KR101385371B1 - Method and system of performing route scheduling for electric vehicle based on waiting time - Google Patents
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Abstract
대기 시간을 이용한 전기 자동차의 경로를 최적화하는 방법 및 시스템이 제공된다. 경로 스케쥴링 방법은 특정 경로 상에 존재하는 복수의 충전 지점들을 식별하는 단계, 복수의 충전 지점들 각각에서 전기 자동차의 충전을 위해 요구되는 대기 시간을 획득하는 단계 및 대기 시간에 기초하여 복수의 충전 지점들의 방문 순서를 결정하는 단계를 포함한다.A method and system are provided for optimizing the route of an electric vehicle using latency. The route scheduling method includes identifying a plurality of charging points existing on a specific path, obtaining a waiting time required for charging an electric vehicle at each of the plurality of charging points, and a plurality of charging points based on the waiting time. Determining the order of visits.
Description
아래의 실시예들은 대기 시간을 이용한 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법 및 시스템에 관한 것이다.The following embodiments are related to a route scheduling method and system of an electric vehicle using the waiting time.
전기 자동차는 긴 충전 시간을 요구하는 반면에, 전기 자동차의 운행 거리는 상대적으로 짧다. 그러나, 전기 자동차는 대기 오염을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 연료비의 낭비를 줄일 수 있으므로, 전기 자동차의 수요는 지속적으로 증가할 것으로 예상된다.While electric vehicles require a long charging time, the driving distance of the electric vehicles is relatively short. However, since electric vehicles can not only reduce air pollution, but also waste of fuel costs, the demand for electric vehicles is expected to continue to increase.
사용자가 여행을 계획하는 경우, 사용자는 여행 스케쥴을 미리 짜놓는다. 다만, 사용자가 전기 자동차를 이용하여 여행하는 경우, 사용자에 의해 짜여진 여행 스케쥴이 전기 자동차의 충전 시간, 충전 횟수 등에 의해 문제를 일으킬 수 있다. 사용자가 A 지역, B 지역, C 지역 순서로 여행 스케쥴을 짜놓는 경우를 가정한다면, 사용자는 A 지역, B 지역, C 지역 각각의 체류 시간을 다르게 계획할 수 있다. A 지역, B 지역 및 C 지역 사이의 거리가 서로 다르다면, 전기 자동차의 충전 시간 등은 사용자의 여행 스케쥴을 제대로 실행하는 데에 어려움을 줄 수 있다.When the user plans a trip, the user sets up a travel schedule in advance. However, when the user travels by using the electric vehicle, the travel schedule created by the user may cause a problem due to the charging time, the number of charging of the electric vehicle, and the like. Assuming that the user schedules travel schedules in the A region, the B region, and the C region, the user may plan different time of stay in each of the A region, the B region, and the C region. If the distances are different between the regions A, B and C, the charging time of the electric vehicle may be difficult for the user to properly execute the travel schedule.
본 발명의 실시예들은 복수의 충전 지점들 각각에서 전기 자동차의 충전을 위해 요구되는 대기 시간(waiting time)을 고려하여 여러 지점들의 방문 순서를 결정함으로써, 최적의 스케쥴을 사용자에게 제공할 수 있는 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법 및 시스템을 제공한다.Embodiments of the present invention determine the order of visits of the various points in consideration of the waiting time required for charging the electric vehicle at each of the plurality of charging points, thereby providing an electric schedule that can provide the user with an optimal schedule. Provided are a method and a system for scheduling a route of a vehicle.
본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법은 특정 경로 상에 존재하는 복수의 충전 지점들을 식별하는 단계; 상기 복수의 충전 지점들 각각에서 상기 전기 자동차의 충전을 위해 요구되는 대기 시간(waiting time)을 획득하는 단계; 및 상기 대기 시간에 기초하여 상기 복수의 충전 지점들의 방문 순서를 결정하는 단계를 포함한다.Path scheduling method of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention comprises the steps of identifying a plurality of charging points existing on a specific path; Obtaining a waiting time required for charging the electric vehicle at each of the plurality of charging points; And determining a visit order of the plurality of charging points based on the waiting time.
상기 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법은 상기 복수의 충전 지점들 각각에서 예정된 체류 시간을 획득하는 단계; 상기 복수의 충전 지점들 각각에서 예정된 체류 시간 동안에 상기 전기 자동차에 충전되는 충전량을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 충전량에 따라 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량을 예측하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 대기 시간을 획득하는 단계는 상기 예측된 사용 가능한 배터리 용량을 기초로 상기 대기 시간을 획득하는 단계일 수 있다.The route scheduling method of the electric vehicle includes obtaining a predetermined dwell time at each of the plurality of charging points; Calculating a charge amount charged in the electric vehicle during a predetermined dwell time at each of the plurality of charge points; And predicting available battery capacity at each of the plurality of charging points according to the calculated charge amount, and obtaining the standby time based on the estimated available battery capacity. It may be a step of obtaining a waiting time.
상기 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법은 상기 복수의 충전 지점들 각각에서 상기 전기 자동차의 초기 배터리 잔량을 획득하는 단계; 및 상기 초기 배터리 잔량에 따라 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량을 예측하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 대기 시간을 획득하는 단계는 상기 예측된 사용 가능한 배터리 용량을 기초로 상기 대기 시간을 획득하는 단계일 수 있다.The route scheduling method of the electric vehicle may include obtaining an initial battery remaining amount of the electric vehicle at each of the plurality of charging points; And predicting the available battery capacity at each of the plurality of charging points according to the initial battery remaining amount, wherein obtaining the standby time is based on the estimated available battery capacity. It may be a step of obtaining a waiting time.
상기 대기 시간을 획득하는 단계는 특정 충전 지점으로부터 다음 충전 지점까지의 거리에 기초하여 상기 대기 시간을 획득하는 단계일 수 있다.The acquiring the waiting time may be an operation of acquiring the waiting time based on a distance from a specific charging point to a next charging point.
상기 대기 시간을 획득하는 단계는 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.Obtaining the standby time may include estimating available battery capacity at each of the plurality of charging points.
상기 대기 시간을 획득하는 단계는 상기 특정 충전 지점으로부터 상기 다음 충전 지점까지의 거리 및 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량 사이의 차에 기초하여 상기 대기 시간을 획득하는 단계일 수 있다.Acquiring the standby time may be acquiring the standby time based on a difference between the distance from the specific charging point to the next charging point and the available battery capacity at each of the plurality of charging points. .
상기 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법은 상기 복수의 충전 지점들에서의 대기 시간들의 합을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.The route scheduling method of the electric vehicle may further include calculating a sum of waiting times at the plurality of charging points.
상기 방문 순서를 결정하는 단계는 상기 복수의 충전 지점들에서의 대기 시간들의 합에 기초하여 상기 방문 순서를 결정하는 단계일 수 있다.The determining of the visit order may be determining the visit order based on the sum of waiting times at the plurality of charging points.
