基于浮动车法的城市健康出行规划方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于浮动车法的城市健康出行规划方法及系统，方法包括：采集车辆所在位置的PM2.5检测值和地理坐标，并上传至服务器，形成城市PM2.5检测值数据集合；在电子地图上通过不同的颜色表示PM2.5检测值的大小；结合出发地和目的地之间的PM2.5检测值和路径距离，确定健康出行路径。系统包括车载检测设备和服务器两部分。本发明专利技术能够有效解决现有监测点固定、监测数量有限、监测成本高、监测数据更新时间长、在具体位置处PM2.5值不够精确等问题，对居民的出行起始点和目的地规划出空气质量良好和路程合适的最佳路线，为居民出行提供便利。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智慧交通领域，特别是一种基于浮动车法的城市健康出行规划方法及 系统。
技术介绍
PM2. 5是指大气中直径小于或等于2. 5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。 PM2. 5粒径小，含有大量的有毒、有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对 人体健康和大气环境质量的影响巨大。鉴于PM2. 5对人体和环境的危害，2012年2月，国务 院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了 PM2. 5监测指标。 目前PM2. 5监测站装置基本以专业为主，而专业站点的成本大约在几十万，整套 系统成本在几千万甚至上亿。专业站点监测得到的结果是一个大范围的PM2. 5数据，而非 具体小区域的PM2. 5浓度。这样得到的监测值对于普通用户来说，并不具体和全面，无法满 足他们的出行线路选择的具体需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于浮动车法的城市健康出行规划方法及系统，解决 现有监测点固定、监测数量有限、监测成本高、监测数据更新时间长、具体位置处PM2. 5值 不够精确等问题。 实现本专利技术目的的技术方案为：一种基于浮动车法的城市健康出行规划方法，方 法具体为： 步骤1、采集车辆所在位置的PM2. 5检测值和地理坐标，并上传至服务器，形成城 市PM2. 5检测值数据集合； 步骤2、在电子地图上通过不同的颜色表示PM2. 5检测值的大小； 步骤3、结合出发地和目的地之间的PM2. 5检测值和路径距离，确定健康出行路 径。 一种基于浮动车法的城市健康出行规划系统，包括车载检测设备和服务器两部 分； 所述车载检测设备包括定位模块、PM2. 5检测模块、微处理器控制模块和数据通信 模块，所述服务器包括数据接收解析模块、服务器后台模块、数据存储模块、PM2. 5分布图显 示模块和路径规划模块； 所述定位模块与微处理器控制模块相连，将采集到的车辆地理坐标发送给微处理 器控制模块； 所述PM2. 5检测模块与微处理器控制模块相连，将采集的电信号发送给控制模 块，控制模块将电信号转换为PM2. 5检测值； 所述微处理器控制模块与数据通信模块相连，微处理器控制模块将平滑滤波后的 PM2. 5检测值、相应检测点的地理坐标和检测的时间打包发送给数据通信模块，数据通信模 块与数据接收解析模块相连，将接收到的信息发送给数据接收解析模块； 所述数据接收解析模块与服务器后台模块相连，将解析出来的PM2. 5检测值、相 应检测点的地理坐标和检测的时间发送给服务器后台模块，或将服务器应答信息发送给数 据通信模块； 所述数据存储模块与服务器后台模块相连，存储解析出来的PM2. 5检测值、相应 检测点的地理坐标和检测的时间； 所述PM2. 5分布图显示模块与服务器后台模块相连，根据读取的PM2. 5检测值、检 测点位置及检测时间，通过地图上颜色的不同表示PM2. 5检测值的大小； 所述路径规划模块与服务器后台模块相连，根据起始点和目的地，结合从存储模 块读取的PM2. 5值和经炜度信息确定健康出行路径。 本专利技术与现有技术相比，其显著优点为： (1)本专利技术将道路交通专业的浮动车调查法创新性地用在城市PM2. 5值的检测 中，以实现对整个城市PM2. 5的检测； (2)本专利技术能够通过PM2. 5分布图直观地看出整个城市的污染情况，同时可以实 时查询具体地点的PM2. 