電動(dòng)汽車公共服務(wù)與互動(dòng)平臺設(shè)計(jì)研究

楊 茜，鄧建慎，李洪峰，方 韜，馬占業(yè)

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電動(dòng)汽車公共服務(wù)與互動(dòng)平臺設(shè)計(jì)研究

楊 茜，鄧建慎，李洪峰，方 韜，馬占業(yè)

(許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000)

隨著具有節(jié)能減排等多種效用的電動(dòng)汽車在國內(nèi)迅速推廣，在其智能充換電服務(wù)領(lǐng)域，政府、上下游產(chǎn)業(yè)相關(guān)方以及用戶對信息共享、參與互動(dòng)的需求日益迫切。基于此需求現(xiàn)狀，提出了構(gòu)建電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺的設(shè)想。通過互動(dòng)平臺總體目標(biāo)、方案、架構(gòu)的設(shè)計(jì)和相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的分析研究，設(shè)計(jì)互動(dòng)平臺的七大功能集群。提出互動(dòng)平臺的數(shù)據(jù)模型，研究平臺的服務(wù)接口及流程。最后簡述互動(dòng)平臺的網(wǎng)站及手機(jī)APP應(yīng)用和對電動(dòng)汽車充換電行業(yè)發(fā)展的意義。通過對電動(dòng)汽車公共服務(wù)與互動(dòng)平臺的研究，為電動(dòng)汽車公共服務(wù)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展，提供了重要的理論依據(jù)和應(yīng)用探索，具有非常重要的研究和應(yīng)用價(jià)值。

電動(dòng)汽車；充換電公共服務(wù)；互動(dòng)平臺；手機(jī)APP

0 引言

目前我國電動(dòng)汽車運(yùn)營以電動(dòng)公共車輛、出租車等為主，其服務(wù)內(nèi)容基本停留在單純的充電或換電專業(yè)服務(wù)中，通過商業(yè)運(yùn)營進(jìn)行綜合智能服務(wù)基本處于探索階段[1]。隨著電動(dòng)汽車日益社會(huì)化，在電動(dòng)汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營服務(wù)領(lǐng)域，政府、上下游產(chǎn)業(yè)相關(guān)方、用戶，對信息共享、參與互動(dòng)的需求十分迫切，特別是為用戶提供全面、高效、友好的服務(wù)，將是電動(dòng)汽車是否能進(jìn)一步發(fā)展的決定因素之一，也是當(dāng)前市場的迫切需求。

在當(dāng)前的技術(shù)與應(yīng)用條件下，電動(dòng)汽車充電相對于燃油汽車加油具有許多不同之處，最為突出的是以下幾個(gè)方面：

1) 充電所需時(shí)間長，用戶需要等待時(shí)間無法確定；

2) 充電設(shè)施的接口和參數(shù)多樣，目前尚無統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，充電用戶找到了充電樁，但可能會(huì)發(fā)現(xiàn)其充電接口并不適用于自己的車型；

3) 國內(nèi)各地充電服務(wù)價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)未統(tǒng)一，不同的地區(qū)，不同的充電方式，甚至不同的充換電運(yùn)營商，其服務(wù)價(jià)格也是不同的，使得用戶難以了解和選擇；

4) 相對于廣泛建設(shè)的加油站，充電設(shè)施數(shù)量較少仍難以發(fā)現(xiàn)，對用戶來講，當(dāng)前最大的顧慮仍然是“哪里有充電站可以為自己的電動(dòng)汽車進(jìn)行充電”。

針對上述發(fā)展現(xiàn)狀，如何快速尋找解決對策和方案成為了制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