또한 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 경로를 최적화하는 시스템은 특정 경로 상에 존재하는 복수의 충전 지점 식별부; 상기 복수의 충전 지점들 각각에서 상기 전기 자동차의 충전을 위해 요구되는 대기 시간 획득부; 및 상기 대기 시간에 기초하여 상기 복수의 충전 지점들의 방문 순서 결정부를 포함할 수 있다.In addition, the system for optimizing the path of the electric vehicle according to an embodiment of the present invention comprises a plurality of charging point identification unit existing on a specific path; A waiting time obtaining unit required for charging the electric vehicle at each of the plurality of charging points; And a visit order determining unit of the plurality of charging points based on the waiting time.
상기 전기 자동차의 경로를 최적화하는 시스템은 상기 복수의 충전 지점들 각각에서 예정된 체류 시간을 획득하는 예정된 체류 시간 획득부; 상기 복수의 충전 지점들 각각에서 예정된 체류 시간 동안에 상기 전기 자동차에 충전되는 충전량을 계산하는 계산부; 및 상기 계산된 충전량에 따라 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량을 예측하는 사용 가능한 배터리 용량 예측부를 더 포함할 수 있고, 상기 대기 시간 획득부는 상기 예측된 사용 가능한 배터리 용량을 기초로 상기 대기 시간을 획득할 수 있다.The system for optimizing the path of the electric vehicle includes: a predetermined dwell time acquisition unit for acquiring a predetermined dwell time at each of the plurality of charging points; A calculator configured to calculate an amount of charge charged in the electric vehicle during a predetermined residence time at each of the plurality of charge points; And a usable battery capacity estimator configured to estimate usable battery capacity at each of the plurality of charging points according to the calculated charge amount, wherein the standby time obtainer is based on the estimated usable battery capacity. The waiting time can be obtained.
상기 전기 자동차의 경로를 최적화하는 시스템은 상기 복수의 충전 지점들 각각에서 상기 전기 자동차의 초기 배터리 잔량을 획득하는 초기 배터리 잔량 획득부; 및 상기 초기 배터리 잔량에 따라 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량을 예측하는 사용 가능한 배터리 용량 예측부를 더 포함할 수 있고, 상기 대기 시간 획득부는 상기 예측된 사용 가능한 배터리 용량을 기초로 상기 대기 시간을 획득할 수 있다.The system for optimizing the path of the electric vehicle includes: an initial battery remaining amount obtaining unit obtaining an initial battery remaining amount of the electric vehicle at each of the plurality of charging points; And a usable battery capacity estimator configured to estimate usable battery capacity at each of the plurality of charging points according to the initial battery remaining amount, wherein the standby time obtainer is based on the estimated available battery capacity. The waiting time can be obtained.
상기 대기 시간 획득부는 특정 충전 지점으로부터 다음 충전 지점까지의 거리에 기초하여 상기 대기 시간을 획득할 수 있다.The waiting time obtaining unit may obtain the waiting time based on a distance from a specific charging point to the next charging point.
상기 대기 시간 획득부는 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량을 예측하는 사용 가능한 배터리 용량 예측부를 포함할 수 있다.The standby time obtainer may include a usable battery capacity predictor that predicts usable battery capacity at each of the plurality of charging points.
상기 대기 시간 획득부는 상기 특정 충전 지점으로부터 상기 다음 충전 지점까지의 거리 및 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량 사이의 차에 기초하여 상기 대기 시간을 획득할 수 있다.The waiting time obtaining unit may obtain the waiting time based on a difference between the distance from the specific charging point to the next charging point and the available battery capacity at each of the plurality of charging points.
상기 전기 자동차의 경로를 최적화하는 시스템은 상기 복수의 충전 지점들에서의 대기 시간들의 합을 계산하는 합 계산부를 더 포함할 수 있다.The system for optimizing a path of the electric vehicle may further include a sum calculator configured to calculate a sum of waiting times at the plurality of charging points.
상기 방문 순서 결정부는 상기 복수의 충전 지점들에서의 대기 시간들의 합에 기초하여 상기 방문 순서를 결정할 수 있다.The visit order determining unit may determine the visit order based on the sum of waiting times at the plurality of charging points.
본 발명의 실시예들은 복수의 충전 지점들 각각에서 전기 자동차의 충전을 위해 요구되는 대기 시간(waiting time)을 고려하여 여러 지점들의 방문 순서를 결정함으로써, 최적의 스케쥴을 사용자에게 제공할 수 있는 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention determine the order of visits of the various points in consideration of the waiting time required for charging the electric vehicle at each of the plurality of charging points, thereby providing an electric schedule that can provide the user with an optimal schedule. A route scheduling method and system for a vehicle can be provided.
도 1은 복수의 충전 지점들을 포함하는 전기 자동차 충전 네트워크를 나타낸 도면이다.
도 2는 두 개의 충전 지점들을 예를 들어 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4는 도 3에 도시된 단계 320를 보다 구체적으로 나타낸 동작 흐름도이다.
도 5는 도 3에 도시된 단계 330를 보다 구체적으로 나타낸 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 경로 스케쥴링 시스템을 나타낸 블록도이다.1 is a diagram illustrating an electric vehicle charging network including a plurality of charging points.
2 illustrates two charging points by way of example.
3 is an operation flowchart illustrating a path scheduling method of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a
FIG. 5 is a flowchart
6 is a block diagram illustrating a path scheduling system of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 복수의 충전 지점들을 포함하는 전기 자동차 충전 네트워크를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating an electric vehicle charging network including a plurality of charging points.
도 1을 참조하면, 전기 자동차 충전 네트워크에서, 전기 자동차(110)에 의해 계획된 경로 상에는 A 지점(120), B 지점(130), C 지점(140), D 지점(150), E 지점(160), F 지점(170), G 지점(180), H 지점(190)이 존재한다.1, in an electric vehicle charging network,
전기 자동차(110)는 긴 충전 시간을 요구하는 반면에, 운행 거리가 상대적으로 짧다. 전기 자동차(110)는 모든 지점들을 방문할 계획을 갖고 있지만, 그 지점들의 방문 순서는 제한되지 않는다고 가정한다. 예를 들어, 전기 자동차는 A 지점(120), B 지점(130), C 지점(140), D 지점(150), E 지점(160), F 지점(170), G 지점(180), H 지점(190) 순서로 방문할 수 있지만, A지점(120), C 지점(140), H 지점(190), D 지점(150), G 지점(180), F 지점(170), B 지점(130), E 지점(160) 순서로 방문할 수도 있다.The
본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법은 분산적으로 또는 중앙 집중적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차 네트워크는 중앙 서버를 포함할 수 있고, 중앙 서버는 중앙 집중적으로 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법을 수행한 후, 스케쥴링 결과를 전기 자동차와 공유할 수 있다. 뿐만 아니라, 전기 자동차는 컴퓨팅 장치(computing device)를 내장할 수 있으며, 컴퓨팅 장치를 이용하여 스스로 스케쥴링을 수행할 수도 있다.The route scheduling method of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention may be performed distributedly or centrally. For example, the electric vehicle network may include a central server, and the central server may centrally perform the path scheduling method of the electric vehicle, and then share the scheduling result with the electric vehicle. In addition, the electric vehicle may have a built-in computing device and may perform scheduling by itself using the computing device.
