交通污染物排放智慧监测系统技术方案

本发明专利技术提供了交通污染物排放智慧监测系统，该系统包括污染物排放监测装置、服务器和显示器，所述污染物排放监测装置用于采集和处理各交通道路上的交通污染物排放数据以及相应的交通流、道路线形、天气信息；所述服务器用于对污染物排放监测装置发送的数据进行分析，定量定性分析交通流、道路线形、天气对交通污染物排放的影响机理，挖掘它们的内在联系，输出所述内在联系的分析结果；所述显示器用于显示所述分析结果。

Intelligent Traffic Pollutant Emission Monitoring System

The invention provides a traffic pollutant emission intelligent monitoring system, which includes a pollutant emission monitoring device, a server and a display. The pollutant emission monitoring device is used to collect and process traffic pollutant emission data and corresponding traffic flow, road alignment and weather information on each traffic road, and the server is used to send pollutant emission monitoring device. The data are analyzed to quantitatively and qualitatively analyze the mechanism of traffic flow, road alignment and weather affecting the emission of traffic pollutants, excavate their internal relations, and output the results of the analysis of the internal relations; the display is used to display the results of the analysis.

【技术实现步骤摘要】
交通污染物排放智慧监测系统
本专利技术涉及污染监控
，具体涉及交通污染物排放智慧监测系统。
技术介绍
机动车尾气排放与交通流行为密切相关，车辆在直行、换道、超车和转弯等行驶过程中频繁加减速会引起污染排放加剧，现有研究尚未系统地定量揭示交通流行为对其的影响程度，多数研究侧重于从宏观视角定性分析油耗、道路类型、启动刹车、信号控制、速度控制、单向交通、公交优先对交通污染气体排放的重要程度，仅少数研究分析交通流行为和污染物气体之间关联性，但未涉及道路线形设计和天气变化等交通内外部环境微观因素影响交通流行为，进而它们又影响交通污染气体的排放程度，必然致使现有研究的部分理论片面化或者错误化。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供交通污染物排放智慧监测系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：提供了交通污染物排放智慧监测系统，该系统包括污染物排放监测装置、服务器和显示器，所述污染物排放监测装置用于采集和处理各交通道路上的交通污染物排放数据以及相应的交通流、道路线形、天气信息；所述服务器用于对污染物排放监测装置发送的数据进行分析，定量定性分析交通流、道路线形、天气对交通污染物排放的影响机理，挖掘它们的内在联系，输出所述内在联系的分析结果；所述显示器用于显示所述分析结果。在一种能够实现的方式中，所述污染物排放监测装置包括传感数据采集单元和非传感数据采集单元，其中传感数据采集单元包括汇聚节点和多个设置于预设监测位置的传感器节点，传感器节点用于采集所在监测位置的交通污染物排放数据，汇聚节点汇总各传感器节点采集的交通污染物排放数据并发送至服务器；所述的非传感数据采集单元设置于传感器节点周围，用于动态采集所述传感器节点周围的交通流，道路线形及天气信息，并反馈至所述服务器。在一种能够实现的方式中，所述服务器包括存储单元及分析单元，其中所述存储单元用于存储影响交通污染物排放的数据；所述分析单元基于K近邻算法的数据挖掘生成决策树模型，揭示交通污染物排放、交通流、天气和道路线形之间的内在联系。在一种能够实现的方式中，所述的非传感数据采集单元包括：分布于各传感器节点周围的采集子单元，采集子单元被配置为获取传感器节点周围的交通流，道路线形及天气信息；汇聚子单元，用于收集所有传感器节点周围的交通流，道路线形及天气信息；上传子单元，用于将汇聚子单元收集的数据发送至服务器。本专利技术的有益效果为：本专利技术实现了对交通污染物排放的监控，并基于现有的K近邻算法对采集的交通内外环境数据进行分析，挖掘交通流、道路线形、天气与交通污染物排放之间的内在联系，为城市污染物排放治理决策提供技术支撑，使得系统管理人员能够根据内在联系分析结果进行污染物排放放置策略设计。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术一个示例性实施例的交通污染物排放智慧监测系统的结构示意框图；图2是本专利技术一个示例性实施例的污染物排放监测装置的结构示意框图。附图标记：污染物排放监测装置1、服务器2、显示器3、传感数据采集单元10、非传感数据采集单元20。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。图1示出了本专利技术实施例的交通污染物排放智慧监测系统的结构示意框图。参见图1，本专利技术实施例提供了交通污染物排放智慧监测系统，该系统包括污染物排放监测装置1、服务器2和显示器3，所述污染物排放监测装置1用于采集和处理各交通道路上的交通污染物排放数据以及相应的交通流、道路线形、天气信息；所述服务器用于对污染物排放监测装置1发送的数据进行分析，定量定性分析交通流、道路线形、天气对交通污染物排放的影响机理，挖掘它们的内在联系，输出所述内在联系的分析结果；所述显示器3用于显示所述分析结果。图2示出了本专利技术一个示例性实施例的污染物排放监测装置的结构示意框图。如图2所示，所述污染物排放监测装置1包括传感数据采集单元10和非传感数据采集单元20，其中传感数据采集单元10包括汇聚节点和多个设置于预设监测位置的传感器节点，传感器节点用于采集所在监测位置的交通污染物排放数据，汇聚节点汇总各传感器节点采集的交通污染物排放数据并发送至服务器2；所述的非传感数据采集单元20设置于传感器节点周围，用于动态采集所述传感器节点周围的交通流，道路线形及天气信息，并反馈至所述服务器。在一种实施方式中，所述的非传感数据采集单元20包括：分布于各传感器节点周围的采集子单元，采集子单元被配置为获取传感器节点周围的交通流，道路线形及天气信息；汇聚子单元，用于收集所有传感器节点周围的交通流，道路线形及天气信息；上传子单元，用于将汇聚子单元收集的数据发送至服务器。在一种实施方式中，所述服务器2包括存储单元及分析单元，其中所述存储单元用于存储影响交通污染物排放的数据；所述分析单元基于K近邻算法的数据挖掘生成决策树模型，揭示交通污染物排放、交通流、天气和道路线形之间的内在联系。本专利技术上述实施例实现了对交通污染物排放的监控，并利用无线传感器网络技术实现了交通污染物排放数据的无线智能采集；本专利技术上述实施例基于现有的K近邻算法对采集的数据进行分析，挖掘交通流、道路线形、天气与交通污染物排放之间的内在联系，为城市污染物排放治理决策提供技术支撑，使得系统管理人员能够根据内在联系分析结果进行污染物排放放置策略设计。在一个实施例中，在网络拓扑构建阶段，多个传感器节点被分为多个簇，每个簇设置有簇首，簇首选择簇内的一个传感器节点作为数据辅助收集节点，其中，簇首被配置为收集簇内传感器节点采集的交通污染物排放数据并发送至汇聚节点；在数据传输阶段，簇内的其余传感器节点根据距离最近原则选择所述数据辅助收集节点或者簇首作为发送交通污染物排放数据的目的节点；当所述数据辅助收集节点接收到的交通污染物排放数据量达到其最大缓存时，数据辅助收集节点将接收的交通污染物排放数据转发至簇首；其中，所述的距离最近原则为：当与所述数据辅助收集节点之间的距离更近时，传感器节点将采集的交通污染物排放数据发送至数据辅助收集节点，当与簇首的距离更近时，传感器节点将采集的交通污染物排放数据发送至该簇首。本实施例避免了簇内的所有传感器节点直接将交通污染物排放数据发送至簇首，通过数据辅助收集节点的设置，一方面能够降低通信开销和拥塞，另一方面能够有效提高簇首汇总交通污染物排放数据的效率，并且能够分担簇首的负载，从而降低簇首的能耗。在一个实施例中，簇首选择簇内的一个传感器节点作为数据辅助收集节点，包括：(1)簇首获取簇内各传感器节点的节点度，并根据各节点度确定节点度中值，其中传感器节点的节点度为位于该传感器节点通信范围内的邻居节点数目；簇首选择节点度大于所述节点度中值的簇内传感器节点作为候选节点，构建候选节点列表；(2)簇首向各候选节点发送节点竞选消息，并记录各候选节点响应于该节点竞选消息的反馈时间；(3)设任意候选节点j到簇首i的链路为Eji，簇首按照下列公式进一步确定受到各链路Eji干扰的传感器节点集合Z(Eji)，j＝1,…,ni，ni为簇首i的候选节点列表具有的候选节点数目：式中，Wj为候选节点j的传输功率，αjd为候选节点j到传感器节点d的功率损耗，Wd为传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.交通污染物排放智慧监测系统，其特征是，包括污染物排放监测装置、服务器和显示器，所述污染物排放监测装置用于采集和处理各交通道路上的交通污染物排放数据以及相应的交通流、道路线形、天气信息；所述服务器用于对污染物排放监测装置发送的数据进行分析，定量定性分析交通流、道路线形、天气对交通污染物排放的影响机理，挖掘它们的内在联系，输出所述内在联系的分析结果；所述显示器用于显示所述分析结果。

