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“深圳蓝”电动出租车充电管理服务平台建设技术方案

来源:本站   发布时间: 2020-03-18 14:07:47

深圳市易行网交通科技有限公司


深圳从2015年起开始规模化推广纯电动公交车与出租车。截至2017年底,累计推广应用纯电动公交车16359辆,除保留634辆非纯电动车作为应急运力外,全市专营公交车辆已全部实现纯电动化,成为全国乃至全球特大型城市中首个实现公交全面纯电动化的城市。与此同时,深圳累计推广应用纯电动出租车12518辆,占全市所有出租车的62.5%,成为全球纯电动出租车规模最大、应用最广的城市。纯电动公交车与出租车的推广应用,为改善深圳大气环境质量带来显著成效。

2018年4月,深圳市政府办公厅印发了《2018年“深圳蓝”可持续行动计划》,计划在2018年12月31日前,将深圳存量7500多辆燃油巡游出租车全部更换为纯电动车,全面实现巡游出租车纯电动化,并计划同步新建“深圳蓝出租车快速充电桩6100套,同时配套建设深圳蓝电动出租车充电管理服务平台。2018年12月28日,“深圳蓝电动出租车充电管理服务平台正式上线发布运行。

、行业现状与痛点

截至2018年底,深圳市共有出租车企业79家,出租车22000多台;充电桩建设与运营企业40多家,其中出租车充电桩运营商主要有比亚迪、南方和顺、普天、水木华程、深电能、鹏电跃能等企业,已建成出租车充电桩5000余个。在充电运营服务方面,主要存在以下痛点:

(一)充电桩数量不足,充电等候时间过长。深圳蓝纯电动出租车充电桩建设前,全市车桩比例约为4:1,远低于2:1的标准,不能满足出租车即来即充的要求,导致出租车充电排队等候时间过长,平均等候时间为1-2个小时。

(二)行业分散集中度低,配套服务不能满足需求。现有充电运营企业数量多、规模小,平均每家企业建设出租车充电桩100多个,数量最多的企业建桩数量也不过1000多个,行业相对分散、集中度很低。充电站除提供充电服务外,基本不提供其他配套服务,不能满足出租车驾驶员就餐、如厕、停车、休息等需求。

(三)充电App数量多,接入充电桩数量少,使用不方便。各家充电运营企业独立开发App,没有实现运营商之间的互联互通,导致市面上大量充电服务App共存,数量多达20多种,但普遍接入充电桩数量不足,导致用户无法在一个App上查询所有充电桩信息,用户体验较差,同时也导致充电设施使用率不均衡等问题。

深圳蓝电动出租车充电管理服务平台总体架构设计

深圳蓝电动出租车充电管理服务平台主要包括三大部分内容:充电运营监控中心系统,司机移动端应用系统(充电在手App和微信小程序)和充电场站智能管理系统。平台整体采用分布式微服务技术架构设计,将不同功能职责部署到不同规定进程中,平台总体技术架构如图1所示。

深圳蓝电动出租车充电管理服务平台采用的分布式微服务架构,一方面每个进程都可以作为一个独立的实体,为外界提供对应的服务;另一方面,随着业务需求的爆发和系统管理设备规模的不断扩大,系统的负载会成几何级数的增加,通过水平扩展进程,即将通过一组进程实例来提供具体服务,进一步提供系统的可用性。此外,随着虚拟化技术的兴起,不同的进程可以构建成不同的虚拟镜像,方便在不同的环境上快速部署。

深圳蓝电动出租车充电管理服务平台功能设计

(一)充电运营监控中心系统

充电运营监控中心系统主要用于纯电动出租车充电桩运营管理单位的日常业务运营管理,包括充电站和充电桩等充电基础设施基本信息与实时充电运行动态监控管理,充电用户管理,充电车辆管理,充电计费管理,充电发卡管理,充电运营数据的统计分析处理以及应急指挥调度管理等功能模块。

通过运营管理平台,管理人员可以远程监控所有充电桩的实时运行动态,所有业务管理与运营数据统计分析实现信息化和自动化,极大地提高运营管理效率和服务能力。充电运营监控中心系统主要包括以下子系统和功能模块开发:

1、系统登录模块:不同权限系统用户,根据用户和密码登录进入管理平台,平台超级管理员具备对普通管理账号进行增删改查操作。

2、系统首页模块:以实时数据和充电站地图热点分布展示,为运营管理者提供简洁直观的数据。

3、设备管理子系统:包括充电站信息管理、充电桩信息管理、车辆信息管理、设备程序远程升级管理、充电桩定时充电服务、充电桩健康检测管理、车辆充电监控等功能模块,2为充电管理平台界面。