아래에서는 전기 자동차 네트워크에서 충전 지점들 사이의 방문 순서를 결정하는 것을 충전 지점들에 대한 스케쥴링이라고 부르기로 한다. 충전 지점들에 대해 스케쥴링하는 것은 중요한 문제이다. 예를 들어, 전기 자동차가 A지점(120)에서 2 시간 동안 체류하는 동안에 충전된다면, 전기 자동차는 A지점(120)으로부터 B지점(130)으로 이동할 수 있는 반면에, B지점(130)에서 1 시간 동안 체류하는 동안에 충전되는 경우에, B지점(130)으로부터 A지점(120)으로 이동하는 것은 불가능할 수 있다. 따라서, 전기 자동차의 충전 지점들 사이의 방문 순서는 지점들 각각에서의 체류 시간, 지점들 사이의 거리에 따라 결정되어야 한다.In the following, determining the order of visits between charging points in the electric vehicle network will be referred to as scheduling for charging points. Scheduling for charging points is an important issue. For example, if the electric vehicle is charged while staying at
일반적으로 처음 지점에서 목적 지점까지 방문한 후, 다시 처음 목적지로 돌아오는 것은 순회 판매원 문제(Traveling Salesman Problem, TSP)로 간주될 수 있다. TSP는 복잡도(complexity) O(n!) 을 가지며, n은 방문 지점들의 수를 의미한다. TSP는 대표적인 휴리스틱(heuristics) 문제이고, 비결정 난해 조합적 최적화 문제(NP-hard combinational optimization problems)이지만, 총 방문 거리의 감소를 목표로 한다.In general, a visit from the first point to the destination point and then back to the first destination may be considered a Traveling Salesman Problem (TSP). TSP has a complexity O (n!) And n means the number of visited points. TSP is a representative heuristics problem and is an NP-hard combinational optimization problem, but aims to reduce the total visit distance.
G = {V, E}로 정의할 때, V는 노드(node)들의 집합이고, E는 링크(link)의 집합이다. 또한 D(Vi·Vj)가 노드 Vi 부터 노드 Vj 까지의 비용(cost)이라면, 링크 C = {D(Vi·Vj)}는 집합 E와 관련하여 거리(distance) 또는 비용(cost) 매트릭스로 정의된다.When G = {V, E}, V is a set of nodes, and E is a set of links. Also, if D (V iV j ) is the cost from node V i to node V j , then link C = {D (V iV j )} is the distance or cost with respect to set E It is defined as a (cost) matrix.
TSP는 가장 작은 방문 거리의 탐색을 목적으로 하므로, TSP는 비용 함수(cost function), F(V1,V2,…,Vn) = ∑ D(Vi·Vi+1) + D(Vi+1·V1)가 최소가 되도록 솔루션을 얻는다 즉, TSP에 따르면, 노드 Vi 부터 노드 Vi+1 까지의 거리와 노드 Vi+1 부터 노드 V1 까지의 거리의 합의 최소가 되도록 방문 순서가 결정된다. TSP는 역추적 기반 공간 순회(backtracking-based search space traversal)를 구현한다. 이 기법(scheme)은 가능한 모든 지점들을 방문하는 것을 전제로 해당 비용 함수를 이용하여 산출된 여러 비용들 중 가장 낮은 비용을 갖는 경로를 선택한다. 이 기법의 복잡도(complexity)는 O(n!) 이다.TSP is so for the purpose of navigation of the smallest landing distance, TSP is a cost function (cost function), F (V 1, V 2, ..., V n) = Σ D (V i · V i + 1) + D ( the V i + 1 · V 1) to obtain the solutions is minimized that is, according to the TSP, the node V i from the drive arrangement at least in from the distance to the node V i + 1 to the node V i + 1 to the node V 1 The order of visits is determined if possible. TSP implements backtracking-based search space traversal. This scheme selects the route with the lowest cost among the various costs calculated using the corresponding cost function, assuming that all possible points are visited. The complexity of this technique is O (n!).
그러나, 전기 자동차의 방문 순서를 결정하기 위하여 TSP의 비용 함수를 그대로 고려하는 것은 비효율적일 수 있다. 왜냐 하면, 전기 자동차는 잦은 충전을 필수적으로 요구하기 때문에, 상술한 비용 함수에 따른 비용만을 고려하여 경로를 결정하는 것은 충전량의 부족 또는 충전량의 과다 문제 등을 발생시킬 수 있기 때문이다. 뿐만 아니라, 전기 자동차의 경로를 최적으로 스케쥴링하기 위해서는 사용자의 체류 시간도 함께 고려되어야 할 필요가 있다. 아래에서는 사용자의 체류 시간과 전기 자동차의 필요한 충전 시간 사이의 차이를 대기 시간으로 정의한다.However, it may be inefficient to consider the cost function of the TSP as it is to determine the order of visit of the electric vehicle. This is because, since the electric vehicle necessarily requires frequent charging, determining the path by considering only the cost according to the above-described cost function may cause a shortage of charge or an excessive amount of charge. In addition, in order to optimally schedule the route of the electric vehicle, the residence time of the user also needs to be considered. Below, the difference between the user's residence time and the required charging time of the electric vehicle is defined as the waiting time.
전기 자동차는 길고 잦은 충전 시간을 요구하기 때문에, 사용자는 다음 장소로 이동하기 위해 전기 자동차의 충전을 기다려야 한다. 그러므로 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법은 총 대기 시간이 감소될 수 있도록 전기 자동차의 경로를 결정할 수 있다. 즉, 총 방문 거리가 최소가 되더라도 대기 시간의 총합은 최소가 아닐 수 있으며, 본 발명의 실시예는 대기 시간의 총합이 최소가 되도록 전기 자동차의 방문 순서를 결정할 수 있다.Since electric vehicles require long and frequent charging time, the user has to wait for charging of the electric vehicle to move to the next place. Therefore, the path scheduling method of the electric vehicle can determine the path of the electric vehicle so that the total waiting time can be reduced. That is, even if the total visit distance is minimum, the sum of the waiting times may not be the minimum, and the embodiment of the present invention may determine the order of visit of the electric vehicle such that the sum of the waiting times is minimum.
