【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于选址调度，尤其涉及一种智能化电动物料车换电站选址及调度方法。
技术介绍
1、随着新能源汽车市场的不断推广，换电模式凭借其快捷高效、安全稳定等核心优势以及在电池统一管理、梯次利用、可再生利用等领域的发展潜力重回大众视野。2019年6月，国家发改委发布《推动重点消费品更新升级畅通资源循环利用实施方案(2019—2020年)》，明确提到“换电”、“车电分离”等概念。2020年4月，四部委发布《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，特别强调“换电车辆”不受补贴前售价30万元限制。期间，工信部多次召开座谈会，进一步推动换电标准的统一、换电商业模式的创新。换电模式正式迎来转机。
2、现有的最接近的技术是基于优化理论和计算机模拟的电动汽车充电站选址和调度方法。这种方法通常考虑以下因素：充电站的投资和运营成本、电动车的充电需求、电网的配电能力，以及交通流量等。然后，利用优化算法求解最优的充电站位置和调度策略。
3、然而，现有的这种技术存在一些技术问题，主要包括：
4、模型复杂性：该方法通常需要建立复杂的数学模型，包括许多变量和约束，这会导致求解过程非常复杂和耗时。
5、实时性不足：由于求解过程比较耗时，这种方法无法实时响应电动汽车的充电需求变化和电网状态变化。
6、考虑因素有限：现有的方法没有充分考虑所有相关的因素，例如，充换电池的时间成本，或者不同背景条件下的电站选址和车辆-电池组调度问题。
7、模型准确性：现有的方法依赖于对电动汽车充电需求、电网
8、现有技术中最接近的一项是电动汽车(electric vehicle，ev)充电站的选址问题。
9、在电动汽车充电站的选址问题中，数据收集模块收集电动汽车的gps定位、电量状态、行驶状态等数据，同时收集交通数据，如路况、交通流量等。接着，这些数据经过预处理，构建优化模型，确定充电站的最佳位置。此外，该系统还涉及充电电池的使用情况，例如电池的剩余电量和使用历史，以优化电动汽车和充电站的调度。
10、然而，该现有技术存在以下技术问题：
11、1.忽视物料车载货状态和货物需求数据：与物料车不同，电动汽车不需要处理货物的需求和载货状态。因此，该现有技术不能完全满足物料车换电站选址和调度的需求。
12、2.电池健康状况未受关注：现有技术偏重于电池的剩余电量和使用历史，电池的健康状况被忽视，这对电池的性能和寿命有影响。
13、3.过度依赖历史数据：现有技术的模型基于历史数据进行训练，未来的变化和趋势，例如交通流量的突然变化或货物需求量的突然增加，难以准确预测。
14、4.模型的局限性：现有的优化模型未能充分考虑所有的变量和约束，例如车辆的行驶路线、电池的使用情况等因素，预测效果不佳。
15、所描述的系统对这些问题进行了改进，包括收集更全面的数据、关注电池的健康状况、应用更复杂的优化模型，有望解决这些现有技术的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种智能化电动物料车换电站选址及调度方法。
2、本专利技术是这样实现的，一种智能化电动物料车换电站选址及调度系统，该系统包括数据收集模块，该模块具有收集电动物料车的gps定位、电量状态、载货状态和运行状态的能力，并能收集电池的电量状态、健康状况和使用历史，同时还能收集交通数据，如道路状况、交通流量、交通规则等，以及货物需求数据，如货物的需求量、需求时间、需求地点等；
3、数据预处理模块，该模块能够有效地检测和处理缺失值、异常值、重复值等，且能按照时间、地点、类型等对数据进行排序、分组、合并等，以及将原始数据转化为模型所需的形式，如将gps坐标转化为行驶距离，将电池电量转化为行驶里程，将货物需求量转化为载货量等；
4、模型建立模块，该模块根据预处理后的数据建立换电站选址的优化模型，模型考虑了车辆的行驶路线、电池的使用情况、货物的需求分布等因素，同时也建立了车辆-电池调度的优化模型，模型考虑了车辆的行驶路线、电池的使用情况、换电站的位置等因素。
5、该系统进一步包括模型求解模块，该模块利用如贪心算法、动态规划、遗传算法、蚁群算法等优化算法，求解换电站选址和车辆-电池组调度的优化模型，以确定最优的换电站位置和车辆-电池组调度策略。
6、该系统进一步包括模型验证模块，该模块具有检查求解结果是否满足所有的约束条件的能力，如电池的充电时间、车辆的运输能力、换电站的服务能力等，并能通过模拟或实际试验，验证求解结果在实际运行中的可行性。
7、该系统进一步包括系统反馈模块和系统调整与优化模块，系统反馈模块通过图表、报告等形式，将求解结果以直观易懂的方式展示给用户，同时通过网络、数据库等方式，将求解结果传递给其他相关系统，如物流管理系统、车辆调度系统等；系统调整与优化模块通过实时监控系统的运行状态，及时发现和处理各种问题，根据实际运行情况，调整换电站的位置、车辆-电池组的调度策略、模型的参数等，并通过分析系统运行的效果和效率，找出优化的方向和措施，如改进模型的算法、升级系统的硬件、提升系统的使用体验等。
8、本专利技术的另一目的在于提供一种智能化电动物料车换电站选址及调度方法，该方法包括以下步骤：