5值； (3)本专利技术能够为有出行计划的居民提供健康的最优路径以供选择； (4)本专利技术可克服定点监测成本过高、监测点有限等缺点； (5)本专利技术通过将车载PM2. 5检测设备装载到城市移动车辆上，将车辆移动过程 中检测到的PM2. 5值、地理坐标和检测时间通过GPRS发送到服务器上，服务器端根据收集 到的数据形成PM2. 5的分布图，根据用户给定或移动设备定位的起点和最终的目的地，结 合已有数据通过改进型Di jkstra算法得出健康路径规划，而用户的移动设备只需要借助 浏览器便可以轻松访问到这些数据。【附图说明】 图1为本专利技术的基于浮动车法的城市健康出行规划系统的结构框图。【具体实施方式】 结合图1，一种基于浮动车法的城市健康出行规划方法，包括以下步骤： 步骤1、采集车辆所在位置的PM2. 5检测值和地理坐标，并上传至服务器，形成城 市各位置PM2. 5检测值数据集合； 步骤2、在电子地图上通过不同的颜色表示PM2. 5检测值的大小；PM2. 5值与颜色 的对应关系为： ColorRGB = PMArray^BaseRGB 其中，ColorRGB 为 PM2. 5 检测值对应的颜色，BaseRGB = τ，为数据集合中的ΡΜ2. 5数值； 步骤3、结合出发地和目的地之间的PM2. 5检测值和路径距离，确定健康出行路 径；具体为： 步骤3-1，PMD为PM2. 5值和路径距离的权值，其计算公式为： 其中，Dis为两个相邻拐角顶点或出发点与相邻拐角顶点或目的地与相邻拐角顶 点间的路程距离，为该相应路段间的PM2. 5均值，a、b均为正数且a+b = 1 ;所 述拐角顶点为地图上路口分岔的地方； 步骤3-2,将出发点设置为源点，此时总权值为0,同时，构造一个最优路径点集， 点集初始时为空； 步骤3-3,将与源点相邻各点的PMD值进行排序，并将最小的PMD值加到总权值中 去，再把源点加入到最优路径点集中； 步骤3-4,将此时与源点相邻的最小PMD值的点作为新的源点，若新的源点到出发 点的PMD值比总权值小，则将该PMD值作为新的总权值，并将最优路径点集的最后一个点剔 除，然后返回执行步骤3-3,否则直接返回执行步骤3-3 ; 步骤3-5,重复步骤3-3和3-4,直到目的地成为新的源点，最后确定出来的最优路 径点集即为健康出行路径。 优选的，a = 0· 6, b = 0· 4。 结合图1，本专利技术的一种基于浮动车法的城市健康出行规划系统，包括车载检测设 备和服务器两部分； 所述车载检测设备包括定位模块、PM2. 5检测模块、微处理器控制模块和数据通信 模块，所述服务器包括数据接收解析模块、服务器后台模块、数据存储模块、PM2. 5分布图显 示模块和路径规划模块这五个模块； 所述定位模块与微处理器控制模块相连，将采集到的车辆地理坐标发送给微处理 器控制模块； 所述PM2. 5检测模块与微处理器控制模块相连，将采集的电信号发送给控制模 块，控制模块将电信号转换为PM2. 5检测值； 所述微处理器控制模块与数据通信模块相连，微处理器控制模块将平滑滤波后的 PM2. 5检测值、相应检测点的地理坐标和检测的时间打包发送给数据通信模块，数据通信模 块与数据接收解析模块相连，将接收到的信息发送给数据接收解析模块； 所述数据接收解析模块与服务器后台模块相连，将解析出来的PM2. 5检测值、相 应检测点的地理坐标和检测的时间发送给服务器后台模块，或将服务器应答信息发送给数 据通信模块； 所述数据存储模块与服务器后台模块相连，存储解析出来的PM2. 5检测值、相应 检测点的地理坐标和检测的时间； 所述PM2. 5分布图显示模块与服务器后台模块相连，根据读取的PM2. 5检测值、检 测点位置及检测时间，通过地图上颜色的不同表示PM2. 5检测值的大小； 所述路径规划模块与服务器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于浮动车法的城市健康出行规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采集车辆所在位置的PM2.5检测值和地理坐标，并上传至服务器，形成城市PM2.5检测值数据集合；步骤2、在电子地图上通过不同的颜色表示PM2.5检测值的大小；步骤3、结合出发地和目的地之间的PM2.5检测值和路径距离，确定健康出行路径。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许晋河，郭唐仪，蔡利芹，朱云霞，邹城，邵飞，刘康，姜雪娇，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32