所屬的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的存儲裝置、處理裝置的具體工作過程及有關說明，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。本領域技術人員應該能夠意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的模塊、方法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結合來實現(xiàn)，軟件模塊、方法步驟對應的程序可以置于隨機存儲器（ram）、內存、只讀存儲器（rom）、電可編程rom、電可擦除可編程rom、寄存器、硬盤、可移動磁盤、cd-rom、或內所公知的任意其它形式的存儲介質中。為了清楚地說明電子硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以電子硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。本領域技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應認為超出本發(fā)明的范圍。下面參考圖16，其示出了用于實現(xiàn)本技術方法、系統(tǒng)、設備實施例的服務器的計算機系統(tǒng)的結構示意圖。圖16示出的服務器僅僅是一個示例，不應對本技術實施例的功能和使用范圍帶來任何限制。如圖16所示，計算機系統(tǒng)包括中央處理單元(cpu，central?processing?unit)1601，其可以根據(jù)存儲在只讀存儲器(rom，read?only?memory)1602中的程序或者從存儲部分1608加載到隨機訪問存儲器(ram，random?access?memory)1603中的程序而執(zhí)行各種適當?shù)膭幼骱吞幚怼Ｔ趓am?1603中，還存儲有系統(tǒng)操作所需的各種程序和數(shù)據(jù)。cpu?1601、rom1602以及ram1603通過總線1604彼此相連。輸入/輸出(i/o，input/output)接口1605也連接至總線1604。以下部件連接至i/o接口1605：包括鍵盤、鼠標等的輸入部分1606；包括諸如陰極射線管(crt，cathode?ray?tube)、液晶顯示器(lcd，liquid?crystal?display)等以及揚聲器等的輸出部分1607；包括硬盤等的存儲部分1608；以及包括諸如lan(局域網(wǎng)，local?areanetwork)卡、調制解調器等的網(wǎng)絡接口卡的通信部分1609。通信部分1609經(jīng)由諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡執(zhí)行通信處理。驅動器1610也根據(jù)需要連接至i/o接口1605?？刹鹦督橘|1611，諸如磁盤、光盤、磁光盤、半導體存儲器等等，根據(jù)需要安裝在驅動器1610上，以便于從其上讀出的計算機程序根據(jù)需要被安裝入存儲部分1608。特別地，根據(jù)本公開的實施例，上文參考流程圖描述的過程可以被實現(xiàn)為計算機軟件程序。例如，本公開的實施例包括一種計算機程序產品，其包括承載在計算機可讀介質上的計算機程序，該計算機程序包含用于執(zhí)行流程圖所示的方法的程序代碼。在這樣的實施例中，該計算機程序可以通過通信部分1609從網(wǎng)絡上被下載和安裝，和/或從可拆卸介質1611被安裝。在該計算機程序被中央處理單元(cpu)1601執(zhí)行時，執(zhí)行本技術的方法中限定的上述功能。需要說明的是，本技術上述的計算機可讀介質可以是計算機可讀信號介質或者計算機可讀存儲介質或者是上述兩者的任意組合。計算機可讀存儲介質例如可以是——但不限于——電、磁、光、電磁、紅外線、或半導體的系統(tǒng)、裝置或器件，或者任意以上的組合。計算機可讀存儲介質的更具體的例子可以包括但不限于：具有一個或多個導線的電連接、便攜式計算機磁盤、硬盤、隨機訪問存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦式可編程只讀存儲器(eprom或閃存)、光纖、便攜式緊湊磁盤只讀存儲器(cd-rom)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任意合適的組合。在本技術中，計算機可讀存儲介質可以是任何包含或存儲程序的有形介質，該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結合使用。而在本技術中，計算機可讀的信號介質可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數(shù)據(jù)信號，其中承載了計算機可讀的程序代碼。這種傳播的數(shù)據(jù)信號可以采用多種形式，包括但不限于電磁信號、光信號或上述的任意合適的組合。計算機可讀的信號介質還可以是計算機可讀存儲介質以外的任何計算機可讀介質，該計算機可讀介質可以發(fā)送、傳播或者傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結合使用的程序。計算機可讀介質上包含的程序代碼可以用任何適當?shù)慕橘|傳輸，包括但不限于：無線、電線、光纜、rf等等，或者上述的任意合適的組合?？梢砸砸环N或多種程序設計語言或其組合來編寫用于執(zhí)行本技術的操作的計算機程序代碼，上述程序設計語言包括面向對象的程序設計語言—諸如java、smalltalk、c++，還包括常規(guī)的過程式程序設計語言—諸如“c”語言或類似的程序設計語言。程序代碼可以完全地在用戶計算機上執(zhí)行、部分地在用戶計算機上執(zhí)行、作為一個獨立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計算機上部分在遠程計算機上執(zhí)行、或者完全在遠程計算機或服務器上執(zhí)行。在涉及遠程計算機的情形中，遠程計算機可以通過任意種類的網(wǎng)絡——包括局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan)—連接到用戶計算機，或者，可以連接到外部計算機(例如利用因特網(wǎng)服務提供商來通過因特網(wǎng)連接)。附圖中的流程圖和框圖，圖示了按照本技術各種實施例的系統(tǒng)、方法和計算機程序產品的可能實現(xiàn)的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段、或代碼的一部分，該模塊、程序段、或代碼的一部分包含一個或多個用于實現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應當注意，在有些作為替換的實現(xiàn)中，方框中所標注的功能也可以以不同于附圖中所標注的順序發(fā)生。例如，兩個接連地表示的方框實際上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或操作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計算機指令的組合來實現(xiàn)。術語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不是用于描述或表示特定的順序或先后次序。術語“包括”或者任何其它類似用語旨在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備/裝置不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其它要素，或者還包括這些過程、方法、物品或者設備/裝置所固有的要素。至此，已經(jīng)結合附圖所示的優(yōu)選實施方式描述了本發(fā)明的技術方案，但是，本領域技術人員容易理解的是，本發(fā)明的保護范圍顯然不局限于這些具體實施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領域技術人員可以對相關技術特征做出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術方案都將落入本發(fā)明的保護范圍之內。