9、数据收集步骤：该步骤涉及收集电动物料车的gps定位数据，包括车辆的实时位置、预计行驶路径、行驶速度等；收集车辆的电量状态，包括当前电量、预计耗电量、充电速度等；收集车辆的载货状态，包括当前载货量、预计卸货量、载货容量等；收集车辆的运行状态，包括行驶状态、停车状态、故障状态等；收集电池的电量状态、健康状况和使用历史，包括电池的充电次数、充电效率、寿命预测等；收集交通数据，包括道路的类型、状况、交通规则等，以及交通流量的实时数据和预测数据；并收集货物需求数据，包括货物的种类、需求量、需求时间、需求地点等。
10、该方法进一步包括数据预处理步骤，该步骤涉及使用各种数据清洗方法，如缺失值填充、异常值处理、重复值删除等，确保数据的完整性和准确性；使用时间、地点、类型等作为关键词，对数据进行排序、分组、合并等操作，以便于分析和建模；将原始数据转化为模型所需的形式，如将gps坐标转化为行驶距离，将电池电量转化为可行驶里程，将货物需求量转化为载货量等，以便于模型的计算和解析。
11、该方法进一步包括：
12、模型建立步骤：该步骤涉及根据预处理后的数据，使用特定的数学方法和算法，建立换电站选址的优化模型，模型考虑了车辆的行驶路线、电池的使用情况、货物的需求分布等因素，以确定最优的换电站位置；同时，根据预处理后的数据，使用特定的数学方法和算法，建立车辆-电池组调度的优化模型，模型考虑了车辆的行驶路线、电池的使用情况、换电站的位置等因素，以确定最优的车辆-电池组调度策略。
13、模型求解步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能化电动物料车换电站选址及调度系统，其特征在于，该系统包括数据收集模块，该模块具有收集电动物料车的GPS定位、电量状态、载货状态和运行状态的能力，并能收集电池的电量状态、健康状况和使用历史，同时还能收集交通数据，包括道路状况、交通流量、交通规则，以及货物需求数据，包括货物的需求量、需求时间、需求地点；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括模型求解模块，该模块利用优化算法，求解换电站选址和车辆-电池组调度的优化模型，以确定最优的换电站位置和车辆-电池组调度策略。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括模型验证模块，该模块具有检查求解结果是否满足所有的约束条件的能力，包括电池的充电时间、车辆的运输能力、换电站的服务能力，并能通过模拟或实际试验，验证求解结果在实际运行中的可行性。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括系统反馈模块和系统调整与优化模块，系统反馈模块通过图表、报告形式，将求解结果以直观易懂的方式展示给用户，同时通过网络、数据库方式，将求解结果传递给其他相关系统，如物流管理系统、
5.一种智能化电动物料车换电站选址及调度方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，包括数据预处理步骤，该步骤涉及使用各种数据清洗方法，确保数据的完整性和准确性；使用时间、地点、类型作为关键词，对数据进行排序、分组、合并操作，以便于分析和建模；将原始数据转化为模型所需的形式，如将GPS坐标转化为行驶距离，将电池电量转化为可行驶里程，将货物需求量转化为载货量，以便于模型的计算和解析。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6任意一项所述智能化电动物料车换电站选址及调度方法的步骤。
10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求7所述智能化电动物料车换电站选址及调度系统。
...【技术特征摘要】
1.一种智能化电动物料车换电站选址及调度系统，其特征在于，该系统包括数据收集模块，该模块具有收集电动物料车的gps定位、电量状态、载货状态和运行状态的能力，并能收集电池的电量状态、健康状况和使用历史，同时还能收集交通数据，包括道路状况、交通流量、交通规则，以及货物需求数据，包括货物的需求量、需求时间、需求地点；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括模型求解模块，该模块利用优化算法，求解换电站选址和车辆-电池组调度的优化模型，以确定最优的换电站位置和车辆-电池组调度策略。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括模型验证模块，该模块具有检查求解结果是否满足所有的约束条件的能力，包括电池的充电时间、车辆的运输能力、换电站的服务能力，并能通过模拟或实际试验，验证求解结果在实际运行中的可行性。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括系统反馈模块和系统调整与优化模块，系统反馈模块通过图表、报告形式，将求解结果以直观易懂的方式展示给用户，同时通过网络、数据库方式，将求解结果传递给其他相关系统，如物流管理系统、车辆调度系统；系统调整与优化模块通过实时监控系统的运行状态，及时发现和处理各种问...
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