一方面，用戶需要有一些靈活的渠道，在需要充電的時(shí)候，能夠方便快捷地“遠(yuǎn)程”了解到相關(guān)信息[2]，這就要求充電設(shè)施需要具備“公共服務(wù)”和“互動(dòng)”的能力，使用戶可以通過這些服務(wù)和互動(dòng)，查詢到相關(guān)的靜態(tài)或者實(shí)時(shí)信息，譬如充電設(shè)施的地理位置、充電設(shè)施的接口和工作參數(shù)、充電設(shè)施當(dāng)前的空閑狀態(tài)，甚至還可以進(jìn)行預(yù)約充電。

另一方面，隨著電動(dòng)汽車在國內(nèi)的不斷發(fā)展，未來必將形成一個(gè)有諸多充換電運(yùn)營商參與的電動(dòng)汽車市場，且涉及到電動(dòng)汽車、動(dòng)力電池、配電網(wǎng)[3-5]以及政府部門等相關(guān)方，其都需要通過公共服務(wù)與互動(dòng)，共享信息，實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展。

因此，“互動(dòng)”就成為了解決當(dāng)前探索發(fā)展階段所遇到瓶頸的一個(gè)良好途徑。

1 公共互動(dòng)的需求

通過“公共服務(wù)與互動(dòng)”，不僅可以很好地解決電動(dòng)汽車充電當(dāng)前所存在的問題，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)各方的緊密協(xié)調(diào)，還可以化劣勢為優(yōu)勢，帶給人們現(xiàn)代化的優(yōu)質(zhì)服務(wù)體驗(yàn)和享受，推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的共同發(fā)展。在互動(dòng)過程中，各方用戶都具有不同的需求：

1) 個(gè)人用戶：需要通過互動(dòng)了解充電樁的空閑狀態(tài)，快速尋找合適的充電設(shè)施以及進(jìn)行充電預(yù)約、狀態(tài)查詢、故障緊急求助等；

2) 充電運(yùn)營商：需要通過互動(dòng)獲取各類咨詢、整體解決方案設(shè)計(jì)、項(xiàng)目委托建設(shè)以及充電設(shè)施選購服務(wù)等；

3) 電動(dòng)汽車：需要通過互動(dòng)進(jìn)行信息的實(shí)時(shí)交互和共享；

4) 車輛運(yùn)營公司：需要通過互動(dòng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理和實(shí)時(shí)的監(jiān)控[6]；

5) 上下游產(chǎn)業(yè)：需要通過互動(dòng)獲取運(yùn)行數(shù)據(jù)，分析挖掘數(shù)據(jù)內(nèi)涵，改善產(chǎn)品性能和質(zhì)量[7]，并發(fā)布產(chǎn)品的相關(guān)信息；

6) 政府機(jī)構(gòu)：需要通過互動(dòng)獲取各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，了解設(shè)施分布狀態(tài)，掌握最新發(fā)展趨勢，從而有效預(yù)測產(chǎn)業(yè)的規(guī)模。

基于上述各類需求，本文提出的公共服務(wù)模式，將通過一個(gè)公共的平臺“電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺”[8]作為各方連接樞紐，進(jìn)行信息的共享和互動(dòng)。

2 公共服務(wù)互動(dòng)平臺方案設(shè)計(jì)

2.1公共服務(wù)互動(dòng)平臺總體目標(biāo)

電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺以充換電設(shè)施和運(yùn)營監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以電動(dòng)汽車相關(guān)方為中心，以互動(dòng)服務(wù)商業(yè)化應(yīng)用為目的，依托先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)、云存儲技術(shù)，通過制定開放的通信協(xié)議和服務(wù)接口，構(gòu)建開放的電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺，盤活已建充換電基礎(chǔ)設(shè)施，為政府部門、電動(dòng)汽車個(gè)人用戶、電動(dòng)汽車集團(tuán)用戶、第三方充換電設(shè)施業(yè)主、整車企業(yè)、充換電設(shè)施供應(yīng)商、動(dòng)力電池廠商等主體服務(wù)，實(shí)現(xiàn)信息共享和共贏發(fā)展，如圖1所示。

