一种清扫车的智能路径优化控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种清扫车的智能路径优化控制方法及系统，属于车辆路径控制技术领域；包括以下步骤：获取多个清扫车在服务街区中完成清扫街道的清扫时间，构建多个行驶路径方案组合；通过在服务街区中的一街道节点至任一邻接街道节点的所有行驶路径方案组合计算获得的单个清扫车从一街道节点至任一邻接街道节点的边权值；通过对第一辆清扫车与所有清扫车的配合损失值加和作为综合配合损失值；选取可靠度最大的s节点至第i个节点连线作为第一辆清扫车的最佳新路径方案；将各清扫车的新路径方案组合获得最优路径方案组合。本发明专利技术根据配合损失值和边权值得到该方向可靠度，根据方向可靠度获得最优路径方案组合。可靠度获得最优路径方案组合。可靠度获得最优路径方案组合。

【技术实现步骤摘要】
一种清扫车的智能路径优化控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及车辆路径控制
，具体涉及一种清扫车的智能路径优化控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展、城镇化水平的提高，垃圾产生量也随之提高，如果垃圾不及时清理，垃圾堆积会影响人们的生活。因而需要利用清扫车对垃圾进行及时清理，传统情况下清扫车清理垃圾一般是通过一辆清扫车来回循环移动来收集垃圾。但是各个地方的垃圾产生效率不同造成清扫车不能充分利用，即可能存在一些街区的清扫车特别繁忙且还不能及时清理垃圾，而有些街区特别清闲，没有垃圾可收的情况。同时每个街区的拥堵情况不同还会造成垃圾清理时间成本不同，而循环清理其他街区时，前期清理过的街区又会产生新的垃圾，同时每个街区产生垃圾的快慢不同，例如街区A垃圾产生效率较大，街区E的垃圾产生效率较大，但两个街区间隔较远，如果通过循环一辆车循环移动的方式来清理的话，当清扫车移动到街区E进行垃圾清理时，街区A又产生大量垃圾积累，因而该方式不能实现各个街区垃圾的及时清理。
[0003]为了提高各清扫车的使用率，同时还能保证各街区垃圾清理的及时性，考虑通过多清扫车配合来完成垃圾的清理。而多清扫车配合情况中重点是如何实现多清扫车的配合密切情况。例如当清扫车a在10分50秒完成街区A的道路清理，在10分55秒清扫车b又过来对该街区进行清理，由于时间间隔较短，垃圾产生量还可能较少，就会造成清扫车配合不紧密造成清扫车的浪费。同时每个街区的垃圾产生效率不同，有些街区的垃圾产生效率较高，利用清扫车进行清理时，需增加该街区的清扫频率。例如街区A的垃圾产生效率为10kg/h，街区B的垃圾产生效率为5kg/h，因而相同时间间隔小，街区A的垃圾产生量是街区B的2倍。
[0004]为了实现上述目的，本领域技术人员基于上述问题，提供的一种清扫方案，既能满足垃圾清扫的及时性还能满足各车辆的使用效率较高。正常情况下需列举出所有的清扫可行方案，通过评估各方案的清扫情况来计算各方案的评估指标，进而筛选出清扫效果最好的方案，但是这种情况需要遍历所有可能路径才能寻找到最优路径，因而这种方法计算量过大导致不能保障路径规划的实时性。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种清扫车的智能路径优化控制方法及系统，利用每个车辆的所有可行方案构建出车辆行驶路径树状结构图。遍历一部分路径方案数据得到方案评估值，根据已遍历方案数据特征计算出车辆行驶路径树状图的各边的边权值，分析各边作为路径方向边时车辆配合损失情况，根据配合损失值和边权值得到该方向可靠度，根据方向可靠度获得最优路径方案组合。
