基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)車輛評價模型的研究應用

買波，馬一凱，陳昌平，王薇，駱丹，吳海琨

(1.國網(wǎng)寧夏電力有限公司銀川供電公司，寧夏 銀川 750011；2.陜西德通信息科技有限公司，陜西 西安 710000)

0 引 言

生產(chǎn)車輛管理是地市供電公司管理工作的重要組成部分[1]，供電公司通過建立統(tǒng)一車輛管理平臺，涵蓋了車輛計劃采購、申請運行、監(jiān)控預警、保養(yǎng)維護、處置報廢的全環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了車輛使用管理的有序化、合規(guī)化[2]，但在開展新車分配、車輛調(diào)撥、車輛報廢等工作時，主要采用基層單位申報、現(xiàn)場核實確認的方式進行，雖然在評價時會綜合考慮車輛的使用年限、行駛里程、車輛購置價格等因素，但缺乏科學系統(tǒng)的評價手段[3-4]。

本文以統(tǒng)一車輛管理平臺[5]的車輛使用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用大數(shù)據(jù)分析挖掘技術(shù)[6]，從車齡、行駛里程數(shù)、月度出車頻次、采購價格等維度對車輛進行綜合評價，構(gòu)建了“單位車輛使用評價指數(shù)”和“單個車輛報廢評價指數(shù)”兩個模型，以評價結(jié)果為依據(jù)指導開展車輛的分配、調(diào)撥、報廢管理，提升車輛精益化管理水平，助推企業(yè)運營效率提升[7]。

1 單位車輛使用評價指數(shù)模型

1.1 單位車輛評價指數(shù)的確定

單位車輛使用評價指數(shù)U用來反應某單位車輛使用率的情況，U的因子構(gòu)成包括單位車輛平均使用頻度V和單位高頻使用車輛占比P。定義車輛使用評價指數(shù)U計算公式為

U=(k1×V+k2×P)×100

(1)

式中：k1，k2—權(quán)重系數(shù)；

V—某一工作時間區(qū)段內(nèi)，某單位車輛平均出車率；

P—某單位出車次數(shù)達到一定數(shù)值的車輛占總車輛的比重。

車輛使用評價指數(shù)U越高，說明該單位整體車輛使用率較高，車輛需求度較高；車輛使用評價指數(shù)U越低，說明該單位整體車輛使用率低，車輛需求度較低。公司在考慮車輛分配、車輛調(diào)撥過程中可參考車輛使用評價指數(shù)U開展。同時基層單位為提高車輛評價指數(shù)U，可將車況差、使用頻次低的車輛進行及時報廢，在分配新車時得到優(yōu)先分配權(quán)(見圖1)。

圖1 車輛使用評價指數(shù)U關(guān)系

1.2 單位車輛平均使用頻度

定義單位車輛平均使用頻度V的計算公式為

(2)

式中：M—某一工作時間區(qū)段內(nèi)，某單位車輛平均出車次數(shù)；

T—統(tǒng)計時間周期，可以選擇以年度、季度和月度的工作日進行統(tǒng)計計算。

M的計算公式為

(3)

式中：C—統(tǒng)計周期內(nèi)單位總派車次數(shù)，可以根據(jù)唯一派車工單編號從系統(tǒng)中統(tǒng)計得出；

S—單位總車輛數(shù)，可以根據(jù)各單位車輛檔案從系統(tǒng)中統(tǒng)計得出。

1.3 單位高頻使用車輛占比

定義單位高頻使用車輛占比P計算公式：

(4)

式中：N—某單位出車次數(shù)達到一定數(shù)值的車輛數(shù)；

S—單位總車輛數(shù)。

2 單個車輛報廢評價指數(shù)模型

2.1 單個車輛報廢評價指數(shù)因子構(gòu)成分析

通過構(gòu)建單個車輛報廢評價指數(shù)來反應單個車輛的車況，一般來說，對于同一價格區(qū)間車輛，車輛行駛公里數(shù)越多，使用年限越久，綜合車況越差；反之，車輛行駛公里越少，年限越短，綜合車況越好。因此，單個車輛報廢評價指數(shù)R與行駛里程數(shù)、使用年限、車輛價格三個相關(guān)因子有關(guān)。

2.2 車輛行駛里程數(shù)相關(guān)因子

構(gòu)建與車輛行駛里程數(shù)的相關(guān)因子車輛成新率Cs，定義其計算公式為

(5)

式中：Sg—車輛參考行駛里程；

S—實際行駛里程，通過評估車輛尚可行駛里程與規(guī)定行駛里程比值來反應車輛成新率。

2.3 車輛使用年限相關(guān)因子

構(gòu)建與車輛使用年限的相關(guān)因子時間折舊率Cy，定義其計算公式為

(6)

式中：Yg—車輛參考使用年限；

Y—車輛已使用年限，可反映車輛的時間損耗及折舊情況。

2.4 車輛價格相關(guān)因子

根據(jù)車輛購置價格、各車輛年平均行駛里程、總行駛里程以及最高使用年限等因子進行綜合評估，同時考慮車輛價格因素對車輛質(zhì)量的影響，對參考使用年限Yg和參考行駛里程Sg進行表1設定，如表1所示。