圖1電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺

2.2 公共服務(wù)互動(dòng)平臺方案設(shè)計(jì)

2.2.1總體設(shè)計(jì)方案

電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云存儲技術(shù)，通過開放的通信協(xié)議和服務(wù)接口，構(gòu)建充換電運(yùn)營商、車輛運(yùn)營商、司機(jī)車主、車輛和電池制造商等主體可以靈活接入、共享彼此需求和信息的互動(dòng)平臺[9]，使相關(guān)方享受到電動(dòng)汽車公共服務(wù)平臺提供的充換電設(shè)施集中管理、資源協(xié)調(diào)、統(tǒng)一支付等服務(wù)。

2.2.2硬件架構(gòu)

電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺硬件體系實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的IaaS層架構(gòu)，利用基礎(chǔ)設(shè)施平臺資源池化技術(shù)提供主機(jī)計(jì)算資源、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)及安全資源等。分為充換電服務(wù)云計(jì)算資源池、充換電云存儲資源池，電動(dòng)汽車服務(wù)終端接入池，和應(yīng)用服務(wù)客戶終端，滿足靈活部署和按需分配的要求，如圖2所示。

主機(jī)計(jì)算資源池負(fù)責(zé)提供計(jì)算資源，通過資源池化技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)分配、彈性擴(kuò)展等；存儲資源池用于電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺數(shù)據(jù)的存儲和備份，具有安全、可靠、高性能、大容量、高可擴(kuò)展性、完善的數(shù)據(jù)保護(hù)功能特點(diǎn)；充換電服務(wù)云計(jì)算資源池和充換電存儲資源池通過平臺管理域?qū)崿F(xiàn)計(jì)算虛擬化和存儲虛擬化的管理維護(hù)工作，提高計(jì)算、儲存的性能，滿足電動(dòng)汽車公共運(yùn)營服務(wù)的可靠性和動(dòng)態(tài)擴(kuò)展性要求[10]。

圖2電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺硬件架構(gòu)

電動(dòng)汽車服務(wù)接入終端池由INTERNET接入設(shè)備，只要能夠接入INTERNET就能夠通過標(biāo)準(zhǔn)WEB方式或者電動(dòng)汽車用戶APP來訪問電動(dòng)汽車公共服務(wù)平臺提供的應(yīng)用服務(wù)。

2.2.3軟件架構(gòu)

電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺軟件體系實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的PaaS層架構(gòu)，作為應(yīng)用系統(tǒng)軟件的技術(shù)支撐平臺、通過對通用組件、通用軟件的適配和調(diào)用提供相關(guān)服務(wù)。主要包括公共服務(wù)平臺所需要的開發(fā)環(huán)境、運(yùn)行環(huán)境、短信服務(wù)、移動(dòng)平臺、通信平臺、業(yè)務(wù)流程引擎、認(rèn)證平臺等。針對高可靠、高并發(fā)、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的業(yè)務(wù)要求，對相關(guān)的運(yùn)行環(huán)境可綜合運(yùn)用負(fù)載均衡技術(shù)、資源池技術(shù)，集群技術(shù)等進(jìn)行建設(shè)，如圖3所示。

為支撐平臺應(yīng)用，各方可通過PaaS通信平臺提供的Ev Open Interact Protocol協(xié)議接入服務(wù)。平臺應(yīng)用層通過訪問支撐平臺的總線接口實(shí)現(xiàn)各自的應(yīng)用服務(wù)功能，這些應(yīng)用服務(wù)功能包括充換電設(shè)施管理、第三方運(yùn)營商信息服務(wù)、車主信息服務(wù)、充換電消費(fèi)運(yùn)營服務(wù)、地圖服務(wù)、用戶手機(jī)WEBSERVICE、手機(jī)APP、充換電電能負(fù)荷監(jiān)測、電池全周期管理等應(yīng)用，應(yīng)用服務(wù)開發(fā)者還可以根據(jù)具體需求在基礎(chǔ)支撐平臺基礎(chǔ)上擴(kuò)展開發(fā)更豐富的應(yīng)用功能[11]。

