一种数据驱动的车辆TCO智能计算方法

技术领域

本发明属于大数据分析技术领域，具体地指一种数据驱动的车辆全生命周期内的运营成本TCO(Total Cost of Ownership)智能计算方法。

背景技术

汽车是大多数中国家庭的必需消费品。在选购汽车时，许多消费者只能看到汽车购买价，无法看到维修保养费用、保险费用、燃油费用、二手车折旧费用等隐性成本，然而这类隐性成本实际上在各车型间差距甚大。

上世纪50年代，TCO起源于美国军方，用于军事物资的研发与采购。上世纪80年代，奔驰推出Fleetboard车队管理系统，帮助大车队客户做运输过程监控、油耗管理、司机驾驶习惯培训等工作。2012年，奔驰-梅赛德斯将TCO引入中国，推出“TCO运营智汇”解决方案。2016年起，重汽、福田、一汽解放、陕汽等相继推出TCO概念服务。近来，出行行业如滴滴、神州租车、T3、东风出行等平台也相继推出车辆TCO模型。

发明内容

针对上述现有技术的不足之处，本发明提出一种数据驱动的车辆TCO智能计算方法，采用数据驱动与人工智能方法结合的方法进行优化，使用web呈现。

本发明一种数据驱动的车辆TCO智能计算方法，其特殊之处在于，所述方法包括如下步骤：

1)分解车辆全生命周期TCO成本计算项目，具体分为购车计算、残值计算、能耗计算、维保计算、其他计算与TCO计算；

2)以车型分类，获取与计算相关的车型数据，存入数据库中；

3)购车成本计算；

4)购车折旧成本计算；

5)车辆能耗成本计算；

6)车辆维保成本计算；

7)车辆其他成本计算；

8)计算车辆全生命周期TCO成本，将计算得到的TCO结果绘制成饼状图，并导出为Excel文件，供用户下载查看。

优选地，所述步骤3)的具体步骤包括：

3.1)用户选择车型，从数据库中读取所选择车型的车辆TCO成本的相关参数；

3.2)计算购车费用，包括汽车零售价格、购置税、上牌费用、车船使用税与印花税；

3.3)计算购车所需的贷款费用，包括首付额度、贷款手续费率、贷款年限、贷款金融利率等参数计算得到月还款、贷款额等相关贷款费用。

3.4)计算购车所需的商业保险费用，包括强制险、第三者责任险、车辆损失险、不计免赔特约险、车上人员责任险、营运责任险。

3.5)计算车辆总的购车成本，综合步骤3.1)～3.4)计算得到的必要费用、贷款费用与商业保险费用，得到车辆总的购车成本。

优选地，所述步骤4)的具体步骤包括：

4.1)用户根据需求，输入车型、购车价格、使用年限、预计行驶里程，根据汽车类型是电动车、燃油车或混合动力车型采用不同的方法进行计算。

4.2)计算车辆重置成本：

P

式中，P

4.3)计算成新率：使用爬虫框架，编写Python脚本从汽车评估网站获取数据，获取车辆的车型、使用年限、行驶里程、城市、残值等数据集；采用XGBoost算法以及BoostedTrees增强树模型，建立成新率计算模型。

4.4)综合4.1)～4.3)计算得到的重置成本与成新率等，结合车辆相关计算参数，得到车辆在给定条件下的残值，从而计算得到折旧成本：

残值＝重置成本×成新率×成新率修正系数，

折旧成本＝购车成本-残值。

优选地，所述步骤5)的具体步骤包括：

5.1)用户选择车型与预估行驶里程，从数据库中调取所选择车型的百公里能耗参数，根据车型的能耗类型，选择不同的参数与计算方法；

5.2)计算所选择车型的能耗成本。

燃油车以及纯电动车的能耗计算方法为：

能耗＝百公里能耗*行驶里程

混合动力电动汽车规定了两个测试工况：把车子充满电按照规定的速度行驶测试，叫做工况A，即CD模式(运行时只消耗外接充电的电能)；把电放完测试，叫做工况B，即CS模式(运行时只消耗燃料，同时通过发动机带动电机运转对电池充电，保持电池的电荷状态在一定水平)。混合动力电动汽车的综合能耗包括：燃料消耗量和电能消耗量，计算方法为：

综合能耗＝综合电耗+综合油耗＝

式中：工况A电耗为CD模式下的纯电百公里耗电量，工况B油耗为CS模式下的发动机百公里能耗。

优选地，所述步骤6)的具体步骤包括：

6.1)用户选择车型以及预估的行驶里程，利用数据库查询相应车型的轮胎价格、每万公里维修费等维保相关参数；

6.2)计算所选车型在使用年限中的维保成本：根据数据库中每万公里维修费得到总维修费，若为电动汽车，额外加上更换电池的费用。

优选地，所述步骤7)中其他成本包括GPS、OBD、Tbox、车机加装、内外饰视觉费用，装潢费用、车辆年检费、道路通行费、违章费用、流量费。

优选地，所述步骤8)中车辆全生命周期TCO成本的计算公式为：

其中，TCO：车辆全生命周期，单位：元/km，S：生命周期总行驶里程，C

若出行公司在快车、租车或车队模式下应用商业模式下的车队全生命周期TCO计算，商业模式下全生命周期TCO为：

式中，C

本发明还提出一种数据驱动的车辆TCO成本智能计算系统，所述系统执行上述的一种数据驱动的车辆TCO智能计算方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明建立基于车辆采购成本、折旧成本、维保成本等多方面成本的车辆TCO计算模型，采用数据驱动与人工智能方法结合的方法进行优化，使用web呈现。本发明计算结果精确，数据反馈更新，对个人汽车购买、主机厂汽车设计、出行公司优化出行方案等均具有重要意义。

