(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111509126.8 (22)申请日 2021.12.10 (71)申请人 重庆邮电大 学 地址 400065 重庆市南岸区崇文路2号 (72)发明人 龙虹毓　陈芳幸　周游　陈功贵　 范子帆　赵文韬　侯炳屹　刘龙　 胡娅玲　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 黄宗波 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G08G 1/01(2006.01)B60L 53/00(2019.01) (54)发明名称 一种基于交通流量的电动汽车充电负荷预 测系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于交通流量的电动汽 车充电负荷预测系统及方法， 涉及电动汽车有序 充放电领域， 该系统包括云监控管理平台、 路网 数据管理子系统、 交通流量预测管理子系统、 车 载数据采集控制子系统和用户管 理子系统； 其中 云监控管 理平台： 实时接收并显示路网数据管理 子系统、 交通流量预测管理子系统、 车载数据采 集控制子系统、 用户管理子系统的相关数据及运 行状态， 处理这些数据得出电动汽 车充电时空负 荷预测信息， 并将其传给负荷预测显示界面， 本 发明对能影响电动汽车充电负荷的各种因素进 行了全面的数据挖掘， 定量分析各个因素对电动 汽车充电负荷的影 响， 使得电动汽 车充电负荷预 测模型预测更准确。 权利要求书9页 说明书17页 附图4页 CN 114492919 A 2022.05.13 CN 114492919 A 1.一种基于交通流量的电动汽车充电负荷预测系统， 其特征在于， 所述电动汽车充电 负荷预测系统包括云监控管理平台、 路 网数据管 理子系统、 交通流量预测管理子系统、 车载 数据采集控制子系统和用户管理子系统； 所述车载数据采集控制子系统， 用于采集所述电动汽车参与实时交通的行车数据和路 况数据， 对所述行车数据和路况数据进 行处理， 得到第一行车数据和第一路况数据， 并将所 述第一行 车数据和所述第一路况 数据上传至所述路网数据管理子系统； 所述路网数据 管理子系统， 用于接收所述车载数据采集控制子系统发送的所述第 一行 车数据和所述第一路况数据， 并对所述第一行车数据和所述第一路况数据进行处理， 得到 第二行车数据和 第二路况数据， 并将所述第二行车数据和所述第二路况数据上传至所述云 监控管理平台； 所述交通流量预测管理子系统， 用于根据道路交叉口的视频监控采集道路上的交通流 量数据， 并通过前三个时段的所述交通流量数据采用小波神经网络预测下一时段的预测道 路交通流量数， 将所述交通流量数据和预测交通流量数上传至所述云监控管理平台， 并接 收云监控管理平台下发出 数据接受成功信号； 所述用户管理子系统， 用于采集用户的出行轨迹和出行行为， 并结合用户的历史数据， 得到用户下一次出行状态转移矩阵， 将所述下一次出行状态转移矩阵上传至所述云监控管 理平台； 所述云监控管理平台， 用于接收并显示所述路网数据管理子系统发送的所述第 二行车 数据和所述第二路况数据、 所述交通流量预测管理子系统发送的所述交通流量数据和预测 交通流量数据以及所述用户管理子系统发送的所述下一次出行状态转移矩阵， 根据所述电 动汽车充电负荷预测方法对 所述第二行车数据、 所述第二路况数据、 所述交通流量数据、 预 测交通流量数据和所述下一次出行状态转移矩阵进行 处理， 计算得到并显示电动汽车充电 时的充电负荷预测信息， 所述充电负荷预测信息包括时间尺度负荷预测曲线和空间尺度负 荷预测曲线， 并根据所述时间尺度负荷预测曲线和所述空间尺度负荷预测曲线得到用户充 电路径选择指令， 并将所述用户充电路径选择指令发送至所述用户管理子系统； 所述用户管理子系统， 还用于接收所述云监控管理平台发送的所述用户充电路径选择 指令， 并根据所述用户充电路径选择指令引导电动汽车用户进行充电路径选择。 2.