圖3電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺軟件架構(gòu)

2.3 公共服務(wù)互動(dòng)平臺關(guān)鍵技術(shù)

基于上述方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺的關(guān)鍵技術(shù)包括Ev Open Interact Protocol、平臺云服務(wù)總線、基于信息互動(dòng)的服務(wù)策略分析系統(tǒng)等。

2.3.1基于互聯(lián)網(wǎng)的Ev Open Interact Protocol技術(shù)

電動(dòng)汽車公共互動(dòng)服務(wù)的電動(dòng)汽車開放互動(dòng)協(xié)議(Ev Open Interact Protocol)參考國內(nèi)外電動(dòng)汽車充換電協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合當(dāng)前電動(dòng)汽車充換電實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，基于INTERNET而制定，通過開放的協(xié)議，和各種形式API使電動(dòng)汽車服務(wù)使用者可主動(dòng)、被動(dòng)的方式參與并享受充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)公共運(yùn)營服務(wù)提供的各種服務(wù)。

Ev Open Interact Protocol包括充換電設(shè)施協(xié)議、運(yùn)營商協(xié)議、車主用戶webservice服務(wù)、電力系統(tǒng)接口協(xié)議、運(yùn)營系統(tǒng)接口協(xié)議、車輛電池制造商接口協(xié)議等部分。

該技術(shù)要求平臺設(shè)計(jì)方同各市場參與方協(xié)商確定數(shù)據(jù)采集、傳輸協(xié)議，基于互聯(lián)網(wǎng)，形成互動(dòng)平臺的Ev Open Interact Protocol協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)互動(dòng)平臺信息的采集和共享。

2.3.2電動(dòng)汽車充換電云服務(wù)總線技術(shù)

電動(dòng)汽車充換電運(yùn)營公共服務(wù)平臺云服務(wù)總線對平臺支撐服務(wù)和數(shù)據(jù)交互進(jìn)行統(tǒng)一管理，從而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)用服務(wù)的交互，對協(xié)議轉(zhuǎn)換、安全策略和路由機(jī)制進(jìn)行有效控制。

云服務(wù)總線提供位置透明的信息定制、信息通知、信息提交、消息轉(zhuǎn)發(fā)、信息讀寫等操作接口，從而讓應(yīng)用服務(wù)開發(fā)者能夠方便快捷地開發(fā)出新的電動(dòng)汽車充換電應(yīng)用服務(wù)。

通過云服務(wù)，各方用戶主體在能夠接入互聯(lián)網(wǎng)的前提下，在用戶權(quán)限范圍內(nèi)，即可享用平臺所推出的各項(xiàng)服務(wù)，促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)與在電動(dòng)汽車充換電技術(shù)的融合，極大推動(dòng)了充換電各方主體的互動(dòng)性和信息共享性。

2.3.3基于信息互動(dòng)的需求預(yù)測技術(shù)

用戶、運(yùn)營商、電力系統(tǒng)的有效互動(dòng)，使得進(jìn)行電動(dòng)汽車充換電需求預(yù)測，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行有序充電策略成為可能。本課題研究并構(gòu)建電動(dòng)汽車需求分析模型，采用專業(yè)化分析算法對電動(dòng)汽車充換電需求進(jìn)行分析預(yù)測，輔助設(shè)備制造商、電力系統(tǒng)、充換服務(wù)提供商等制定最佳的生產(chǎn)、供電、服務(wù)運(yùn)營等策略[12]。