背景技術：

1、隨著全球環(huán)保意識的提升和能源結構的調整，電動汽車(ev)因其零排放和低噪音的特點，在全球范圍內得到了迅速推廣。然而，充電基礎設施的建設面臨諸多挑戰(zhàn)，尤其是在城市層面缺乏統(tǒng)一規(guī)劃的情況下，充電設施的空間布局往往出現(xiàn)“冷熱不均”的現(xiàn)象，這直接影響到了充電服務的質量和效率。

2、近年來，關于充電設施規(guī)劃相關研究多側重于規(guī)劃選址，實際應用案例較少。充電設施選址研究的常用方法有：空間分析法、多指標綜合決策法、數(shù)學規(guī)劃法。其中，基于數(shù)學規(guī)劃法的研究應用最多，多指標綜合決策法次之，空間分析法最少。期刊為電力科學與技術學報，論文名稱為電動汽車充電設施規(guī)劃研究綜述與展望的文章中，分別從點需求和流量需求兩個方面介紹充電需求的時空分布研究情況；同時，根據(jù)充電設施使用場景與建設規(guī)模對規(guī)劃對象進行分類，并對規(guī)劃時需要考慮的因素進行梳理與分析。期刊為電力系統(tǒng)保護與控制，論文名稱為城市電動汽車充電設施需求預測與規(guī)劃布局研究的文章中，通過分析電動汽車充電設施發(fā)展趨勢與布局理念，提出城市充電設施規(guī)劃模式、技術流程、需求預測和規(guī)劃布局方法，并應用于安徽省全椒縣中心城區(qū)充電設施規(guī)劃設計。