根据权利要求1所述的一种基于交通流量的电动汽车充电负荷预测系统， 其特征在 于， 所述云监控管 理平台包括电动汽车充电负荷预测模块、 云监控通信模块、 云监控数据库 和云监控界面显示模块； 所述云监控通信模块， 用于接收所述路网数据管理子系统发送的所述第 二行车数据和 所述第二路况数据、 所述交通流量预测管理子系统发送的所述交通流量数据和预测交通流 量数据以及所述用户管理子系统发送的所述下一次出 行状态转移 矩阵； 所述电动汽车充电负荷预测模块， 用于根据 所述第二行车数据、 所述第 二路况数据、 所 述交通流量数据、 预测交通流量数据和所述下一次出行状态转移矩阵， 计算得到并显示电 动汽车充电时的充电负荷预测信息； 所述充电负荷预测信息包括： 根据电动汽车充电负荷 预测信息得到时间尺度上的预测曲线和空间尺度上的预测曲线， 并根据所述时间尺度负荷 预测曲线和所述空间尺度负荷预测曲线得到用户充电路径选择指令； 所述云监控 界面显示模块， 用于显示所述第二行车数据、 所述第二路况数据、 所述交通权　利　要　求　书 1/9 页 2 CN 114492919 A 2流量数据、 预测交通 流量数据、 所述下一次出 行状态转移 矩阵和所述充电负荷预测信息； 所述云监控通信模块， 还用于将所述用户充电路径选择指令发送至所述用户管理子系 统。 3.根据权利要求1所述的一种基于交通流量的电动汽车充电负荷预测系统， 其特征在 于， 所述交通流量预测管理子系统包括道路视频监控模块、 交通通信模块、 交通流量预测模 块、 交通界面显示模块； 所述道路视频监控模块， 用于根据道路上安装的视频监控采集前三个Δt时刻内的交 通流量数据； 所述交通通信模块， 用于将前三个Δt时刻内的交通流量数据发送至所述交通流量预 测模块； 所述交通流量预测模块， 用于根据前三个Δt时刻内的交通流量数据采用小波神经网 络预测出 下一个Δt的预测道路交通 流量数； 所述交通通信模块， 还用于将前三个Δt时刻内的交通流量数据和 交通流量预测模块 中的下一个Δt的预测道路交通 流量数发送至所述云监控管理平台。 4.根据权利要求1所述的一种基于交通流量的电动汽车充电负荷预测系统， 其特征在 于， 车载数据采集控制子系统包括红外检测模块、 行车数据采集模块、 数据处理及控制模 块、 通信模块； 所述红外检测模块， 用于检测当前电动汽车 车舱内的人 数； 所述行车数据采集模块， 用于采集电动汽车的所述行车数据和所述路况数据， 其中， 所 述行车数据包括当前位置、 动力电池剩余电量、 电动汽车运行状态及运行参数、 车辆位置、 车速； 所述数据处理及控制模块， 用于根据所述当前位置、 所述动力电池剩余电量、 所述电动 汽车运行状态及运行参数、 车辆位置、 车速以及所述路况数据计算得到第一行车数据， 所述 第一行车数据包括电动汽车 单位时间做 功； 所述通信模块， 用于将所述行车数据、 所述路况数据和第一行车数据上传至路网数据 管理子系统， 然后经过路 网数据管理子系统处理后的第二行车数据和 第二路况数据传送至 所述云监控调度平台。 5.根据权利要求4所述的一种基于交通流量的电动汽车充电负荷预测系统， 其特征在 于， 还包括若干个设置于车内的第一摄像头、 若干个设置于车内的第二摄像头和若干个设 置于道路交叉口的视频监控； 所述第一摄像头通过CAN总线与所述车载数据处理子系统通 信连接， 所述第二摄像头通过CA N总线与所述车载数据处理子系统通信连接； 所述视频监控 通过5G通讯技 术与所述车流 量监测子系统通信连接； 所述第一摄像头用于获取车主表情历史数据， 所述第一摄像头设置于汽车的三角柱 上； 所述第二摄像头用于车主头部角度历史数据， 所述第二摄像头设置于汽车 的仪表盘总 成上； 所述视频监控用于采集道路上的所述交通视频 数据； 所述车载数据处理子系统还用于获取若干个车内的里程表剩余电量数据、 若干个第 一 摄像头发送的车主表情历史数据、 若干个第一摄像头发送的车主头部角度历史数据， 并将 所述车主表情历史数据、 车主头部角度历史数据和里程表剩余电量数据发送至所述云监控 平台。权　利　要　求　书 2/9 页 3 CN 114492919 A 3