電動(dòng)汽車充換電需求預(yù)測包括：對用戶消費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，預(yù)測用戶的充換電消費(fèi)需求，實(shí)現(xiàn)輔助充換電服務(wù)提供商制定最佳的服務(wù)計(jì)費(fèi)策略；對充換電設(shè)施的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析預(yù)測充換電用電能量需求，輔助電力系統(tǒng)制定最佳的供電計(jì)劃和充換電分時(shí)電價(jià)策略；對充換電設(shè)施運(yùn)營數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，有效預(yù)測充換電設(shè)施的建設(shè)需求，輔助運(yùn)營商得到最佳的服務(wù)點(diǎn)建設(shè)位置和規(guī)模，給政府對電動(dòng)汽車公共服務(wù)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃提供依據(jù)等等。

該技術(shù)將目前已有的基礎(chǔ)預(yù)測技術(shù)應(yīng)用在電動(dòng)汽車充換電行業(yè)中，能夠?yàn)槭袌黾案鞣街黧w提供科學(xué)的規(guī)劃數(shù)據(jù)，促進(jìn)電動(dòng)汽車行業(yè)的健康發(fā)展。

2.4 公共服務(wù)互動(dòng)平臺商業(yè)模式

電動(dòng)汽車公共服務(wù)與互動(dòng)平臺是面向公共大眾的，充換電服務(wù)商、車主用戶等用戶主體參與的，提供信息共享服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)平臺，是互聯(lián)網(wǎng)+在電動(dòng)汽車充換電行業(yè)的具體應(yīng)用。

平臺設(shè)計(jì)方根據(jù)各方用戶主體的實(shí)際需求開發(fā)出相應(yīng)的產(chǎn)品，政府或者其他平臺運(yùn)營方通過購買或者租賃的方式，向平臺設(shè)計(jì)方購買或者租賃平臺，同時(shí)，平臺設(shè)計(jì)方需要向平臺運(yùn)營方提供工程安裝、調(diào)試、售后等相關(guān)技術(shù)支持服務(wù)；平臺運(yùn)營方正式運(yùn)營后，可以免費(fèi)吸引充換電服務(wù)商、車主用戶加入平臺，享用平臺所推出的各項(xiàng)服務(wù)；平臺運(yùn)營方可通過充換電交易服務(wù)費(fèi)、廣告、平臺定制商家排名、享受政府補(bǔ)貼等多種方式獲取收益。

2.5公共服務(wù)互動(dòng)平臺應(yīng)用策略

公共服務(wù)互動(dòng)平臺通過權(quán)限管理、用戶主體的選擇性定制，可為平臺運(yùn)營商、充換電服務(wù)商、車主用戶等各方主體提供安全的信息服務(wù)，避免個(gè)人信息的泄露。

充換電服務(wù)商提交相應(yīng)的材料，免費(fèi)注冊為平臺用戶后，通過互動(dòng)平臺，可以讓更多的車主用戶了解到充換電服務(wù)商所運(yùn)營的充電樁的實(shí)際工作狀況，通過預(yù)約、導(dǎo)航等方式，吸引更多的車主用戶前來充換電，從而最大限度地使用充換電設(shè)施資源；充換電運(yùn)營商可以方便地查詢交易記錄以及所轄充電資源的使用情況，為資源的合理分配和調(diào)度提供數(shù)據(jù)支撐，從而更好地盈利；充換電運(yùn)營商可以實(shí)時(shí)監(jiān)視所運(yùn)行的充電設(shè)施，方便充換電運(yùn)營商及時(shí)發(fā)現(xiàn)告警、維修故障。

車主用戶免費(fèi)注冊成為平臺用戶后，根據(jù)用戶的選擇性定制，可通過平臺查詢最為方便的充電資源；可通過平臺提供的預(yù)約、導(dǎo)航合理安排充電時(shí)間，避免排隊(duì)等待；可通過平臺提供的充電交易記錄查詢、以及第三方的支付交易功能，方便用戶的充電賬戶管理；可通過充電狀態(tài)查詢功能，當(dāng)車輛充電的時(shí)候，實(shí)時(shí)查詢車輛的充電狀態(tài)，并給予實(shí)時(shí)提醒。