전기 자동차가 특정 지점에서 다음 지점으로 이동하고자 하는 경우, 남아 있는 배터리의 양으로 운행할 수 있는 거리가 특정 지점으로부터 다음 지점까지의 거리보다 크다면, 대기 시간은 '0'으로 간주된다. 반면에, 전기 자동차의 충전을 위해 추가적으로 시간이 필요하다면, 대기 시간이 '0'보다 클 것이다. If the electric vehicle wants to move from a certain point to the next point, if the distance that can be driven by the amount of remaining battery is greater than the distance from the specific point to the next point, the waiting time is regarded as '0'. On the other hand, if additional time is needed for charging the electric vehicle, the waiting time will be greater than zero.
즉, 본 발명의 실시예는 추가적으로 필요한 충전 시간 및 체류 시간을 이용하여 대기 시간의 총합이 최소가 되도록 하는 솔루션을 제공한다. 이 때, 모든 방문 지점들 각각에서의 체류 시간은 현실적으로 식별될 수 있을 뿐만 아니라, 통계적으로 식별될 수 있다. 예를 들어, 통계적인 체류 시간은 체류 시간들의 평균값으로 설정될 수 있다.That is, embodiments of the present invention additionally provide a solution that utilizes the necessary charging time and residence time to minimize the sum of the waiting times. At this time, the time of stay at each of all visit points can be identified not only realistically but also statistically. For example, the statistical residence time can be set to an average value of residence times.
체류 시간 동안에 전기 자동차의 충전이 가능하므로 전기 자동차의 충전 시간과 체류 시간을 겹치게 하는 것은 대기 시간을 줄일 수 있다. 경로 스케쥴링의 효율성은 대기 시간의 감소에 의존하므로, 체류 시간과 충전 시간 사이에서 겹치는 영역이 증가할수록 대기 시간이 더 감소할 수 있다.Since the electric vehicle can be charged during the dwell time, overlapping the charging time and the dwell time of the electric vehicle can reduce the waiting time. Since the efficiency of path scheduling depends on a reduction in latency, the latency can be further reduced as the area of overlap between residence time and charge time increases.
아래에서는 특정 방문 순서의 대기 시간 감소를 위한 대기 시간 추정 모델(estimation model)을 정의하고, 대기 시간을 최소화하기 위한 방법을 기술한다. 이 때, 도로 네트워크(road network)는 방문 지점을 설명한 관심 지역 정보(Point Of Interest, POI)를 포함할 수 있고, 본 발명의 실시예는 A* 알고리즘(A* algorithm)을 이용하여 두 지점 사이의 운행 거리 및 운행 시간을 추정할 수 있다. 사용자가 선택한 지점들의 모든 페어는 비용 매트릭스(cost matrix)에 대응될 수 있고, 비용 매트릭스를 기반으로 공간 탐색 메커니즘(the space search mechanism)이 적용될 수 있다.Below, we define a latency estimation model for reducing the latency of a specific visit order and describe a method for minimizing the latency. In this case, the road network may include Point Of Interest (POI) describing the visited point, and an embodiment of the present invention uses an A * algorithm to between two points. It is possible to estimate the travel distance and travel time of. Every pair of user-selected points may correspond to a cost matrix, and the space search mechanism may be applied based on the cost matrix.
도 2는 두 개의 충전 지점들의 예를 나타낸 도면이다.2 shows an example of two charging points.
도 2를 참조하면, 전기 자동차(210)가 임의의 지점에서 충전 지점 1(220) 또는 충전 지점 2(230)에 도착하는 경우에 초기 배터리 잔량은 10Km이고, 충전 지점 1(220)과 충전 지점 2(230) 사이의 거리 차이는 30Km라고 가정한다, 또한 전기 자동차(210)가 1시간 동안 충전된다면, 15Km를 더 운행할 수 있다고 가정하고, 충전 지점 1(220)에서의 예정된 체류 시간은 1시간이며, 충전 지점 2(230)에서의 예정된 체류 시간은 3시간이라고 가정한다.Referring to FIG. 2, when the
거리 지수(distance credit)는 전기 자동차가 특정 배터리 양으로 갈 수 있는 운행 가능 거리를 의미한다. 거리 지수(distance credit)는 전기 자동차가 배터리를 충전한 때에 증가하고, 전기 자동차가 운행한 거리에 따라 감소한다. 거리 지수는 거리 도메인, 시간 도메인, 배터리 도메인 사이에서 환산될 수 있다.Distance credit refers to the distance traveled by an electric vehicle with a certain amount of battery. The distance credit increases when the electric vehicle charges the battery and decreases with the distance the electric vehicle has traveled. The distance index may be converted between the distance domain, time domain, and battery domain.
전기 자동차(210)는 예정된 체류 시간 동안 충전된다. 예를 들어, 충전 지점 1(220)에서 충전 지점 2(230)으로 이동하는 경우, 충전 지점 1(220)과 충전 지점 2(230)의 거리 차이는 30Km이고, 예정된 체류 시간 1시간 동안에 전기 자동차(210)가 충전된다면, 사용 가능한 배터리 용량의 거리 지수(distance credit)는 25Km가 될 것이다. 따라서, 전기 자동차는 5Km에 대응하는 거리만큼 더 충전되어야 하고, 따라서 20분의 대기 시간이 발생한다. 그러나 충전 지점 2(230)에서 충전 지점 1(220)으로 가는 경우, 충전 지점 1(220)과 충전 지점 2(230)의 거리 차이는 30Km이고, 예정된 체류 시간 3시간 동안에 전기 자동차(210)가 충전된다면, 사용 가능한 배터리 용량의 거리 지수(distance credit)는 55Km일 것이다. 따라서, 충전 지점 2(230)에서 충전 지점 1(220)으로 가는 경우에는 대기 시간이 발생하지 않는다. 따라서, 충전 지점 2(230)에서 충전 지점 1(220)으로 가는 경우에는 대기 시간이 발생하지 않으므로, 충전 지점 2(230)에서 충전 지점 1(220)으로 가는 것이 충전 지점 1(220)에서 충전 지점 2(230)으로 가는 것보다 효율적일 수 있다.The
본 발명의 실시예는 복수의 충전 지점들 각각에서 예정된 체류 시간 동안에 전기 자동차에 충전되는 충전량을 계산한다. T(Vi)는 충전 지점 Vi에서 예정된 체류 시간 동안에 충전 되는 배터리 양에 대응하는 거리 지수(distance credit)이다. 그리고, Bi in은 충전 지점Vi에서 체류 하기 전에 남아 있는 배터리 양에 대응하는 거리 지수이며, Bi av는 충전 지점 Vi에서 다음 충전 지점 Vi+1 까지의 운행을 위해 사용 가능한 배터리 용량에 대응하는 거리 지수이다.An embodiment of the present invention calculates the amount of charge charged to an electric vehicle during a predetermined residence time at each of a plurality of charge points. T (V i ) is the distance credit corresponding to the amount of battery charged during the predetermined dwell time at the charging point V i . And B i in is the distance index corresponding to the amount of battery remaining before staying at the charging point V i , and B i av is the available battery capacity for driving from the charging point V i to the next charging point V i + 1 Corresponding to the distance index.