4、用户信息管理子系统:包括司机个人帐号管理、企业帐号管理、冻结帐号管理、黑名单管理、用户权限管理等功能模块。

5、发卡管理子系统:包括个人发卡管理、企业发卡管理、发卡用户查询、卡号修改、用户挂失管理、解除挂失管理、补卡管理、卡片回收管理、卡片插件下载等功能模块。

6、充电计费管理子系统:包括计费模板配置、计费模板定时切换、充电计费详情、计费扣费管理等功能模块。

7、充电桩告警管理子系统:包括告警监测判断、告警事件生成、告警确认、告警清除、告警恢复判断、历史告警查询等功能模块。

8、充电桩性能监测子系统:充电桩设备在为车辆充电时,每隔30秒将上报一次性能数据(包含电压、电流、功率、温度、电量等详细指标数据),管理员可以通过界面查询。

9、充电业务管理子系统:包括充电日志管理、一卡一车管理、SIM卡管理、充电交易管理等功能模块。

10、充电运营查询统计子系统:包括充电记录查询、收款收入明细管理、充电站充电统计、企业客户充电统计、统计报表配置等功能模块。

11、充电桩对接接口开发:按照巴士集团充电桩与中心运营管理平台对接接口规范等充电桩(机)统一技术标准,进行充电桩与平台接口的开发对接。

12、运营商互联互通接口开发:包括充电站信息同步、充电接口状态同步、充电过程管理、平台安全认证等接口开发。

(二)司机移动端应用系统

司机移动端应用系统包括“充电在手”App及微信小程序两部分。其中“充电在手”App包括安卓和IOS两个版本。司机移动端应用系统主要提供司机充电服务与信息查询功能,分为安卓和IOS两个版本。“充电在手”App及微信小程序主要功能模块如下:

1、充电站分布展示:以地图直观简洁明了地为用户展示充电站分布,并根据用户当前位置,按照智能算法,综合用户车辆BMS信息、充电站负荷信息、充电桩数量、充电站距离等条件,计算得出价格优先和距离优先的场站,提供一键导航功能。

2、充电站搜索:用户可以根据充电站名称、地址等模糊搜索充电,并提供按范围、距离、价格等条件进行查询。

3、充电站详情展示:提供充电场站详情查看功能,包括充电场站名称、离现在位置的距离、城市地区、充电桩类型、充电位数量、空闲位数量、地理位置名称、联系电话、充电价格等信息。

4、扫码充电管理:用户通过App扫码充电桩屏幕上的二维码或者直接输入充电桩编号进行启动充电,充电成功后,App上会实时显示用户当前充电数据(包含当前SOC、充电时间、电压、电流、功率、消费金额、电量等信息)。

5、个人信息管理:用户可以在App内注册并修改个人信息,包括头像、姓名、身份证、手机号码等,并可与车辆进行关联。

6、车辆管理:用户可以在App内添加、删除车辆信息,包括车牌号、品牌、型号、颜色等内容。

7、账户充值管理: App用户在启动充电之前需要先充值,当账户余额大于5元(系统可配置)系统才允许启动充电。支持微信、支付宝等充值渠道。

8、发票管理: 用户充电消费的所有金额可以支持跨月开发票,用户只需在App上提交发票信息,对于开增值税普通发票的系统自动开具电子发票发送用户邮箱,而对于增值税专用发票则通过邮寄方式。

9、交易管理:App上可以详细显示用户某个时间在某个充电站的消费和充值信息。

10、充电记录查询:用户可根据月份查询历史充电详情信息,包含充电时间、充电量、充电金额、充电站等。

(三)充电站智能管理系统

充电站智能管理系统包括充电站智能监控中心系统和前端智能道闸、监控视频等智能管理设备。

1、充电站智能道闸系统

充电站智能道闸系统由车牌识别摄像机、智能补光、道闸设备、LED显示屏等组成,主要负责对进入停车场的车辆进行自动车牌识别、身份验证并自动起落道闸。

智能道闸系统采用视频识别进出场车辆管理方式,通过前端车牌识别相机抓拍车辆图片及识别车辆车牌号,利用网络将车辆图片及车牌号等数据发送至后端管理中心进行存储,与车牌号比对,确保车辆的进出有据可查,确保车辆的进出可控,确保停车位的合理利用,加强出入口的高效和安全管理,图3为智能道闸系统连接图。

