况获取模块、第二无线传输模块和终端；所述第二无线传输模块连接维修站服务器、充电站服务器和第一无线传输模块。本发明的有益效果是，车辆运行实时调度，车辆充电和维修提前预警规划，驾驶员和车辆状况实时监控并建立数据库评估，提高企业管理车队的实时性、有效性，降低能源损耗，增加行车安全。
3、结合以上申请及现有技术中的内容：
4、通常在一个车队内，例如出租车车队或公交车车队内都存在若干新能源车，若新能源车辆的行驶路径较长，能源消耗量较大，则可能需要频繁充电，如此一来，在车队车辆的活动区域内就需要设置若干个停留点，车辆在进入停留点处后进行充电，以确保新能源车辆能够继续行驶，若车辆活动区域内的停留点较少，停留负荷较大，在对车队车辆进行管理时，需要对停留点进行增加，并在停留点处配置充电桩；
5、但是现有停留点选择方法主要是参考车辆的活动密集程度，其充电桩的配置数量也是在确定车队内车辆数量后按照比例设定，但依据这方法确定停留点的位置后，可能会出现停留点的车辆停留负荷能力和停留需求不适配的情形，例如，停留点内充电桩可能存在闲置，或者难以满足实际的充电需求，导致车辆充电时需要排队。
6、为此，本发明提供了基于停留点分析的新能源车队管理系统及方法。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了基于停留点分析的新能源车队管理系统及方法，通过在高需求区域内增加停留点；对停留点内车辆的充电需求进行预测，并获取相应的充电需求量，依据充电需求量确定停留点所需的充电桩数量；使用多目标优化模型输出车辆停留点的充电桩配置方案，对不同的充电桩配置方案进行测试，并由充电测试数据构建效率系数，依据效率系数对若干个充电桩配置方案进行选择，若依据监测数据判断出充电存在故障，由充电桩维护知识图谱输出相应的应急维护方案；在有若干车辆进入停留点充电时，能够提高充电效率，从而解决了背景技术中提出的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
5、基于停留点分析的新能源车队管理方法，包括，将车队车辆的高频停留区域分割为若干个子区域，由子区域内的交通状态数据生成停留负荷度hop，若停留负荷度hop超过负荷阈值，向外部发出停留点选择指令；
6、对车队车辆的停留充电及相关数据进行采集，预处理后构建车辆充电数据集合，并由子区域内的相关数据构建需求度xot，依据需求度xot在若干个子区域内选择出高需求区域，在高需求区域内增加停留点；其中，需求度xot的生成方法如下，对经过频率po及地形平整度do做线性归一化处理，将对应的数据值映射至区间[0,1]内，再依照如下公式：
7、
8、权重系数：0≤χ≤1，0≤ρ≤1，且χ+ρ＝1；
9、选定影响充电桩充电效率的关键因素后，使用训练后的充电需求预测模型对停留点内车辆的充电需求进行预测，并获取相应的充电需求量，依据充电需求量确定停留点所需的充电桩数量；
10、使用多目标优化模型输出车辆停留点的充电桩配置方案，使用车辆充电数字孪生模型对不同的充电桩配置方案进行测试，并由充电测试数据构建效率系数vot，依据效率系数vot对若干个充电桩配置方案进行选择；
11、车队车辆于停留点进行充电时，对充电状态进行监测，若依据监测数据判断出充电存在故障，在提取故障特征后，由充电桩维护知识图谱输出相应的应急维护方案，并向外部发出报警指令。
12、进一步的，获取车队内的目标车辆执行转运任务时的活动区域，并构建覆盖活动区域的电子地图，在活动区域内记录车队内的目标车辆的行驶数据及历史位置数据，并查询获取目标车辆当前的停留位置，将停留位置在电子地图上标注并生成目标车辆停留的热力图，从热力图中识别出目标车辆的高频停留区域。
13、进一步的，获取各个子区域内的停留点密度，并查询获取各个子区域内的目标车辆行驶路径上的交通流量数据，将获取到的停留点密度及交通流量数据汇总，构建交通状态数据集合；由交通状态数据集合内的数据生成停留负荷度hop，其中，对停留点密度ot及交通量pt做线性归一化处理，将对应的数据值映射至区间[0,1]内，再依照如下公式：
14、
15、其中，k2、k1为权重系数，0≤k1≤1，0≤k2≤1，且k1+k2＝1，pti为第i个子区域内的交通量，pta为交通量均值；oti为第i个子区域内的停留点密度ot，ota为停留点密度均值。
16、进一步的，接收到停留点选择指令后，在活动区域内进行数据采集，包括，车辆数据、充电数据、充电桩数据；对采集到的数据进行预处理，将预处理后数据汇总后构建车辆充电数据集合；由车辆在子区域内的行驶数据构建增加停留点的需求度xot，若子区域内的需求度xot超过需求阈值，将对应的子区域确定为高需求区域。
17、进一步的，在高需求区域内选择若干个备用点，使用遗传算法训练获取多目标优化模型，以最大化充电桩利用率、最小化车辆等待时间作为优化目标，以备用点内的车辆容量、可安装充电桩的数量作为约束条件，在若干个备用点内选择新的停留点。
18、进一步的，在车队车辆处于充电状态时，采集车辆的充电状态数据，以充电效率作为因变量，以车辆充电时的充电条件作为自变量，通过多重线性回归分析获取各个充电条件对充电效率的影响程度，依据影响程度在若干个充电条件内筛选出充电时的关键因素，将数据的关键因素输出。
19、进一步的，获取到充电桩的不同规格数据后，使用遗传算法训练获取多目标优化模型，以最大充电桩利用率、最小车辆等待时间作为优化目标，以充电桩数量、供电能力及停留点的用地面积作为约束条件，优化充电桩的配置，获取当前的充电桩配置方案；