3 公共服務(wù)互動(dòng)平臺功能設(shè)計(jì)

電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺根據(jù)服務(wù)對象、服務(wù)內(nèi)容、服務(wù)方式的不同，開發(fā)不同的服務(wù)功能群，并通過網(wǎng)站、手機(jī)客戶端等多種渠道為政府部門、電動(dòng)汽車個(gè)人用戶、電動(dòng)汽車集團(tuán)用戶、第三方充換電設(shè)施業(yè)主、整車企業(yè)、充換電設(shè)施供應(yīng)商、電池廠商提供服務(wù)，如圖4所示。

3.1 信息服務(wù)功能群

信息服務(wù)功能群為上層應(yīng)用提供充換電、導(dǎo)航、數(shù)據(jù)監(jiān)測、信息查詢等基礎(chǔ)信息服務(wù)。包括POI查詢、路線導(dǎo)航、電池監(jiān)測、站點(diǎn)統(tǒng)計(jì)、實(shí)時(shí)路況、軌跡回放、充電設(shè)施狀態(tài)查詢、車輛定位、車輛跟蹤、個(gè)人信息查詢、車輛信息查詢、交易記錄查詢、消費(fèi)統(tǒng)計(jì)、服務(wù)預(yù)約、遠(yuǎn)程缺電求助、充換電設(shè)施統(tǒng)計(jì)、站點(diǎn)統(tǒng)計(jì)等功能。

3.2 充電設(shè)施接入功能群

充電設(shè)施接入功能群通過開放標(biāo)準(zhǔn)的接入?yún)f(xié)議，為私人充電樁以及其他設(shè)施的接入提供支撐，包括充電交易查詢、充電交易統(tǒng)計(jì)、充電設(shè)施狀態(tài)查詢、充電月賬單、充電消費(fèi)分析等功能。

3.3 支付結(jié)算服務(wù)功能群

支付結(jié)算功能群為用戶提供支付結(jié)算服務(wù)，包括三方支付接入、支付交易記錄、第三方支付對賬、賬戶充值等功能。

3.4 電網(wǎng)互動(dòng)服務(wù)功能群

電網(wǎng)互動(dòng)服務(wù)功能群可根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行情況，指導(dǎo)樁有序接入，削峰填谷，保障電網(wǎng)正常有序運(yùn)行。提供功能包括私人樁定時(shí)充斷電，公有樁分時(shí)費(fèi)率下發(fā)、分時(shí)服務(wù)費(fèi)管理。

3.5 充換電設(shè)施建設(shè)規(guī)劃功能群

充換電設(shè)施規(guī)劃建設(shè)功能群為政府部門、電網(wǎng)公司關(guān)于充換電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)提供數(shù)據(jù)分析服務(wù)的功能。通過分析用戶充換電行為，以及各充換電站點(diǎn)的運(yùn)營情況，提供站點(diǎn)充換電記錄分析，區(qū)域充換電記錄分析(地圖)，站點(diǎn)建設(shè)規(guī)劃等功能，用以指導(dǎo)充換電站點(diǎn)的選址。

3.6 信息發(fā)布功能群

信息發(fā)布功能群用以向用戶發(fā)布信息的專屬功能。實(shí)現(xiàn)充滿電提醒，支付結(jié)果通知，電量不足提醒，新聞資訊發(fā)布，充電異常提醒等功能。

3.7 微信服務(wù)功能群

微信功能群通過建立電動(dòng)汽車微信公共服務(wù)號,依靠微信平臺，為電動(dòng)汽車用戶提供便捷服務(wù)。在用戶綁定車輛或者電卡后，提供充換電交易記錄查詢，充換電狀態(tài)查詢，充換電服務(wù)預(yù)約，賬戶充值，消費(fèi)分析，軌跡回放等功能。