【技术特征摘要】
1.交通污染物排放智慧监测系统，其特征是，包括污染物排放监测装置、服务器和显示器，所述污染物排放监测装置用于采集和处理各交通道路上的交通污染物排放数据以及相应的交通流、道路线形、天气信息；所述服务器用于对污染物排放监测装置发送的数据进行分析，定量定性分析交通流、道路线形、天气对交通污染物排放的影响机理，挖掘它们的内在联系，输出所述内在联系的分析结果；所述显示器用于显示所述分析结果。2.根据权利要求1所述的交通污染物排放智慧监测系统，其特征是，所述污染物排放监测装置包括传感数据采集单元和非传感数据采集单元，其中传感数据采集单元包括汇聚节点和多个设置于预设监测位置的传感器节点，传感器节点用于采集所在监测位置的交通污染物排放数据，汇聚节点汇总各传感器节点采集的交通污染物排放数据并发送至服务器；所述的非传感数据采集单元设置于传感器节点周围，用于动态采集所述传感器节点周围的交通流，道路线形及天气信息，并反馈至所述服务器。3.根据权利要求1所述的交通污染物排放智慧监测系统，其特征是，所述服务器包括存储单元及分析单元，其中所述存储单元用于存储影响交通污染物排放的数据；所述分析单元基于k近邻算法的数据挖掘生成决策树模型，揭示交通污染物排放、交通流、天气和道路线形之间的内在联系。4.根据权利要求2所述的交通污染物排放智慧监测系统，其特征是，所述的非传感数据采集单元包括：分布于各传感器节点周围的采集子单元，采集子单元被配置为获取传感器节点周围的交通流，道路线形及天气信息；汇聚子单元，用于收集所有传感器节点周围的交通流，道路线形及天气信息；上传子单元，用于将汇聚子单元收集的数据发送至服务器。5.根据权利要求2所述的交通污染物排放智慧监测系统，其特征是，在网络拓扑构建阶段，多个传感器节点被分为多个簇，每个簇设置有簇首，簇首选择簇内的一个传感器节点作为数据辅助收集节点，其中，簇首被配置为收集簇内传感器节点采集的交通污染物排放数据并发送至汇聚节点；在数据传输阶段，簇内的其余传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟建明，
申请(专利权)人：深圳汇通智能化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44