[0006]本专利技术的第一个目的是提供的一种清扫车的智能路径优化控制方法，包括以下步骤：
获取多个清扫车在服务街区中完成清扫街道的清扫时间，构建每个清扫车的行驶路径树状图，每个清扫车的行驶路径树状图中有多个行驶路径方案；通过对各清扫车中的不同行驶路径方案选取任一行驶路径方案进行组合，构建多个行驶路径方案组合；通过在服务街区中的一街道节点至任一邻接街道节点的所有行驶路径方案组合计算获得的单个清扫车从一街道节点至任一邻接街道节点的边权值；从多个清扫车选取第一辆清扫车和第二辆清扫车，预设所述第一辆清扫车途经一街道s节点至街道邻接的第i个节点，及第二辆清扫车途经第i个节点，其中i为与s节点邻接的街道节点的个数；通过第一辆清扫车到达第i个节点的时间及第二辆清扫车从初始节点到达所述第i个节点的时间计算获得第一辆清扫车从s节点至第i个节点相对于第二辆清扫车到达第i个节点的配合损失值；类比该方法获取第一辆清扫车与其他清扫车的配合损失值，通过对第一辆清扫车与所有清扫车的配合损失值加和作为综合配合损失值；再通过第一辆清扫车从s节点至第i个节点的边权值除去综合配合损失值获得第一辆清扫车从s节点至第i个邻接节点的可靠度，以此方法计算出与s节点邻接的不同节点的可靠度，将选取可靠度最大的s节点至第i个节点连线作为第一辆清扫车的最佳新路径方案；类比该方法依次计算出各清扫车的最佳新路径方案；并将各清扫车的新路径方案组合获得最优路径方案组合。
[0007]优选的，单个清扫车从一街道节点至任一邻接街道节点的边权值是按照以下步骤获取：获取服务街区中各街道垃圾产生效率；对所述路径方案组合进行分析，获取各清扫车在同一街道的开始清扫时间序列，并通过各清扫车在同一街道开始清扫时间序列及该街道的垃圾产生效率，获得各清扫车在该街道的垃圾清扫量；通过包括各清扫车在一街道的垃圾清扫量、服务街区中清扫街道的总数及各街道上通过的车辆总次数计算出所述路径方案组合对街区清理情况的评估值；依次计算出多个不同的行驶路径方案组合的评估值；根据一街道节点至任一邻接街道节点的所有行驶路径方案组合的评估值计算出均值，通过所述均值计算出单个清扫车从一街道节点至任一邻接街道节点的边权值。
[0008]更优选的，从s节点至第i个节点的边权值的计算公式如下式所示：式中，表示第s个节点出发至第i个邻接节点的评估值均值；表示与s节点邻接的街道节点的个数；表示第s个节点出发至第i个邻接节点的边权值。
[0009]更优选的，每个街道所述垃圾产生效率是通过对街道垃圾区域的采集获取该街道上垃圾量，再通过间隔一定时间的垃圾量相减除以间隔时间而获得的。
[0010]更优选的，所述配合损失值是按照以下步骤获取：从多个行驶路径方案组合中选取最优的路径方案组合；通过所述第一辆清扫车与所述第二辆清扫车在所述最优路径方案组合中到达第i个节点的第一时间间隔，及所述第一辆清扫车到达第i个节点与所述第二辆清扫车的任一行驶路径方案中到达第i个节点的第二时间间隔，计算出所述第二辆清扫车到达第i个节点相对于所述第一辆清扫车从s节点至第i个节点的最小时间配合偏差比；对获取最小时间配合偏差比所对应的所述第二辆清扫车能到达第i个节点的行驶路径方案，计算出所述第二辆清扫车在该行驶路径方案中从初始点出发到达第i个节点的边权值损失量；从而通过所述最小时间配合偏差比和所述边权值损失量计算出第一辆清扫车从一街道s节点至下一层级街道邻接的第i个节点相对于第二辆清扫车到达第i个节点的配合损失值。
[0011]更优选的，所述第二辆清扫车的行驶路径方案不同，则获取多个第二时间间隔；所述最小时间配合偏差比是通过所述第一时间间隔分别与多个所述第二时间间隔计算而获得的。