3、在充電設施規(guī)劃應用案例方面，多數(shù)研究側重于充電設施發(fā)展規(guī)劃，對于充電設施空間布局規(guī)劃研究較少。期刊為綜合運輸，論文名稱為深圳純電動出租車充電設施規(guī)劃布局研究的文章中，針對深圳市的純電動出租車，從時間、空間以及用地三方面深入分析了純電動出租車運營特征及充電規(guī)律；基于特征規(guī)律，提出了出租車充電設施空間規(guī)劃策略和方法。

4、綜上所述，目前關于充電設施規(guī)劃的相關研究多側重于布局分配算法，缺少成體系的充電設施規(guī)劃方法，并且相關計算規(guī)模較小，難以適用大規(guī)模城市充電設施的規(guī)劃。在實際應用中還存在著諸如規(guī)劃方法單一、缺乏系統(tǒng)性考量、適用范圍受限等問題。特別是在大規(guī)模推廣應用過程中，如何實現(xiàn)充電設施的有效布局，以滿足快速增長的電動汽車充電需求，仍然是亟待解決的重要課題。

5、基于此，本發(fā)明提出了一種基于最大功率的城市公共充電設施規(guī)劃方法、系統(tǒng)及設備。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術中的上述問題，即現(xiàn)有技術中充電設施規(guī)劃方法單一、缺乏系統(tǒng)性考量以及適用范圍受限，導致充電設施空間布局不合理，難以滿足多樣化和大規(guī)模的充電需求的問題，本發(fā)明提供了一種基于最大功率的城市公共充電設施規(guī)劃方法、系統(tǒng)及設備。

2、本發(fā)明的第一方面，提出了一種基于最大功率的城市公共充電設施規(guī)劃方法，該方法包括：

3、基于目標城市關于電動汽車的歷史數(shù)據(jù)集獲取電動汽車用戶充電行為特征數(shù)據(jù)；

4、預測目標城市規(guī)劃年份電動汽車保有量總量；根據(jù)電動汽車使用特征對電動汽車進行分類，預測目標城市規(guī)劃年份的各類電動汽車的保有量；

5、根據(jù)電動汽車用戶充電行為特征數(shù)據(jù)以及各類電動汽車的保有量，計算得到規(guī)劃年份各類電動汽車的公共充電樁功率需求總量，結合當前年份和規(guī)劃年份不同功率公共充電樁的比例的年度變化量，得到規(guī)劃年份不同功率公共充電樁功率需求預測結果；

6、將待規(guī)劃區(qū)域進行網(wǎng)格劃分，獲取每個網(wǎng)格內不同功率公共充電樁的歷史充電數(shù)據(jù)，用于計算每個網(wǎng)格的歷史充電數(shù)據(jù)中的小時最大耗電量，作為對應網(wǎng)格的歷史最大充電需求功率，并計算各網(wǎng)格功率分配的權重值，結合規(guī)劃年份不同功率公共充電樁功率需求預測結果，對待規(guī)劃區(qū)域不同網(wǎng)格進行公共充電樁功率需求劃分；

7、按照功率對充電樁進行分類，并確定不同功率類型充電樁的標準樁；獲取各網(wǎng)格歷史充電數(shù)據(jù)中不同功率充電樁的充電比例、各網(wǎng)格在規(guī)劃中不同用地類型的比例，確定各網(wǎng)格不同類型充電樁的功率需求數(shù)據(jù)，結合標準樁功率計算各網(wǎng)格各類型充電樁的建設規(guī)模。

8、在一些優(yōu)選的實施方式中，獲取所述目標城市規(guī)劃年份電動汽車保有量總量的上限值和下限值，并計算得到各類電動汽車的保有量的上限值和下限值、規(guī)劃年份各類電動汽車的公共充電樁功率需求總量的上限值和下限值以及規(guī)劃年份不同功率公共充電樁功率需求預測結果的上限值和下限值，最后計算得到待規(guī)劃區(qū)域各網(wǎng)格不同功率的公共充電樁需求上限值和下限值。