4 公共服務(wù)互動(dòng)平臺數(shù)據(jù)建模與接口設(shè)計(jì)

4.1 數(shù)據(jù)模型總體概述

基于上述功能設(shè)計(jì)，對電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，主要包括電動(dòng)汽車類型包、充電服務(wù)包、充電點(diǎn)實(shí)時(shí)包、充(換)電設(shè)施包、車主信息包、用戶評價(jià)包、用戶基本權(quán)限包、圖片包等子模塊。

下面以充(換)電設(shè)施包的模型設(shè)計(jì)為例，簡述公共服務(wù)互動(dòng)平臺的數(shù)據(jù)模型、接口及接入流程的設(shè)計(jì)。

4.2 充(換)電設(shè)施模型設(shè)計(jì)

充(換)電設(shè)施包的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意如圖5所示。

圖5充(換)電設(shè)施模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖

該模型包含城市、城區(qū)、充電站、運(yùn)營商、充電(換電)設(shè)施和充電點(diǎn)充電接口、充電點(diǎn)換電接口等對象。根據(jù)模型包含對象設(shè)計(jì)各數(shù)據(jù)表如表1所示。

表1充(換)電設(shè)施模型數(shù)據(jù)表

Table 1 Model data sheet of charging (exchanging) facilities

4.3 充(換)電設(shè)施模型接口設(shè)計(jì)

4.3.1充電點(diǎn)充電接口設(shè)計(jì)

如表2所示，為充電點(diǎn)充電接口詳細(xì)設(shè)計(jì)。

表2充電點(diǎn)充電接口表

Table 2 Charging interface sheet of charging point

4.3.2充電點(diǎn)換電接口設(shè)計(jì)

如表3所示，為充電點(diǎn)換電接口詳細(xì)設(shè)計(jì)。

表3充電點(diǎn)換電接口表

Table 3 Exchanging interface sheet of charging point

4.4充(換)電設(shè)施接入流程

充換電設(shè)施包括充換電設(shè)備和移動(dòng)終端設(shè)備兩類，其主要有第三方自建設(shè)施、個(gè)人私有充電樁及車載終端/手機(jī)接入電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺。

第三方自建設(shè)施，通過互聯(lián)網(wǎng)或APN專網(wǎng)接入，采用SOCKET通信方式將交易數(shù)據(jù)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上傳至電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送與共享。如圖6所示。

圖6第三方充電設(shè)施接入流程圖

個(gè)人家庭使用的充電樁，對于有條件的用戶，可使用家庭寬帶等接入互聯(lián)網(wǎng)，從而將樁的數(shù)據(jù)上傳至電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺的前置服務(wù)器上；對于無條件的用戶，可通過充電樁上預(yù)裝的GPRS模塊將充電樁的數(shù)據(jù)，以無線的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送至電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送與共享。如圖7所示。

圖7個(gè)人充電樁接入流程圖

車載終端接入電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺時(shí)，將車輛位置信息以及車載電池的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳入電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺。車載終端與車輛的電池管理系統(tǒng)(BMS)、GPS、里程計(jì)等設(shè)備相連，將相關(guān)數(shù)據(jù)通過GPRS模塊傳入到電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺。如圖8所示。

圖8車載終端/手機(jī)APP接入流程圖

5 公共服務(wù)互動(dòng)平臺的功能應(yīng)用

當(dāng)前，電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺主要通過手機(jī)APP及運(yùn)營管理網(wǎng)站向各方使用者提供各類互動(dòng)服務(wù)，且隨著平臺的不斷完善，構(gòu)建于其上的各類應(yīng)用必將朝著更加全面、便捷、人性化的方向不斷發(fā)展，為用戶帶來更加舒適、完美的使用體驗(yàn)。

