本發(fā)明涉及一種用于預測在充電站處的等待時間的方法和相應的設備。

背景技術：

1、至少部分電動行駛的車輛具有電蓄能器，該電蓄能器在需要時必須在充電站處充電。在此，由于用于充電過程的充電持續(xù)時間相對較長，在充電站處有空閑充電點或空閑充電樁可用于車輛之前，在充電站處可能出現(xiàn)等待時間。

技術實現(xiàn)思路

1、本文研究的技術任務是，以高效且精確的方式預測在充電站處的預計等待時間，特別是以便基于此來調整、特別是優(yōu)化車輛的路線引導。

2、這一任務通過獨立權利要求中的每一項來解決。有利的實施方式此外在從屬權利要求中描述。要指出的是，從屬于獨立權利要求的權利要求的附加特征可以在沒有獨立權利要求的特征的情況下或者在只是與獨立權利要求的特征的子集組合的情況下形成自身的且獨立于獨立權利要求的所有特征的組合的發(fā)明，該發(fā)明可以成為獨立權利要求、分案申請或后續(xù)申請的技術方案。這以相同的方式適用于在說明書中描述的技術教導，這些技術教導可以形成獨立于獨立權利要求的特征的發(fā)明。

3、按照一個方面，描述了一種用于預報在充電站處的等待時間的設備，所述充電站具有用于執(zhí)行n個充電過程的n個充電樁，其中n≥1。在每個充電樁處通常只能同時執(zhí)行恰好一個充電過程。等待時間可以表明直到有空閑充電樁可用于充電過程之前必須在充電站處等待的時間。

4、所述設備被設置用于確定關于在初始時刻t0在充電站處的n個充電樁和m個附加的等待位置(分別用于一臺等待的車輛)的(當前)占用度(belegung)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中m≥1。狀態(tài)數(shù)據(jù)可以表明在初始時刻t0被占用的充電樁的數(shù)量和/或被占用的等待位置的數(shù)量。所述設備可以被設置用于從(車輛外部的)服務器查詢狀態(tài)數(shù)據(jù)，在該服務器中記錄了關于多個不同充電站的狀態(tài)數(shù)據(jù)。替代地或補充地，可以估計狀態(tài)數(shù)據(jù)，特別是關于m個附加的等待位置的狀態(tài)數(shù)據(jù)。為此目的，例如可以分析在充電站的各個充電樁處的向前移動(aufrück)的行為。例如可以確定變成空閑的充電樁多快又被占據(jù)以用于隨后的充電過程。從用于重新占用(nachbesetzung)充電樁的持續(xù)時間可以估計關于m個附加的等待位置的狀態(tài)數(shù)據(jù)。狀態(tài)數(shù)據(jù)可以表明當前被占用的充電樁的數(shù)量，并且必要時(如果所有充電樁都被占用)表明當前被占用的等待位置的數(shù)量。

5、此外，所述設備被設置用于根據(jù)n個充電樁和m個附加的等待位置的占用模型來預測用于在預測時刻t1在n個充電樁(特別是恰好n個充電樁之一)處執(zhí)行充電過程的等待時間。占用模型可以包括馬爾可夫鏈模型(markov?ketten?modell)。在此，占用模型可以包括用于不同數(shù)量(0,1,2,...,n)的充電樁被占用的n+1個不同狀態(tài)。此外，占用模型可以包括用于不同數(shù)量(1,2,...,m)的等待位置被占用的m個不同狀態(tài)。占用模型的不同狀態(tài)在此可以沿著一條鏈布置，特別是使得用于不同數(shù)量的充電樁被占用的n+1個不同狀態(tài)以數(shù)量遞增的方式彼此相繼，并且之后是用于數(shù)量遞增的等待位置被占用的m個不同狀態(tài)。

6、占用模型可以取決于請求執(zhí)行充電過程的充電請求率λ和/或取決于完成充電過程的充電完成率μ。特別地，占用模型的不同狀態(tài)之間的狀態(tài)轉變的持續(xù)時間和/或速率可以取決于充電請求率λ和/或取決于充電完成率μ。例如，到占用數(shù)量更高的狀態(tài)轉變的持續(xù)時間和/或速率可以取決于充電請求率λ。另一方面，到占用數(shù)量更低的狀態(tài)轉變的持續(xù)時間和/或速率可以取決于充電完成率μ。