9、在一些優(yōu)選的實施方式中，所述電動汽車用戶充電行為特征數(shù)據(jù)至少包括充電頻次、充電時長、快慢充比例、充電設施選擇偏好、電動汽車日均行駛里程、電動汽車單公里能耗、電動汽車充電效率、高峰小時系數(shù)、冗余系數(shù)和公共充電設施充電比例。

10、在一些優(yōu)選的實施方式中，公共充電樁功率需求總量 g，其計算方法為：

11、；

12、其中， g i為第 i類電動汽車公共充電樁功率需求總量； v i為第 i類電動汽車保有量； l i為第 i類電動汽車日均行駛里程； e i為第 i類電動汽車每公里能耗； q i為第 i類電動汽車使用公共充電樁充電比例； β為高峰小時系數(shù)，根據(jù)最高小時充電量與全日充電量數(shù)據(jù)獲得； γ為冗余系數(shù)，其根據(jù)城市現(xiàn)狀電動汽車總充電量、現(xiàn)狀公共充電樁裝機總量、充電樁利用率變化數(shù)據(jù)計算獲得。

13、在一些優(yōu)選的實施方式中，對歷史最大充電需求功率進行預處理，預處理后用于計算各網(wǎng)格功率分配的權重值，其預處理方法為：

14、；

15、其中， q i為第 i個網(wǎng)格歷史最大充電需求功率預處理后的值； n為第 i個網(wǎng)格相鄰網(wǎng)格數(shù)，相鄰網(wǎng)格定義為：若兩個網(wǎng)格具有共同的邊或頂點，則兩個網(wǎng)格相鄰； q in為第 i個網(wǎng)格的第n個相鄰網(wǎng)格的歷史最大充電需求功率。

16、在一些優(yōu)選的實施方式中，各網(wǎng)格功率分配的權重值，其計算方法為：

17、；

18、其中， w i為第 i個網(wǎng)格的權重值； q i為第 i個網(wǎng)格歷史最大充電需求功率預處理后的值；m為待規(guī)劃區(qū)域劃分的網(wǎng)格總數(shù)； q m為第m個網(wǎng)格歷史最大充電需求功率預處理后的值。

19、在一些優(yōu)選的實施方式中，基于該網(wǎng)格各類型充電樁的建設規(guī)模所需的公共停車位數(shù)量與各街區(qū)內現(xiàn)狀備案的公共停車位數(shù)量，評估各街區(qū)內現(xiàn)狀公共停車資源是否滿足充電設施建設需求。

20、本發(fā)明的另一方面，提出了一種基于最大功率的城市公共充電設施規(guī)劃系統(tǒng)，基于一種基于最大功率的城市公共充電設施規(guī)劃方法，該系統(tǒng)包括：

21、充電行為特征數(shù)據(jù)獲取模塊，其配置為基于目標城市關于電動汽車的歷史數(shù)據(jù)集獲取電動汽車用戶充電行為特征數(shù)據(jù)；

22、保有量計算模塊，其配置為預測目標城市規(guī)劃年份電動汽車保有量總量；根據(jù)電動汽車使用特征對電動汽車進行分類，預測目標城市規(guī)劃年份的各類電動汽車的保有量；

23、功率需求預測模塊，其配置為根據(jù)電動汽車用戶充電行為特征數(shù)據(jù)以及各類電動汽車的保有量，計算得到規(guī)劃年份各類電動汽車的公共充電樁功率需求總量，結合當前年份和規(guī)劃年份不同功率公共充電樁的比例的年度變化量，得到規(guī)劃年份不同功率公共充電樁功率需求預測結果；