Bi av는 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.B i av may be represented by Equation 1 below.
[수학식 1][Equation 1]
Bi av = min(Bmax,Bi in+ T(Vi))B i av = min (B max , B i in + T (V i ))
이 때, Bi av는 충전 지점 Vi에서 다음 충전 지점 Vi+1까지의 운행을 위해 사용 가능한 배터리 용량에 대응하는 거리 지수이고, Bi in은 충전 지점 Vi에서 체류 하기 전의 배터리 양에 대응하는 거리 지수이며, T(Vi) 는 충전 지점 Vi에서 예정된 체류 시간 동안에 충전되는 배터리 양에 대응하는 거리 지수이고, Bmax는 전기 자동차의 최대 배터리 충전량이다. 대기 시간은 예정된 체류 시간 이외에 추가적으로 충전을 위해 소요되는 시간으로서, 예측된 사용 가능한 배터리 용량 및 특정 충전 지점으로부터 다음 충전 지점까지의 거리에 기초하여 계산될 수 있다.Where B i av is the distance index corresponding to the available battery capacity for travel from charging point V i to the next charging point V i + 1 , and B i in is the amount of battery before staying at charging point V i The corresponding distance index, T (V i ) is the distance index corresponding to the amount of battery charged during the predetermined residence time at the charging point V i , and B max is the maximum battery charge of the electric vehicle. The standby time is a time spent for additional charging in addition to the scheduled residence time, and may be calculated based on the predicted available battery capacity and the distance from the specific charging point to the next charging point.
Wi는 충전 지점 Vi에서 다음 충전 지점 Vi+1까지의 운행을 위해 필요한 대기 시간의 거리 지수이며, 하기 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.W i is a distance index of the waiting time required for driving from the charging point V i to the next charging point V i + 1 , and may be defined as in Equation 2 below.
[수학식 2]&Quot; (2) "
Wi = Wi-1 - min(0, Bi av - D(Vi·Vi+1)) W i = W i-1 - min (0, B i av - D (V i · V i + 1))
이 때, Wi는 충전 지점 Vi에서 다음 충전 지점 Vi+1까지의 운행을 위해 필요한 대기 시간, Wi-1는 충전 지점 Vi-1에서 다음 충전 지점 Vi 까지의 운행을 위해 필요한 대기 시간, Bi av는 충전 지점 Vi에서 다음 충전 지점 Vi+1까지의 운행을 위해 사용 가능한 배터리 용량, D(Vi·Vi+1)는 충전 지점 Vi에서 다음 충전 지점 Vi+1까지의 운행을 위해 필요한 배터리 용량이다.At this time, W i is the waiting time required for driving from the charging point V i to the next charging point V i + 1 , and W i-1 is required for driving from the charging point V i-1 to the next charging point V i . latency, B i av is a charging point V i + battery capacity is available for the operation of up to 1, D (V i · V i + 1) is next charge point in the charging points V i V i at a charging point V i Battery capacity required for driving up to +1 .
Bi av가 D(Vi·Vi+1)보다 큰 경우에는, 충전 지점 Vi에서 다음 충전 지점 Vi+1까지 운행에 필요한 배터리 양이 충분한 것을 의미한다. 따라서 추가적인 배터리 충전이 필요하지 않으므로 min(0, Bi av - D(Vi·Vi+1)) 은 0이 된다. 반면에 Bi av 가 D(Vi·Vi+1)보다 작은 경우에는, 충전 지점 Vi에서 다음 충전 지점 Vi+1까지 운행에 필요한 배터리 양이 충분하지 않다는 것을 의미한다. 따라서 추가적인 배터리 충전이 필요하므로 대기 시간이 발생하고, Bi av - D(Vi·Vi+1)는 음수가 된다. 따라서 Wi = Wi-1 - min(0, Bi av - D(Vi·Vi+1))에서 min(0, Bi av - D(Vi·Vi+1)항에 -1 이 곱해지므로 Wi는 Wi-1에서 -min(0, Bi av-D(Vi·Vi+1) 만큼 합한 것이 된다.When B i av is greater than D (V i · V i + 1) , the means that the battery power required for the operation in the charging points V i to the next charge point, V i + 1 is sufficient. Therefore, because it does not require additional battery charging min (0, B i av - D (V i · V i + 1)) is zero. Means that, while the B i av is D (V i · V i + 1) is smaller than, charging points V i + 1 is the battery level required for operation is not enough to fill in the points V i. As a result, additional battery charging is required, resulting in a waiting time, and B i av -D (V i · V i + 1 ) becomes negative. Therefore, W i = W i-1 - a D (V i · V i + 1) , wherein - min (0, B i av - D (V i · V i + 1)) min (0, B i av in- 1 is multiplied so that the sum of W i is as -min (0, B i av -D (V i · V i + 1) in the W i-1.
최종적으로, 충전 지점 Vi에서 추가적인 배터리 충전이 필요한지 여부에 따라 Bi+1 in은 0 또는 Bi av - D(Vi·Vi+1) 중 어느 하나로 설정된다.Is set in any one of D (V i · V i + 1) - finally, B i + 1 in i av is 0 or B, depending on whether the additional battery charge is needed in the filling point of V i.
또한, 본 발명의 실시예는 복수의 충전 지점들의 방문 순서를 결정한다. 이 때, 대기 시간 예측 모델이 사용될 수 있으며, 역추적 기반 공간 순회(backtracking-based search space traversal)는 대기 시간의 합 ∑Wi이 최소가 되도록 전기 자동차의 경로를 최적화할 수 있고, 최적화된 방문 순서를 결정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 사용자의 예정된 스케쥴(체류 시간)을 고려하여 최적의 방문 순서를 결정함으로써, 전기 자동차의 충전을 위해 추가적으로 요구되는 시간인 대기 시간을 최소화할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention determine the order of visits of the plurality of charging points. At this time, the latency prediction model can be used, and backtracking-based search space traversal can optimize the path of the electric vehicle so that the sum of the latency is minimum ∑W i , and the optimized visit You can decide the order. Therefore, the embodiment of the present invention can minimize the waiting time, which is additionally required for charging the electric vehicle, by determining the optimal order of visit in consideration of the user's predetermined schedule (retention time).
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.3 is an operation flowchart illustrating a path scheduling method of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법은 계획된 경로 상에 존재하는 복수의 충전 지점들을 식별한다(310). Referring to FIG. 3, a path scheduling method of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention identifies a plurality of charging points existing on a planned path (310).
여기서, 계획된 경로 상에 충전 지점들이 존재하는지 여부는 미리 저장된 지도 데이터베이스를 통하여 전기 자동차상에서 또는 온라인을 통하여 서버 상에서 판단될 수 있다.Here, whether there are charging points on the planned route can be determined on the electric vehicle through a pre-stored map database or on the server via online.