2、充电站视频监控系统

视频监控系统采用200W像素的网络摄像机,实现高清可视化监控,针对不同场景和不同需求使用适合场景应用的设备,提高系统的可靠性和和专业性。后端采用网络硬盘录像机进行30天不间断的存储,保障视频的连续性,图4为充电站视频监控系统图。

3、充电站智能监控中心

监控中心是整个视频监控系统的核心,在监控中心建立一套视频监控系统管理平台,能够对整个系统进行监控、管理、存储、登录认证、图像分发等,实现大规模的视频监控,保证系统稳定和可靠。

、平台实施应用效果

深圳蓝电动出租车充电管理服务平台已于2018年12月28日正式上线发布运行,目前已接入南山留创大厦站、南山粤海站、盐田明珠站等多个深圳蓝充电站2000多个充电桩。平台还实现了与比亚迪、南方和顺、普天、水木华程、深电能、鹏电跃能等充电运营企业的充电桩互联互通,以方便出租车司机一站式查询就近的充电站、桩信息。经过近一年的运行和优化迭代,平台实施应用效果显著。

(一)直观展示,精准服务

平台以地图直观简洁明了地展示充电站分布情况,精准定位自动匹配附近空闲充电站,运用智能算法为用户提供价格优先和距离优先的场站选择功能,并提供快速一键导航服务,精准满足用户查询和充电两大需求。

(二)互联互通,共享便捷

平台整合接入全市大多数主流充电桩运营商的充电桩资源,司机只需下载一个充电服务App,就可查询全市大多数充电桩资源并实现跨运营商扫码充电服务,切实解决出租车司机“排队时间长”,“寻桩难”等充电难题。

利用“充电在手”App,司机可以查询全市所有已接入深圳蓝平台的充电站的空间位置分布,以及各充电站的忙闲状态与详细的服务信息,并可一键导航引导前往所选定的充电站。司机扫码充电后,在App上可以实时查看充电过程信息,包括充电进展、充电电量、预期充满时间、已充电费用等。充电完毕后,App将自动提醒司机,及时将车辆开走,图5为司机充电服务自助化流程图。

(三)实时监管,安全高效

平台通过对所有充电场站“车、桩、人、环境”进行集中远程监测,实时监测充电桩充电时间、电量、电流、电压、功率、充电枪温度等详细指标数据和场站视频监控数据,实现对充电桩故障和场站安全的自动告警报障,保障充电桩设备完好率,为司机提供更加安全、高效的充电服务。

深圳蓝出租车充电站全部实行无人值守、远程可视化监控、机动巡检与远程指挥调度管理,可以极大地提高充电桩运营管理效率,减少充电场站现场运营管理人员和后台数据处理人员配置,从而有效节约运营管理人工成本支出。

(四)统一标准,上下贯通

为确保不同供应商承建的充电桩顺利接入充电运营管理平台,统一用户充电操作流程和充电计费控制,制定了统一的充电服务技术标准,包括充电桩与中心运营管理平台对接接口规范、充电交互流程规范和充电桩计费控制单元(TCU)技术要求等几个企业级技术规范性文件,要求各供应商承建的充电桩符合本标准规范。一方面,能够接收来自供应商设备上传的数据,对供应商及其设备进行有效监管;另一方面,能与政府平台进行技术对接,可为政府对公共服务领域各供应商、运营商和充电桩进行有效监管提供承上启下的数据中转功能。

(五)智能分析,优化运营

通过平台生成各类运营统计报表,如充电设施数据总览、用户充电规律分析、充电桩利用率分析、充电桩故障率分析、充电桩健康度评估、运营商对比分析、场站对比分析等,对充电定价策略优化、管理规则优化、服务方案优化提供辅助决策支撑;深入挖掘充电站、桩运营数据,通过全量数据分析,实现电量预测、充电设施故障预测、服务半径测算、收入成本测算等,提高数据价值,为充电行业发展提供数据支撑,图6为充电运营分析优化模型图。

、结语

深圳蓝电动出租车站与充电管理服务平台的建设从根本上解决了深圳出租车车、桩数量不匹配、出租车司机充电难等当前充电行业的痛点,实现司机充电服务自主化、设备运行监测集中化、安全生产监管可视化、应急指挥调度机动化、运营管理分析智能化,为出租车司机充电提供了优质保障;同时,持续推进全市充电桩资源接入工作有利于逐步建成深圳全市充电一张图,进一步推动电动出租车产业整合,更好地促进“深圳蓝”目标的实现。


 

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