5.1 互動(dòng)平臺手機(jī)APP

手機(jī)APP的主要目的是給電動(dòng)汽車個(gè)人用戶提供基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的電動(dòng)汽車信息共享與互動(dòng)服務(wù)，主要包括我要充電、充電網(wǎng)絡(luò)、充電狀態(tài)、個(gè)人中心、服務(wù)支持五大功能。如圖9所示。

圖9手機(jī)APP充電導(dǎo)航與充電查詢

5.2互動(dòng)平臺運(yùn)營管理網(wǎng)站

平臺運(yùn)管網(wǎng)站基于互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，利用云技術(shù)和開放的接口，構(gòu)建電動(dòng)汽車和司機(jī)車主、充換電設(shè)施和運(yùn)營商、車輛和電池制造商、政府城市規(guī)劃、電力系統(tǒng)等相關(guān)主體可以靈活接入，共享彼此信息、互動(dòng)彼此需求的公共服務(wù)與互動(dòng)云平臺，使各方相互協(xié)調(diào)共同發(fā)展，制造真正滿足市場發(fā)展的產(chǎn)品，提供用戶真正需要的服務(wù)。如圖10所示。

圖10 電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺網(wǎng)站首頁

6 結(jié)論與展望

本文從當(dāng)前電動(dòng)汽車充電面臨的問題出發(fā)，通過合理分析，提出電動(dòng)汽車公共服務(wù)與互動(dòng)的理念，研究設(shè)計(jì)的公共服務(wù)互動(dòng)平臺，在當(dāng)前電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具有非常重要的意義：

1) 很好地搭建了充換電用戶和運(yùn)營商、充換電投資者和設(shè)施供應(yīng)商間的互動(dòng)橋梁；

2) 作為中間環(huán)節(jié)，服務(wù)于車廠/電池廠等上下游產(chǎn)業(yè)；

3) 為政府規(guī)劃、電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，從而有效地制定供給計(jì)劃。

通過電動(dòng)汽車公共服務(wù)互動(dòng)平臺，很好地解決了電動(dòng)汽車在推廣發(fā)展過程中的各種瓶頸問題，加強(qiáng)了產(chǎn)業(yè)各方的互通互動(dòng)。建設(shè)好這樣一個(gè)集開放、共享、互動(dòng)于一體的公共服務(wù)平臺，對電動(dòng)汽車在國內(nèi)的迅速普及與健康發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。

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(編輯 周金梅)

Design and research on public service and interactive platform in electric vehicle

YANG Xi, DENG Jianshen, LI Hongfeng, FANG Tao, MA Zhanye

(XJ Electric Co., Ltd., Xuchang 461000, China)

With the rapid promotion of electric vehicles with multiple utilities such as energy conservation and emission reduction, in the area of intelligent charging and exchanging for electric service, the government, related parties of upstream and downstream industries, and users have increasingly urgent demand for information sharing and interactive participation. Based on the status of this demand,this paper proposes to build an idea of electric vehicles public service interactive platform. Through the overall objective, program, architecture design of interactive platform and analysis of related key technologies, it designs seven functional clusters for interactive platform. It gives data models of interactive platform and researches its service interfaces and processes. Finally, the paper describes website and mobile APP and the significance of the development of electric vehicle charging and exchanging industry. Through the research of electric vehicle’s public service and interactive platform, it provides theoretical basis and discovery application for further development of electric vehicle’s public service area, which possesses very important research and application value.

electric vehicle; charging and exchanging public service; interactive platform; mobile APP

10.7667/PSPC151068

2015-06-26；

2015-11-21

楊 茜(1989-)，女，碩士，主要研究方向?yàn)殡妱?dòng)汽車充換電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)；E-mail: 56508502@qq.com

鄧建慎(1978-)，男，高級工程師，主要研究方向?yàn)殡妱?dòng)汽車充換電方案及系統(tǒng)研究；

李洪峰(1978-)，男，主要研究方向?yàn)殡妱?dòng)汽車充換電方案及系統(tǒng)研究。