이 때, 사용자는 방문해야 할 지점들 및 지점들 각각에서의 체류 시간을 전기 자동차에 내장된 컴퓨팅 장치(computing device)에 직접 입력하거나, 전기 자동차 네트워크 연결을 통하여 원격 어플리케이션(remote application)으로 입력할 수 있다. 물론, 상술한 체류 시간은 통계적으로 설정될 수도 있다.At this time, the user inputs the points to be visited and the time of stay at each of the points directly into a computing device embedded in the electric vehicle or into a remote application through an electric vehicle network connection. Can be. Of course, the dwell time described above may be set statistically.
또한, 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법은 복수의 충전 지점들 각각에서 전기 자동차의 충전을 위해 요구되는 대기 시간(waiting time)을 획득한다(320).In addition, the path scheduling method of the electric vehicle obtains a waiting time required for charging the electric vehicle at each of the plurality of charging points (320).
이 때, 대기 시간은 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량에 의존할 수 있다. 여기서, 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량은 상술한 바와 같이 예정된 체류 시간 동안에 전기 자동차에 충전되는 충전량, 복수의 충전 지점들 각각에서 전기 자동차의 초기 배터리 잔량 또는 특정 충전 지점으로부터 다음 충전 지점까지의 거리 중 적어도 하나를 기초로 계산될 수 있다. 여기서, 계산량의 감소를 위하여 예정된 체류 시간 동안에 전기 자동차에 충전되는 충전량, 복수의 충전 지점들 각각에서 전기 자동차의 초기 배터리 잔량 또는 특정 충전 지점으로부터 다음 충전 지점까지의 거리 모두는 변수로 사용될 수 있으나, 그들 중 적어도 하나는 통계치를 통하여 특정 값으로 셋팅될 수 있다.At this time, the standby time may depend on the available battery capacity at each of the plurality of charging points. Here, the available battery capacity at each of the plurality of charging points is the amount of charge charged to the electric vehicle during the predetermined dwell time as described above, the initial battery level of the electric vehicle at each of the plurality of charging points or the next charge from a specific charging point. It may be calculated based on at least one of the distances to the points. Here, the amount of charge charged to the electric vehicle during the predetermined dwell time, the initial battery remaining amount of the electric vehicle at each of the plurality of charging points, or the distance from the specific charging point to the next charging point may be used as variables in order to reduce the calculation amount. At least one of them may be set to a specific value through statistics.
상술한 바와 같이, 대기 시간 Wi는 상기 수학식 2에 정의된 바와 같이, 예정된 체류 시간 이외에 추가적으로 충전을 위해 소요되는 시간으로서, 예측된 사용 가능한 배터리 용량 및 특정 충전 지점으로부터 다음 충전 지점까지의 거리에 기초하여 계산될 수 있다.As described above, the standby time W i is the time taken for additional charging in addition to the scheduled residence time, as defined in Equation 2 above, and the estimated usable battery capacity and the distance from the specific charging point to the next charging point. It can be calculated based on.
또한, 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법은 복수의 충전 지점들의 방문 순서를 결정한다(330). 즉, 최적화된 방문 순서는 대기 시간들의 합 ∑Wi이 최소가 되도록 전기 자동차의 경로를 최적화하는 과정에서 도출될 수 있다.In addition, the route scheduling method of the electric vehicle determines the visit order of the plurality of charging points (330). That is, the optimized visit order may be derived in the process of optimizing the path of the electric vehicle such that the sum of waiting times ΣW i is minimum.
도 4는 도 3에 도시된 단계(320)를 보다 구체적으로 나타낸 동작 흐름도이다.FIG. 4 is an operational
도 4를 참조하면, 단계(320)는 복수의 충전 지점들 각각에 도착할 때의 초기 배터리 잔량 Bi in을 획득한다(410). 여기서, 도 4에 도시되지 아니하였지만, 단계(320)는 복수의 충전 지점들 각각에서 예정된 체류 시간을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4,
또한, 단계(320)는 복수의 충전 지점들 각각에서의 예정된 체류 시간 동안에 충전되는 충전량 T(Vi)을 계산한다(420).Step 320 also calculates 420 the amount of charge T (V i ) that is charged during the predetermined residence time at each of the plurality of charge points.
이 때, 상술한 바와 같이, T(Vi)는 충전 지점 Vi에서 예정된 체류 시간 동안에 충전 되는 배터리 양에 대응하는 거리 지수이다.At this time, as described above, T (V i ) is a distance index corresponding to the amount of battery charged during the predetermined residence time at the charging point V i .
또한, 단계(320)는 예정된 체류 시간 동안에 충전되는 충전량 T(Vi)에 따라 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량 Bi av를 예측한다(430). 보다 구체적으로, 단계(320)는 상기 수학식 1을 이용하여 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량 Bi av를 예측할 수 있다.Step 320 also predicts 430 the available battery capacity B i av at each of the plurality of charging points according to the charge amount T (V i ) charged during the predetermined residence time. More specifically,
또한, 단계(320)는 예측된 충전량 Bi av에 따라 복수의 충전 지점들 각각에서 다음 충전 지점까지 운행하기 위해서 필요한 배터리 용량을 예측한다(440). Further, step 320 estimates the battery capacity required to travel from each of the plurality of charging points to the next charging point according to the estimated charge amount B i av (440).
이 때, 전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법은 A* 알고리즘(A* algorithm)을 이용하여 충전 지점 Vi에서 이동하여야 할 다음 충전 지점 Vi+1을 검색한 후, 충전 지점 Vi와의 거리의 차를 이용하여 복수의 충전 지점들 각각에서 다음 충전 지점까지 운행하기 위해서 필요한 배터리 용량을 예측한다(440).At this time, the route scheduling method of the electric vehicle searches for the next charging point V i + 1 to be moved from the charging point V i by using the A * algorithm, and then calculates the difference of the distance from the charging point V i . In
여기서, 상술한 바와 같이, D(Vi·Vi+1)는 충전 지점 Vi에서 다음 충전 지점 Vi+1까지의 운행을 위해 필요한 배터리 용량이다. Here, as described above, D (V iV i + 1 ) is a battery capacity required for driving from the charging point V i to the next charging point V i + 1 .
단계(320)는 특정 충전 지점으로부터 다음 충전 지점까지의 거리 및 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량 사이의 차에 기초하여 대기 시간을 계산한다(450). 즉, 상기 수학식 2에 정의된 바와 같이, 단계(320)는 Wi = Wi-1 - min(0, Bi av - D(Vi·Vi+1))에 따라 대기 시간을 계산할 수 있다.Step 320 calculates a standby time based on the difference between the distance from a particular charging point to the next charging point and the available battery capacity at each of the plurality of charging points (450). That is, as defined in Equation (2),
또한, 대기 시간은 예측된 사용 가능한 배터리 용량에 의존할 수 있다. 예를 들어, 주어진 체류 시간에 대하여 예측된 사용 가능한 배터리 용량이 크고 남아 있는 배터리 용량이 작다면, 대기 시간은 길어질 수 있다. 반대로, 예측된 사용 가능한 배터리 용량이 작고, 남아 있는 배터리 용량이 크다면, 대기 시간은 짧아질 수 있다.In addition, the latency may depend on the predicted available battery capacity. For example, if the available battery capacity predicted for a given dwell time is large and the remaining battery capacity is small, the standby time may be long. Conversely, if the predicted usable battery capacity is small and the remaining battery capacity is large, the standby time can be shortened.