7、充電請求率λ和/或充電完成率μ通常是與時間相關的。所述設備可以被設置用于基于在過去關于n個充電樁和/或m個等待位置的實際占用的測量數(shù)據(jù)來確定充電請求率λ和/或充電完成率μ。替代地或補充地，所述設備可以被設置用于從數(shù)字地圖讀取用于預測時刻t1的充電請求率λ和/或充電完成率μ，在所述數(shù)字地圖中，充電站被記錄為興趣點(point?of?interest，poi)。為此目的，充電請求率λ和/或充電完成率μ可以(必要時定期)學習并且在數(shù)字地圖中(例如以地圖屬性的形式)更新。

8、因此描述了一種設備，該設備能夠實現(xiàn)以有效且可靠的方式根據(jù)占用模型預測在一個或多個充電站處的等待時間，該占用模型分別還包括某一數(shù)量的等待位置。

9、此外，所述設備可以被設置用于根據(jù)所確定的等待時間來產(chǎn)生關于車輛的路線引導的措施。特別地，可以根據(jù)所確定的等待時間來確定用于至少部分電驅動的車輛的行駛路線。這樣，能夠以高效且可靠的方式提高電驅動車輛的舒適性。

10、到被占用的等待位置的數(shù)量減少的狀態(tài)轉變的持續(xù)時間和/或速率在占用模型中特別是可以取決于n*μ或者相當于n*μ(其中，運算符“*”相當于乘法)。因此，能夠以特別高效且精確的方式確定等待時間。

11、所述設備可以被設置用于求解占用模型的以下矩陣微分方程，

12、

13、以便確定等待時間。在此，p0(t),...,pn(t)可以是用于在時刻t不同數(shù)量的充電樁被占用的n+1個不同狀態(tài)的概率。pn+1(t),...,pn+m(t)可以是用于在時刻t不同數(shù)量的等待位置被占用的m個不同狀態(tài)的概率。上述矩陣微分方程能夠實現(xiàn)以特別精確的方式預測等待時間。

14、所述設備例如可以被設置用于根據(jù)占用模型(特別是根據(jù)上述矩陣微分方程)確定在預測時刻t1所有n個充電樁都被占用、但沒有等待位置被占用的狀態(tài)的概率pn(t1)。此外，可以根據(jù)占用模型(特別是根據(jù)上述矩陣微分方程)確定用于在預測時刻t1不同數(shù)量的等待位置被占用的m個不同狀態(tài)的概率pn+1(t1),...,pn+m(t1)(其中，在所述狀態(tài)中，分別所有n個充電樁都被占用)。然后，可以基于概率pn(t1)和pn+1(t1)，...，pn+m(t1)以特別精確的方式來確定等待時間。

15、所述設備特別是可以被設置用于(基于充電完成率μ)針對所有n個充電樁都被占用、但沒有等待位置被占用的狀態(tài)(211)確定單個等待時間，并且分別針對不同數(shù)量的等待位置被占用的m個不同狀態(tài)中的每一個確定單個等待時間。對于i個等待位置被占用的狀態(tài)的單個等待時間在此可以取決于(i+1)/n·μ(或者相當于該值)，其中i＝0,...,m。

16、然后，能夠以特別精確的方式基于單個等待時間并基于概率來確定等待時間，特別是作為單個等待時間的期望值或中位數(shù)。

17、按照另一方面，描述了一種(道路)機動車(特別是轎車或載重汽車或公交車或摩托車)，其包括在本文中所描述的設備。

18、按照另一方面，描述了一種用于預報在充電站處的等待時間的方法，所述充電站具有用于執(zhí)行n個充電過程的n個充電樁，其中n≥1。所述方法包括確定關于在初始時刻t0在充電站處的n個充電樁和m個附加的等待位置的(當前)占用度的狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中m≥1。所述方法還包括根據(jù)n個充電樁和m個等待位置的占用模型來預測用于在預測時刻t1(該預測時刻在初始時刻之后)在n個充電樁之一處執(zhí)行充電過程的等待時間。

19、按照另一方面描述了一種軟件(sw)程序。所述sw程序可以被置用于在處理器上(例如在車輛的控制儀器上或在中央計算單元上)實施并由此實施在本文中所描述的方法。

20、按照另一方面描述了一種存儲介質。所述存儲介質可以包括sw程序，該程序被設置用于在處理器上實施并由此實施在本文中所描述的方法。

21、要注意的是，在本文件中所描述的方法、設備和系統(tǒng)不僅可以單獨使用，而且可以與其它在本文中所描述的方法、設備和系統(tǒng)組合使用。此外，在本文中所描述的方法、設備和系統(tǒng)的任何方面都能夠以各種各樣的方式相互組合。特別地，權利要求的特征能夠以各種各樣的方式相互組合。此外，在括號中列舉的特征應理解為可選特征。