熊 剛，陳琪琪

（福建星云電子股份有限公司，福建 福州 350000）

2020 年在新冠肺炎疫情的肆虐下，全球車輛銷量下滑五分之一，電動汽車逆勢暴增43%，達到了324 萬輛的總銷量。充電樁、換電站等配套設施越來越完善，但是很多新能源車主會經常遇到一個問題，例如總有燃油車占用充電車位，以及其他新能源汽車在完成充電操作后未及時駛離車位，使得急迫需要減少新能源充電車位被占用的問題。

停車場主要分為純充電車位停車場與電動車、燃油車混合停車場，純充電車位停車場所有停車位都具有充電樁，可直接拒絕非充電車入場，并根據(jù)是否能充電區(qū)別征收停車費，控制較容易、實現(xiàn)充電站管理系統(tǒng)較為簡單，但缺少計費策略來限制車位占用的情況。

電動車、燃油車混合停車場，一部分車位具有充電樁，其他車位沒有充電樁。混合停車場國內較多，如：星云股份推出的儲能式充電站基本部署在現(xiàn)有普通停車場，與燃油車共用一套停車場計費系統(tǒng)。整體計費更加復雜，更難實現(xiàn)減少占位。但也缺少計費策略限制車位占用的情況。

針對混合停車場當前存在的問題，為了減少充電車位的占用時間，提高社會資源利用率，開展區(qū)別、分段時間計費策略的研究，本文將提供一種計費策略的設計方法及思路。

1 停車場架構設計

混合停車場基礎計費模式與先前一致，具有出入口攝像頭、出入口道閘設備，停車場計費云負責扣費。

充電部分中，每個充電樁具有一個獨立攝像頭，可以拍攝車位上停放車輛的類型及車牌號，并與充電管理云服務器無線相連。充電管理云服務器再與停車場計費云服務器進行通信。

在不改變現(xiàn)有停車場的情況下，通過在充電樁上增加攝像頭來識別占用情況，充電管理云服務器將信息同步到停車場計費云服務器，從而實現(xiàn)我們的計費策略。停車場架構如圖1 所示。

圖1 停車場架構圖

nf：停車場中普通停車位總數(shù)量；

ne：停車場中充電停車位總數(shù)量；

nfl：當前停車場中普通停車位的空閑數(shù)量；

nel：當前停車場中充電停車位的空閑數(shù)量。

vin：車牌識別號；

ts：車輛駛入停車場時刻，初始值為0；

te：車輛駛出停車場時刻，初始值為0；

tns：車輛停泊充電停車位起始時刻，初始值為0；

tne：車輛駛離充電停車位結束時刻，初始值為0；

tp：當前時刻；

t：當前時刻車輛在停車場內停留時間，普通停車位t=tp

ts；充電停車位t=tp-tns。

2 停車位使用率統(tǒng)計分析

統(tǒng)計一段時間內（以30 天為例），停車場一天各個時段普通停車位的使用率u1與充電停車位的使用率u2，并繪制相應的使用率曲線，如圖2 所示。

圖2 停車場停車位使用率曲線圖

基于歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計的普通停車位使用率u1及充電停車位使用率u2，設定高峰時段普通停車位使用率閾值TRu1、高峰時段充電停車位使用率閾值TRu2。即當前時刻u1≥TRu1，則表示當前普通停車占用率高；當前時刻u2≥TRu2，則表示當前充電停車占用率高；此外，在時間維度上，依據(jù)TRu1及TRu2可采取差別化計時收費。

3 停車位計時計費策略

3.1 普通停車位計時計費規(guī)則R1

普通停車位，停車時間t∈[0min ɑmin），停車不收費。停車時間t∈[ɑ min ɑ+△Tmin]，按p2/h 收費。停車超過a+△Tmin 后，若當前普通停車位使用率u1高于TRu1，按照階梯價格△p/△T1的增幅遞增，遞增周期為3*△T1，遞增后的價格為p3/h。若當前普通停車位使用率小于或等于TRu1則按照p1/h 收費。普通停車位計費曲線pf如圖3 所示。

圖3 普通停車位計費曲線圖

普通停車位計時、計費函數(shù)表達式如式（4）、式（5）所示，停車總費Pf用如式（6）所示：

3.2 充電停車位計時計費規(guī)則R2

充電停車位，停車時間t∈[0min βmin），停車不收費，其中β 為新能源汽車免費時長。停車時間t∈[βmin β+b*△Tnmin]，按pn2/h 收費，其中，△Tn為新能源汽車滿充預估時間，b（b>1）為滿充裕度系數(shù)。停車超過β+b*△Tnmin 后，若當前新能源停車位使用率u2高于TRu2，則按照Pm/h 收費，且按照階梯價格△p1/△Tn1的降幅遞減，遞減周期為3*△Tn1，遞減后的價格為pn3；若當前新能源停車位使用率u2小于或等于TRu2則按照pn1/h 收取停車費用。充電停車位計費曲線如圖4 所示。

圖4 充電停車位計費曲線圖

3.3 充電停車位充電費及服務費計費規(guī)則R3

新能源汽車在充電停車位上進行充電后，還需收取相應的充電電費Pc及充電服務費Ps。其中，充電電費，按照峰谷分時電價，對電動汽車充電量進行計費，計費曲線如圖5 中pc/kW·h 所示；使用充電設備而產生的服務費按照ps/kW·h 進行計費，充電費服務費曲線如圖5 所示。

圖5 充電費服務費曲線圖

新能源汽車在充電停車位上產生的充電費及服務費合計為Psum：

式（10）中，p（t）為充電樁輸出實時功率kW。

4 停車位計費策略

4.1 停車計費策略相關參數(shù)

停車場停車計費策略及計費規(guī)則中相關參數(shù)的說明如表1 所示。

表1 停車計費策略相關參數(shù)表

依據(jù)表1 中的參數(shù)值及相應的計費規(guī)則，可動態(tài)計算出當前燃油車、新能源電動汽車在停車場的停車費用。此外，表1 中的參數(shù)取值，可隨統(tǒng)計歷史數(shù)據(jù)、節(jié)假活動、物業(yè)政策等作相應的優(yōu)化調整。

4.2 停車位計費策略

實際生活中，常出現(xiàn)停車亂放現(xiàn)象，依據(jù)停車類型及計費規(guī)則的組合策略，以期達到規(guī)范停車秩序的目的。表2 為停車位計費策略表，表中R1，R2，R3 為相應計費規(guī)則，字符Y 表示該停車類型下的計費規(guī)則有效；N 表示該停車類型下的計費規(guī)則無效。

表2 停車位計費策略表

表2 中序號2 的計費策略，aa 為燃油車違規(guī)占用充電停車位的懲罰系數(shù);表2 中序號3 的計費策略，新能源車停放在普通停車位，則停車計費按照燃油車計費規(guī)則執(zhí)行。

5 結束語

本文從混合停車場的運營歷史數(shù)據(jù)出發(fā)，提出了一種峰谷差別化計費策略。高峰時刻，超時停車后的計費標準提高；低峰時刻，超時停車仍遵守常規(guī)停車計費標準。

針對占位問題，設計并研究一套混合式停車場與智能計費系統(tǒng)，通過停車場系統(tǒng)可識別充電車位占用狀態(tài)。通過計費規(guī)則保證新能源車主充電停車計費體驗感，通過區(qū)別計費有效縮短非充電車位的占用時長，以減少車位占用時間、提高社會資源利用率，具有推廣應用價值。