또한, 대기 시간은 특정 충전 지점으로부터 다음 충전 지점까지의 거리에 의존할 수 있다. 즉, 특정 충전 지점으로부터 다음 충전 지점까지의 거리가 증가할수록 대기 시간은 길어질 수 있다.The waiting time may also depend on the distance from a particular charging point to the next charging point. That is, the waiting time may increase as the distance from a specific charging point to the next charging point increases.
전기 자동차의 경로 스케쥴링 방법은 단계(410) 내지 단계(450)를 다음 충전 지점이 존재하지 않을 때까지 반복적으로 수행한다.The path scheduling method of the electric vehicle repeatedly performs
도 5는 도 3에 도시된 단계(330)를 보다 구체적으로 나타낸 동작 흐름도이다.FIG. 5 is a
도 5를 참조하면, 단계(330)는 복수의 충전 지점들에서 대기 시간들의 합을 계산한다(510). Referring to FIG. 5,
또한, 단계(330)는 최종 충전 지점에서 가장 작은 대기 시간들의 합을 선택한다(520).Step 330 also selects 520 the sum of the smallest wait times at the final charging point.
또한, 방문 순서 결정 단계는 선택된 대기 시간들의 합이 가장 작은 방문 경로를 전기 자동차의 방문 순서로 판단한다(530).In addition, the visit order determining step determines the visit route of the smallest sum of the selected waiting times as the visit order of the electric vehicle (530).
즉, 최초 충전 지점에서 최종 충전 지점까지의 방문 경로에 따른 대기 시간들의 합인 ∑Wi가 최소가 되도록 전기 자동차의 방문 순서가 결정된다.That is, the order of visit of the electric vehicle is determined such that the sum ΣW i, which is the sum of waiting times along the visit path from the initial charging point to the final charging point, is minimum.
상술한, 전기 자동차의 경로를 최적화 하는 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The above-described method for optimizing the path of the electric vehicle may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 경로 스케쥴링 시스템을 나타낸 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a path scheduling system of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 충전 지점 식별부(610)는 계획된 경로 상에 존재하는 복수의 충전 지점들을 식별한다.Referring to FIG. 6, the charging
또한, 대기 시간 획득부(620)는 복수의 충전 지점들 각각에서 전기 자동차의 충전을 위해 요구되는 대기 시간(waiting time)을 획득한다.In addition, the waiting
이 때, 도 6에 도시되지 아니하였지만, 초기 배터리 잔량 획득부는 복수의 충전 지점들 각각에서 체류 하기 전에 배터리 잔량을 체크할 수 있다.At this time, although not shown in FIG. 6, the initial battery remaining amount obtaining unit may check the remaining battery level before each of the plurality of charging points.
또한, 대기 시간 획득부(620)는 특정 충전 지점으로부터 다음 충전 지점까지의 거리 및 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량 사이의 차에 기초하여 대기 시간을 계산하는 대기 시간 계산부를 포함할 수 있다. 또한, 방문 순서 결정부(630)는 복수의 충전 지점들의 방문 순서를 결정한다. 이 때, 방문 순서 결정부는 복수의 충전 지점들에서 대기 시간들의 합을 계산하는 합 계산부를 포함할 수 있다.In addition, the
도 6에 도시된 전기 자동차의 경로 스케쥴링 시스템에는 도 1 내지 도 5를 통해 설명된 내용이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.Since the contents described with reference to FIGS. 1 to 5 may be applied to the route scheduling system of the electric vehicle illustrated in FIG. 6, a detailed description thereof will be omitted.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
Claims (15)
특정 경로 상에 존재하는 복수의 충전 지점들을 식별하는 단계;
상기 복수의 충전 지점들 각각에서 예정된 체류 시간 이외에 추가적으로 상기 전기 자동차의 충전을 위해 요구되는 대기 시간(waiting time)을 획득하는 단계; 및
상기 대기 시간에 기초하여 상기 복수의 충전 지점들의 방문 순서를 결정하는 단계
를 포함하고,
상기 대기 시간을 획득하는 단계는,
상기 예정된 체류 시간 동안에 상기 전기 자동차에 충전되는 충전량을 계산하는 단계;
상기 계산된 충전량을 이용하여 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량을 예측하는 단계; 및
상기 예측된 사용 가능한 배터리 용량을 기초로 상기 대기 시간을 계산하는 단계
를 포함하는 전기 자동차의 경로를 최적화하는 방법.In the method of optimizing the path of the electric vehicle,
Identifying a plurality of charging points present on a particular path;
Obtaining a waiting time required for charging the electric vehicle in addition to a predetermined dwell time at each of the plurality of charging points; And
Determining a visit order of the plurality of charging points based on the waiting time
Lt; / RTI >
Obtaining the waiting time,
Calculating a charge amount charged in the electric vehicle during the predetermined residence time;
Predicting available battery capacity at each of the plurality of charging points using the calculated charge amount; And
Calculating the standby time based on the predicted available battery capacity
How to optimize the path of the electric vehicle comprising a.
상기 사용 가능한 배터리 용량을 예측하는 단계는,
상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 상기 전기 자동차의 초기 배터리 잔량을 획득하는 단계; 및
상기 초기 배터리 잔량 및 상기 계산된 충전량을 이용하여 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량을 예측하는 단계
를 포함하는 전기 자동차의 경로를 최적화하는 방법.The method of claim 1,
Predicting the available battery capacity,
Obtaining an initial battery remaining amount of the electric vehicle at each of the plurality of charging points; And
Estimating available battery capacity at each of the plurality of charging points using the initial battery level and the calculated charge amount
How to optimize the path of the electric vehicle comprising a.
상기 대기 시간을 획득하는 단계는,
상기 복수의 충전 지점들 각각에서 다음 충전 지점까지의 거리에 기초하여 상기 대기 시간을 획득하는 단계
를 포함하는 전기 자동차의 경로를 최적화하는 방법.The method of claim 1,
Obtaining the waiting time,
Obtaining the waiting time based on a distance from each of the plurality of charging points to a next charging point
How to optimize the path of the electric vehicle comprising a.