附图说明

图1为本发明方法的流程图。

图2为TCO计算结果示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明提出的一种数据驱动的车辆TCO智能计算方法包括步骤：

1)分解车辆全生命周期TCO成本计算项目，具体分为购车计算、残值计算、能耗计算、维保计算、其他计算与TCO计算。

2)获取所需计算相关车型相关数据，如购车价、保险费、二手车价、能耗等存入MySQL数据库中。

3)购车成本计算。

3.1)用户选择所需进行车辆TCO成本的车型，从数据库中读取所选择车型的车辆TCO成本的相关参数；

3.2)计算购车费用，包括汽车零售价格、购置税、上牌费用、车船使用税与印花税；

3.3)计算购车所需的贷款费用，购车可选择全款购车或贷款购车。若全款购车，则贷款花费为0。若贷款购车，则需计算贷款花费，其中主要根据首付额度、贷款手续费率、贷款年限、贷款金融利率等参数计算得到月还款、贷款额等相关贷款花费。

3.4)计算购车所需的商业保险费用，购车的保险有部分是必须购买，有部分是用户选择性购买。购车所需的保险费用包括强制险、第三者责任险、车辆损失险、不计免赔特约险、车上人员责任险、营运责任险。

3.5)计算车辆总的购车成本，综合步骤3.1)～3.4)计算得到的必要费用、贷款费用与商业保险费用，得到车辆总的购车成本。

4)购车折旧成本计算。以成新率为基本参数，将实体性贬值、功能性贬值和经济性贬值量化为修正系数对成新率进行修正。即建立如下模型：

残值＝重置成本×成新率×成新率修正系数

4.1)用户根据需求，输入车型、购车价格、使用年限、预计行驶里程，根据汽车类型是电动车、燃油车或混合动力车型采用不同的方法进行计算。

4.2)计算车辆重置成本：

P

式中，P

4.3)计算成新率：使用爬虫框架，编写Python脚本从汽车评估网站获取数据，获取车辆的车型、使用年限、行驶里程、城市、残值等数据集；采用XGBoost算法以及BoostedTrees增强树模型，建立成新率计算模型。此模型中通过对爬取的数据进行处理并且综合考虑车辆使用时间和行驶里程这两个影响车辆残值的主要因素，由此建立成新率计算模型。

4.4)综合4.1)～4.3)计算得到的重置成本与成新率等，结合车辆相关计算参数，得到车辆在给定条件下的残值，从而计算得到折旧成本：

残值＝重置成本×成新率×成新率修正系数，

折旧成本＝购车成本-残值。

5)车辆能耗成本计算。

5.1)用户选择所需计算的车型与预估行驶里程。之后，可从数据库中调取所选择车型的百公里能耗相关参数。根据车型的能耗类型，电动车、燃油车或混合动力车选择不同的参数与计算方法。

5.2)计算所选择车型的能耗成本。对于传统的燃油车以及纯电动车的能耗计算，通过对于相应车辆能耗数据的测试或运行数据处理提取的数据得到相应的百公里能耗数据。利用能耗公式计算即可得出相应能耗，即：

燃油车以及纯电动车的能耗计算方法为：

能耗＝百公里能耗*行驶里程

混合动力电动汽车规定了两个测试工况：把车子充满电按照规定的速度行驶测试，叫做工况A，即CD模式(运行时只消耗外接充电的电能)；把电放完测试，叫做工况B，即CS模式(运行时只消耗燃料，同时通过发动机带动电机运转对电池充电，保持电池的电荷状态在一定水平)。混合动力电动汽车的应该综合能耗包括两个部分：燃料消耗量和电能消耗量。因此混合动力汽车的综合能耗计算公式如下：

综合能耗＝综合电耗+综合油耗＝

式中：工况A电耗为CD模式下的纯电百公里耗电量，工况B油耗为CS模式下的发动机百公里能耗。

6)车辆维保成本计算。

6.1)用户选择车型以及预估的行驶里程，利用数据库查询相应车型的轮胎价格、每万公里维修费等维保相关参数；

6.2)计算所选车型在使用年限中的维保成本：根据数据库中每万公里维修费得到总维修费，若为电动汽车，额外加上更换电池的费用。

7)车辆其他成本计算。

车辆其他成本包含一些用户可选择的成本。在所选择车型与年限后，可选择计算如GPS/OBD/tbox/车机加装、内外饰视觉费用，装潢费用、车辆年检费、道路通行费、违章费用、流量费等。

8)计算车辆全生命周期TCO成本，将计算得到的TCO结果绘制成饼状图，并导出为Excel文件，供用户下载查看。

车辆全生命周期TCO成本的计算公式为：

其中，TCO：车辆全生命周期，单位：元/km，S：生命周期总行驶里程，C

若出行公司在快车、租车或车队模式下应用商业模式下的车队全生命周期TCO计算，商业模式下全生命周期TCO为：

式中，C

将计算得到的TCO结果绘制成饼状图，并导出为Excel文件，方便用户下载查看。本实施例的TCO结果如图2所示。

本领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。