24、公共充電樁功率需求劃分模塊，其配置為將待規(guī)劃區(qū)域進行網(wǎng)格劃分，獲取每個網(wǎng)格內不同功率公共充電樁的歷史充電數(shù)據(jù)，用于計算每個網(wǎng)格的歷史充電數(shù)據(jù)中的小時最大耗電量，作為對應網(wǎng)格的歷史最大充電需求功率，并計算各網(wǎng)格功率分配的權重值，結合規(guī)劃年份不同功率公共充電樁功率需求預測結果，對待規(guī)劃區(qū)域不同網(wǎng)格進行公共充電樁功率需求劃分；

25、建設規(guī)模生成模塊，其配置為按照功率對充電樁進行分類，并確定不同功率類型充電樁的標準樁；獲取各網(wǎng)格歷史充電數(shù)據(jù)中不同功率充電樁的充電比例、各網(wǎng)格在規(guī)劃中不同用地類型的比例，確定各網(wǎng)格不同類型充電樁的功率需求數(shù)據(jù)，結合標準樁功率計算各網(wǎng)格各類型充電樁的建設規(guī)模。

26、本發(fā)明的第三方面，提出了一種電子設備，包括：

27、至少一個處理器；以及

28、與至少一個所述處理器通信連接的存儲器；其中，

29、所述存儲器存儲有可被所述處理器執(zhí)行的指令，所述指令用于被所述處理器執(zhí)行以實現(xiàn)一種基于最大功率的城市公共充電設施規(guī)劃方法。

30、本發(fā)明的第四方面，提出了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機指令，所述計算機指令用于被所述計算機執(zhí)行以實現(xiàn)一種基于最大功率的城市公共充電設施規(guī)劃方法。

31、本發(fā)明的有益效果：

32、準確的需求預測：一方面，本發(fā)明基于電動汽車歷史最大充電功率預測電動汽車的充電功率需求，而非傳統(tǒng)方法常采用的基于車公樁比、充電時長、充電能耗等方法粗糙預測電動汽車充電需求；另一方面，本發(fā)明考慮了電動汽車用戶的充電行為溢出效應和空間相關性，對各網(wǎng)格的歷史最大充電功率進行處理，避免了得出歷史無充電需求區(qū)域在未來也無充電需求的錯誤結論。這樣使充電需求無論在宏觀層面還是微觀層面都能得到準確預測，避免過度建設或設施不足的情況發(fā)生，保證了充電設施的有效利用。

33、精確的充電設施空間布局：在空間維度上，本發(fā)明通過將待規(guī)劃區(qū)域進行網(wǎng)格化處理，并根據(jù)每個網(wǎng)格內的歷史充電數(shù)據(jù)來確定權重值，進而指導不同功率充電樁的合理布局；在時間維度上，本發(fā)明將預測年限細化，計算不同功率公共充電樁的比例年度需求量。這種方法無論在空間維度還是在時間維度，實現(xiàn)了在更小顆粒度上對未來充電需求的精準預測，可以更好地與不同層級國土空間規(guī)劃銜接，提高了充電設施布局的靈活性，還能確保充電資源的高效分配。

34、增強適應性：一方面，本發(fā)明考慮到電動汽車保有量的不確定性，通過設定保有量的上限值和下限值，從而為不同情景下的充電設施規(guī)劃提供了靈活的解決方案；另一方面，本發(fā)明以預測未來充電設施的功率需求為目標，而非充電設施數(shù)量為目標，可以根據(jù)充電技術的發(fā)展動態(tài)調整充電設施需求規(guī)模，增強了規(guī)劃方案的適應性和魯棒性。

35、提升用戶體驗：通過優(yōu)化充電設施的空間布局，減少充電等待時間，提升充電效率，最終改善了用戶的充電體驗，有助于促進電動汽車市場的健康發(fā)展。

36、經(jīng)濟性與實用性：通過引入高峰小時系數(shù)和冗余系數(shù)，確保了在高峰期充電設施能夠滿足需求的同時，也避免了不必要的資源浪費，提升了充電設施的經(jīng)濟效益和社會效益。