상기 대기 시간을 획득하는 단계는,
상기 복수의 충전 지점들 각각에서 다음 충전 지점까지의 거리 및 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량 사이의 차에 기초하여 상기 대기 시간을 획득하는 단계
를 포함하는 전기 자동차의 경로를 최적화하는 방법.5. The method of claim 4,
Obtaining the waiting time,
Obtaining the standby time based on a difference between a distance from each of the plurality of charging points to a next charging point and available battery capacity at each of the plurality of charging points
How to optimize the path of the electric vehicle comprising a.
상기 복수의 충전 지점들에서의 대기 시간들의 합을 계산하는 단계
를 더 포함하고,
상기 방문 순서를 결정하는 단계는,
상기 복수의 충전 지점들에서의 대기 시간들의 합에 기초하여 상기 방문 순서를 결정하는 단계
를 포함하는 전기 자동차의 경로를 최적화하는 방법.The method of claim 1, wherein
Calculating a sum of waiting times at the plurality of charging points
Further comprising:
Determining the visit order,
Determining the order of visits based on the sum of the wait times at the plurality of charging points
How to optimize the path of the electric vehicle comprising a.
특정 경로 상에 존재하는 복수의 충전 지점들을 식별하는 충전 지점 식별부;
상기 복수의 충전 지점들 각각에서 예정된 체류 시간 이외에 추가적으로 상기 전기 자동차의 충전을 위해 요구되는 대기 시간을 획득하는 대기 시간 획득부; 및
상기 대기 시간에 기초하여 상기 복수의 충전 지점들의 방문 순서를 결정하는 방문 순서 결정부
를 포함하고,
상기 대기 시간 획득부는
상기 예정된 체류 시간 동안에 상기 전기 자동차에 충전되는 충전량을 계산하는 충전량 계산부;
상기 계산된 충전량을 이용하여 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량을 예측하는 사용 가능한 배터리 용량 예측부; 및
상기 예측된 사용 가능한 배터리 용량을 기초로 상기 대기 시간을 획득하는 대기시간 계산부
를 포함하는 전기 자동차의 경로를 최적화하는 시스템.In a system for optimizing the path of an electric vehicle,
A charging point identification unit identifying a plurality of charging points existing on a specific path;
A waiting time obtaining unit for obtaining a waiting time additionally required for charging the electric vehicle in addition to a predetermined residence time at each of the plurality of charging points; And
A visit order determining unit to determine a visit order of the plurality of charging points based on the waiting time
Lt; / RTI >
The waiting time obtaining unit
A charge amount calculator configured to calculate a charge amount charged in the electric vehicle during the predetermined residence time;
A usable battery capacity estimator for estimating usable battery capacity at each of the plurality of charge points using the calculated charge amount; And
A standby time calculator configured to obtain the standby time based on the estimated available battery capacity
System for optimizing the path of the electric vehicle comprising a.
상기 사용 가능한 배터리 용량 예측부는,
상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 상기 전기 자동차의 초기 배터리 잔량을 획득하고, 상기 초기 배터리 잔량 및 상기 계산된 충전량을 이용하여 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량을 예측하는 전기 자동차의 경로를 최적화하는 시스템.9. The method of claim 8,
The usable battery capacity prediction unit,
An electric vehicle that obtains an initial battery remaining amount of the electric vehicle at each of the plurality of charging points, and estimates available battery capacity at each of the plurality of charging points using the initial battery remaining amount and the calculated charge amount System to optimize the path.
상기 대기 시간 획득부는,
상기 복수의 충전 지점들 각각에서 다음 충전 지점까지의 거리에 기초하여 상기 대기 시간을 획득하는 전기 자동차의 경로를 최적화하는 시스템.9. The method of claim 8,
The waiting time obtaining unit,
And optimize the path of the electric vehicle to obtain the waiting time based on the distance from each of the plurality of charging points to the next charging point.
상기 대기 시간 획득부는,
상기 복수의 충전 지점들 각각에서 다음 충전 지점까지의 거리 및 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량 사이의 차에 기초하여 상기 대기 시간을 획득하는 전기 자동차의 경로를 최적화하는 시스템.12. The method of claim 11,
The waiting time obtaining unit,
And optimize the path of the electric vehicle to obtain the standby time based on the difference between the distance from each of the plurality of charging points to the next charging point and the available battery capacity at each of the plurality of charging points.
상기 복수의 충전 지점들에서의 대기 시간들의 합을 계산하는 합 계산부
를 더 포함하고,
상기 방문 순서 결정부는,
상기 복수의 충전 지점들에서의 대기 시간들의 합에 기초하여 상기 방문 순서를 결정하는 전기 자동차의 경로를 최적화하는 시스템.9. The method of claim 8,
A sum calculator for calculating a sum of waiting times at the plurality of charging points
Further comprising:
The visit order determination unit,
A system for optimizing the route of an electric vehicle that determines the order of visits based on a sum of waiting times at the plurality of charging points.
상기 사용 가능한 배터리 용량 예측부는,
수학식
Bi av = min(Bmax, Bi in+ T(Vi))
에 따라 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량을 예측하고,
Bi av는 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량이고, Bmax는 상기 전기 자동차의 최대 배터리 충전량이고, Bi in는 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 상기 전기 자동차의 초기 배터리 잔량이고, T(Vi)는 상기 복수의 충전 지점들 각각에서 예정된 체류 시간 동안 상기 전기 자동차에 충전되는 충전량인 전기 자동차의 경로를 최적화하는 시스템.11. The method of claim 10,
The usable battery capacity prediction unit,
Equation
B i av = min (B max , B i in + T (V i ))
Predicts available battery capacity at each of the plurality of charging points according to
B i av is the available battery capacity at each of the plurality of charging points, B max is the maximum battery charge of the electric vehicle, and B i in is the initial battery of the electric vehicle at each of the plurality of charging points The remaining amount, and T (V i ) is the amount of charge charged to the electric vehicle for a predetermined residence time at each of the plurality of charging points.
상기 대기 시간 획득부는,
수학식
Wi = Wi-1 - min(0, Bi av - D(Vi·Vi+1))
에 따라 상기 대기 시간을 획득하고,
Wi는 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 대기 시간이고, Wi-1는 상기 복수의 충전 지점들의 이전 충전 지점들 각각에서의 대기 시간이고, Bi av는 상기 복수의 충전 지점들 각각에서의 사용 가능한 배터리 용량이고, D(Vi·Vi+1)는 상기 복수의 충전 지점들 각각에서 다음 충전 지점까지의 거리를 운행하기 위해 필요한 배터리 용량인 전기 자동차의 경로를 최적화하는 시스템.The method of claim 12,
The waiting time obtaining unit,
Equation
W i = W i-1 - min (0, B i av - D (V i · V i + 1))
Acquiring the waiting time according to
W i is the waiting time at each of the plurality of charging points, W i-1 is the waiting time at each of the previous charging points of the plurality of charging points, and B i av is at each of the plurality of charging points Is a usable battery capacity of and D (V iV i + 1 ) is the battery capacity required to travel the distance from each of the plurality of charging points to the next charging point.
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