[0012]更优选的，所述最小时间配合偏差比的计算公式如下式所示：式中，表示所述第二辆清扫车的任一行驶路径方案中到达第i个节点的第二时间间隔；表示所述第一辆清扫车与所述第二辆清扫车在所述最优路径方案组合中到达第i个节点的第一时间间隔；表示所述第二辆清扫车到达第i个节点相对于所述第一辆清扫车从s节点至第i个节点的最小时间配合偏差比。
[0013]更优选的，将所评估值最大的路径方案组合为最优路径方案组合。
[0014]优选的，所述边权值损失量是按照以下步骤获取：假设所述第二辆清扫车从初始点出发到达第i个节点经过多个节点，分析每个节点所在的节点层级中边权值的最大值，计算每个节点与该层级节点最大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种清扫车的智能路径优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取多个清扫车在服务街区中完成清扫街道的清扫时间，构建每个清扫车的行驶路径树状图，每个清扫车的行驶路径树状图中有多个行驶路径方案；通过对各清扫车中的不同行驶路径方案选取任一行驶路径方案进行组合，构建多个行驶路径方案组合；通过在服务街区中的一街道节点至任一邻接街道节点的所有行驶路径方案组合计算获得的单个清扫车从一街道节点至任一邻接街道节点的边权值；从多个清扫车选取第一辆清扫车和第二辆清扫车，预设所述第一辆清扫车途经一街道s节点至街道邻接的第i个节点，及第二辆清扫车途经第i个节点，其中i为与s节点邻接的街道节点的个数；通过第一辆清扫车到达第i个节点的时间及第二辆清扫车从初始节点到达所述第i个节点的时间计算获得第一辆清扫车从s节点至第i个节点相对于第二辆清扫车到达第i个节点的配合损失值；类比该方法获取第一辆清扫车与其他清扫车的配合损失值，通过对第一辆清扫车与所有清扫车的配合损失值加和作为综合配合损失值；再通过第一辆清扫车从s节点至第i个节点的边权值除去综合配合损失值获得第一辆清扫车从s节点至第i个邻接节点的可靠度，以此方法计算出与s节点邻接的不同节点的可靠度，将选取可靠度最大的s节点至第i个节点连线作为第一辆清扫车的最佳新路径方案；类比该方法依次计算出各清扫车的最佳新路径方案；将各清扫车的新路径方案组合获得最优路径方案组合。2.根据权利要求1所述的清扫车的智能路径优化控制方法，其特征在于，单个清扫车从一街道节点至任一邻接街道节点的边权值是按照以下步骤获取：获取服务街区中各街道垃圾产生效率；对所述路径方案组合进行分析，获取各清扫车在同一街道的开始清扫时间序列，并通过各清扫车在同一街道开始清扫时间序列及该街道的垃圾产生效率，获得各清扫车在该街道的垃圾清扫量；通过包括各清扫车在一街道的垃圾清扫量、服务街区中清扫街道的总数及各街道上通过的车辆总次数计算出所述路径方案组合对街区清理情况的评估值；依次计算出多个不同的行驶路径方案组合的评估值；根据一街道节点至任一邻接街道节点的所有行驶路径方案组合的评估值计算出均值，通过所述均值计算出单个清扫车从一街道节点至任一邻接街道节点的边权值。3.根据权利要求2所述的清扫车的智能路径优化控制方法，其特征在于，从s节点至第i个节点的边权值的计算公式如下式所示：式中，表示第s个节点出发至第i个邻接节点的评估值均值；表示与s节点邻接的街道节点的个数；表示第s个节点出发至第i...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦兴健，赵捍东，宋媛媛，崔红光，宋宁宁，张宝生，祝玉鲁，田国政，
申请(专利权)人：山东施卫普环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：