[发明专利]基于网格划分的静态充电桩部署方法

说明书

本发明公开了一种基于网格划分的静态充电桩部署方法，包括建立网络模型；对待分析区域进行网格划分；计算各网格内共享电单车的平均数据并排除部分网格；计算剩余网格内共享电单车的分布数据并选定静态充电桩分布的网格；对选定的网格进行位置优化从而确定最终的静态充电桩的部署位置。本发明基于网格划分，并以共享电单车的分布方差作为衡量指标，因此本发明方法能够更好的兼顾动态变化的共享电单车的分布情况，在共享电单车的覆盖率和稳定性方面能够取得更好的部署性能，能够更好得解决静态充电桩一旦部署便难以移动的问题。

技术领域

本发明具体涉及一种基于网格划分的静态充电桩部署方法。

背景技术

随着经济技术的发展，共享经济已经广泛影响着人们的生活。共享电单车SharedElectric Bicycle(SEB)是共享经济下的产物，为大众提供了更为便利快捷的出行方式。相较于共享单车的发展历程，SEB具有高投资成本，复杂的充电过程，困难的后期运营，严格的政府监管等特点，其中能量问题是导致SEB后期运营困难的主要影响因素，因此解决SEB的能量问题是解决其发展问题的重要一步。

在充电方式上，目前市面上主要存在三种充电方式，第一种是在城区中部署相应的静态充电桩Static Charging Pile(SCP)，SEB通过定点归还的方式进行电量补充，第二种为人工携带电瓶，定期为SEB进行人工电瓶更换，第三种为采用移动充电车为SEB进行电量补充。当下，采用SCP以及人工更换的方式更为常见，SEB最初通常集中投放于地铁口，车站口等人流密集区域，只根据最初投放位置部署SCP并不适合于流动性较大的SEB，导致用户还车困难等现象出现。

由于SEB投入市场时间不长，目前并未有很多密切相关的工作。本发明考虑到SEB以及其能量问题与无线可充电传感器网络Wireless Rechargeable Sensor Networks(WRSNs)中的相关研究有一定的联系，因此本发明基于WRSNs中的相关研究开展。一方面，可以将SEB看作WRSNs中需要充电的传感器节点，而SCP则相当于利用无线能量传输技术为传感器节点充电的静态充电源。当前的研究主要集中于在三维空间中部署静态充电源以最大化静态充电源的充电利用率。另一方面，可以将SEB视为WRSNs中进行数据传递的传感器节点，而SCP相当于进行数据收集的锚点。在相关研究中，研究人员的主要目标是最大化锚点覆盖范围内的传感器节点个数，从而能够最小化节点的数据传输延迟，提高网络的整体性能。Cong W等人的“Cong Wang,Ji Li,Fan Ye et al.,”A Mobile Data GatheringFramework for Wireless Rechargeable Sensor Networks with Vehicle MovementCosts and Capacity Constraints.”IEEE Transactions on Computers,vol.65,no.8,Aug.2016.”中提出一种锚点选择方法，该方法将用等边三角形划分整个网络空间，当等边三角形的边长为特定值时可以实现最大覆盖，将锚点中心部署于等边三角形的顶点处，锚点的覆盖范围为半径为d_r的圆，s跳范围内的节点将数据传输给该锚点。该圆内的节点为一个簇，锚点收集簇内节点的数据。

但是现存的研究中，在决定锚点或者静态充电源部署位置时还未考虑到传感器节点拓扑位置动态变化，这将导致基于初始拓扑位置部署锚点或静态充电源后，一旦传感器节点的拓扑位置发生变化，锚点或静态充电源的覆盖率大大降低，从而影响网络的整体性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够兼顾动态变化的SEB分布情况，在SEB覆盖率和稳定性方面能够取得更好的部署性能的基于网格划分的静态充电桩部署方法。

本发明提供的这种基于网格划分的静态充电桩部署方法，包括如下步骤：

S1.针对待分析区域的共享电单车和静态充电桩建立网络模型；

S2.对待分析区域进行网格划分；