表1 不同價格區(qū)間與Yg和Sg的設定值

2.5 單個車輛報廢評價指數(shù)的確定

結(jié)合車輛價格、行駛里程數(shù)、使用年限因子對車輛報廢評價指數(shù)的影響，定義單個車輛報廢指數(shù)R計算公式為

R={1-[Cs×0.5+Cy×0.5]}×100=

(7)

根據(jù)式(7)反應出：車輛行駛公里數(shù)越多，使用年限越長，車輛報廢評價指數(shù)R值越大；車輛行駛公里越少，使用年限越短，車輛報廢評價指數(shù)R值越小，如圖2所示。

圖2 車輛報廢指數(shù)R關(guān)系

3 模型驗證

選取某供電公司2020年生產(chǎn)用車數(shù)據(jù)，對該公司單位車輛使用評價指數(shù)模型U和單個車輛報廢評價指數(shù)模型R進行測算[8]。

3.1 數(shù)據(jù)獲取

統(tǒng)一車輛管理平臺利用GPRS/GPS/GIS等先進技術(shù)，將車輛位置跟蹤、實時監(jiān)控、軌跡播放等數(shù)據(jù)內(nèi)容實時寫入到網(wǎng)省數(shù)據(jù)庫，通過創(chuàng)建數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)鏈路,將統(tǒng)一車輛管理平臺的海量數(shù)據(jù)內(nèi)容接入數(shù)據(jù)中臺[9]，形成匯總數(shù)據(jù)表。根據(jù)業(yè)務需求，按需編寫數(shù)據(jù)抽取腳本，最終提取車輛使用及報廢評價的分析基礎(chǔ)信息表。

3.2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理是針對數(shù)據(jù)質(zhì)量問題對數(shù)據(jù)進行缺失值處理和異常處理，針對分析需求數(shù)據(jù)進行篩選、內(nèi)容提取、格式轉(zhuǎn)換、關(guān)聯(lián)驗證等基本處理，剔除軌跡點失真或異常數(shù)據(jù)，驗證車輛狀態(tài)、類型、行使里程及購置金額等基本檔案信息[10]，對不規(guī)范數(shù)據(jù)、空值數(shù)據(jù)做預處理，為模型分析做好數(shù)據(jù)清洗工作。

3.3 單位車輛使用評價指數(shù)模型的驗證結(jié)果

根據(jù)計算，該公司單位車輛使用評價指數(shù)U的平均值為65.8, 單位車輛使用評價指數(shù)U的最大值達到97，而最小值達到48，說明單位之間在車輛使用的頻度方面存在較大差距，具備車輛進行調(diào)撥的空間[11]。具體驗證結(jié)果如圖3所示。

圖3 單位車輛使用評價指數(shù)模型的驗證結(jié)果

3.4 單個車輛報廢評價指數(shù)模型的驗證結(jié)果

根據(jù)計算，單個車輛報廢評價指數(shù)模型計算出全部生產(chǎn)車輛的指數(shù)R，其中指數(shù)達到120以上的車量26輛，根據(jù)R值對車輛進行排名，可以確定單位最需報廢的車輛清單(見圖4)。

圖4 單個車輛報廢評價指數(shù)區(qū)間車輛數(shù)量分布

3.5 單位車輛管理特征標簽

通過單位車輛使用評價指數(shù)U和車輛報廢評價指數(shù)R模型的計算結(jié)果，綜合分析形成各單位車輛在報廢、配置、調(diào)入、調(diào)出方面的特征標簽，為公司科學開展車輛管理提供數(shù)據(jù)支撐，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果，形成6類單位車輛管理狀態(tài)標簽，如表2所示。

表2 單位車輛管理特征標簽

4 應用內(nèi)容

根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，形成了該地市公司13個基層單位的特征標簽，實現(xiàn)車輛在分配、調(diào)撥、報廢過程中的科學決策，包括以下5個方面內(nèi)容：

1)基層單位在申請新車時，如果該單位屬于A類型或B類型，應予以分配；

2)基層單位在申請新車時，如果該單位不屬于A類型或B類型，則不予分配；

3)在制定年度車輛報廢計劃時，可對A類型和C類型單位中R值較高的車輛優(yōu)先開展報廢，并在新車采購后及時配置新車；

4)在制定年度車輛報廢計劃時，可主動對E類型單位中R值較高的車輛開展報廢，新車采購后分配至A類型或B類型單位；

5)可將F類型單位中車輛調(diào)撥至A類型或B類型單位。

按照以上原則，該地市公司2020年報廢車輛8輛，調(diào)撥車輛3輛，分配車輛5輛，車輛的管理更加科學，進一步提高了車輛的使用效率。

5 結(jié) 論

通過構(gòu)建單位車輛使用評價指數(shù)和車輛報廢評價指數(shù)模型，并以某公司車輛使用數(shù)據(jù)進行模型驗證，形成了該公司各基層單位車輛管理狀態(tài)的標簽庫，為該公司開展車輛分配、調(diào)撥、報廢決策工作提供了數(shù)據(jù)支撐。

經(jīng)實際驗證，單位車輛使用評價指數(shù)和車輛報廢評價指數(shù)能夠準確反映地市基層單位的用車情況和車輛狀況，模型計算結(jié)果對車輛管理有較高的參考價值，可依此制定車輛分配、調(diào)撥和報廢方案。由于供電公司車輛管理大多基于統(tǒng)一車輛管理平臺開展，且管理模式相近，因此評價模型具有普遍性和推廣性，可應用于各地市層級的電網(wǎng)公司。