20、使用机器学习算法训练获取车辆充电数字孪生模型，以充电桩的配置方案作为输入，由车辆充电数字孪生模型模拟不同充电桩配置方案的充电效果，并获取到相应的测试数据，将获取的测试数据汇总，构建充电测试数据集合。
21、进一步的，由充电测试数据集合内的测试数据构建效率系数vot，其中，对等待时间c及充电效率p做归一化处理后，将对应的数据值映射至区间[0,1]内，再依照如下方式：
22、
23、其中，i为测试周期内停留车辆的序号，i＝1，2，…，k；权重系数：0≤χ≤1，0≤ρ≤1，且χ+ρ＝1，ci为第i个停留车辆充电时的等待时间，ca为k个等待时间的均值，pi为第i个停留车辆充电时的充电效率，pa为k个充电效率的均值；
24、以效率系数vot对若干个充电桩配置方案进行排序，以排序最靠前的作为目标方案，依据目标方案在停留点对充电桩进行安装。
25、进一步的，在完成充电桩的安装后，监控车辆的充电状态并获取相应的监控数据，对监控数据进行识别，判断充电运行时是否存在异常，若存在异常，发出故障诊断指令；
26、基于机器学习算法构建初始模型，使用历史故障数据训练初始模型，获取故障诊断模型，在接收到故障诊断指令后，使用故障诊断模型对充电桩进行故障诊断，若充电桩存在运行故障，提取相应的故障特征；以充电桩应急维护作为目标词，预先构建充电桩维护知识图谱。
27、基于停留点分析的新能源车队管理系统，包括：区域筛选单元，将车队车辆的高频停留区域分割为若干个子区域，由子区域内的交通状态数据生成停留负荷度hop，若停留负荷度hop超过负荷阈值，向外部发出停留点选择指令；
28、需求分析单元，对车队车辆的停留充电及相关数据进行采集，预处理后构建车辆充电数据集合，并由子区域内的相关数据构建需求度xot，依据需求度xot在若干个子区域内选择出高需求区域，在高需求区域内增加停留点；
29、需求预测单元，选定影响充电桩充电效率的关键因素后，使用训练后的充电需求预测模型对停留点内车辆的充电需求进行预测，并获取相应的充电需求量，依据充电需求量确定停留点所需的充电桩数量；
30、方案筛选单元，使用多目标优化模型输出车辆停留点的充电桩配置方案，使用车辆充电数字孪生模型对不同的充电桩配置方案进行测试，并由充电测试数据构建效率系数vot，依据效率系数vot对若干个充电桩配置方案进行选择；
31、故障报警单元，车队车辆于停留点进行充电时，对充电状态进行监测，若依据监测数据判断出充电存在故障，在提取故障特征后，由充电桩维护知识图谱输出相应的应急维护方案，并向外部发出报警指令。
32、(三)有益效果
33、本发明提供了基于停留点分析的新能源车队管理系统及方法，具备以下有益效果：
34、1、构建目标车辆在停留时的停留负荷度hop，依据停留负荷度hop判断高频停留区域内车队车辆停留压力是否较大，若停留压力较大，重新选择新的目标车辆停留点，从而在车队车辆停留管理时，能够降低车辆停留压力。
35、2、在需要对子区域内设置新的停留点时，在若干子区域内选择出高需求区域，在高需求区域内选定出新停留点时，针对性更高也更可靠。
36、3、通过遗传算法对备用点的位置进行调整和选择，以选定的备用点作为新的停留点，使新停留点的综合效果更好，车辆在高频停留区域内停留时，停留的压力更小。
37、4、通过回归分析在若干个环境条件内进行筛选，从中选择出关键因素，在需要提高充电效率时，能够实现针对性处理，通过训练获取的充电需求预测模型对停留点内的充电需求进行预测，由此，在获取到相应的充电需求量时，能够大概确定停留点处的充电桩的安装数量。
38、5、由车辆充电数字孪生模型对若干个充电配置方案进行模拟测试，由获取到的测试数据构建效率系数vot，依据效率系数vot对获取的充电桩配置方案进行选择，在有若干车辆进入停留点充电时，能够提高充电效率，降低车队车辆对停留点的占用。
39、6、车辆进入充电状态后，对充电状态进行监控并获取到相应的监控数据，由训练后的故障诊断模型对充电桩进行故障诊断，判断是否存在故障，若存在故障，则在确定故障的类型后能够及时进行处理；
40、7、由充电桩维护知识图谱输出相应的应急维护方案，在需要对充电桩进行处理时，以应急维护方案作为参考，在停留点内的充电桩可能存在充电问题时，能够及时地进行处理，对车辆于停留点处停车时，提高车辆的充电效率。
1.基于停留点分析的新能源车队管理方法，其特征在于：包括，
2.根据权利要求1所述的基于停留点分析的新能源车队管理方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于停留点分析的新能源车队管理方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的基于停留点分析的新能源车队管理方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的基于停留点分析的新能源车队管理方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的基于停留点分析的新能源车队管理方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的基于停留点分析的新能源车队管理方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的基于停留点分析的新能源车队管理方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的基于停留点分析的新能源车队管理方法，其特征在于：
10.基于停留点分析的新能源车队管理系统，其特征在于：包括：
