【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智慧城市规划，具体为一种智慧城市规划用设计方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、随着社会经济的不断发展，对城市建设提出了许多新的需求和挑战。智慧城市规划作为现今热门话题；智慧城市规划应用先进技术和创新方法来改善城市的可持续性、效率和居民生活质量的综合策略。
2、智慧城市规划是个巨大的工程，包括许多方面；如：智能交通系统、智能能源管理系统、智能水务系统以及智慧建筑等。在智慧城市的规划过程中，不仅要实现城市基础建设的智能化，其他方面也需要实现智能化，如城市垃圾运输。
3、智能化的城市垃圾运输规划可以利用先进的技术和数据分析，提高垃圾收集和处理的效率，减少资源浪费和环境污染，同时改善居民的生活质量和美化城市。
4、城市垃圾的运输是一项十分复杂的任务，随着城市人口的增加，垃圾的产生也随着增多，并且城市垃圾分布不集中，这样对垃圾的运输造成一定的麻烦。因此对城市垃圾的管理也是打造智慧城市的一个十分重要的环节。
5、采用智能化的垃圾运输路线规划方式，可以减少垃圾收集车辆的空驶时间和行驶距离，从而节约燃料成本和人力资源；通过最优化路线，可以在保证服务质量的前提下降低运营成本；基于实际数据进行策略调整和资源优化，进一步提高垃圾管理的效率和成效。
6、在现有技术中有着许多优秀的方法关于城市垃圾运输的智能规划，如现有技术中公开号为cn115526427a的中国专利提出种垃圾转运站规划布局方法；该方法根据每个转运点的权重对每个转运点应转运垃圾量进行确定，然后将各个收集点进行分簇
7、为此，本专利技术提出一种智慧城市规划用设计方法、系统、设备及介质。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种智慧城市规划用设计方法、系统、设备及介质实现对城市垃圾运输方案进行智能规划；本专利技术主要从以下几点出发；首先，本专利技术根据智慧城市的三维模型构建一个垃圾运输连通图，该连通图将垃圾回收区域作为起始点，垃圾处理区域作为目标点，通过垃圾回收区域与垃圾处理区域的可运输线路作为点与点之间的连接边；其中，本专利技术将垃圾回收区域分为特殊垃圾回收区域和特殊垃圾回收区域，通过对于季节时间序列的历史相关数据以及不同垃圾区域的类型计算每个区域的权重值，这样可以实现更有效的资源分配、提高处理效率、应对季节性变化、改善环境管理，并支持智慧城市的可持续发展；其次，本专利技术提出一种垃圾运输路线初始规划方法，该方法对垃圾回收区域的垃圾进行识别，并判断是否达到垃圾运输条件；当符合条件时，根据垃圾识别结果更新符合条件的垃圾回收区域的权重值，并进行降序排序，得到可运输起始点序列；根据垃圾运输连通图的连接关系，计算出垃圾回收区域装载过程、运输过程以及垃圾处理区域卸载过程的综合成本；根据最小成本值得到初始垃圾运输路线规划方案；为了进一步优化垃圾运输规划，本专利技术在初始垃圾运输规划方案上对垃圾车的容量以及不符合条件的垃圾回收区域进行二次方案规划，不仅可以节约资源和成本，还能提升整体的垃圾运输效率和管理水平。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提出一种智慧城市规划用设计方法，包括：
4、标记智慧城市三维模型中垃圾回收区域；
5、进一步地，对所述垃圾回收区域进行分类，得到垃圾回收区域分类结果；其中，所述垃圾回收区域分类结果包括：特殊垃圾回收区域和非特殊垃圾回收区域；
6、进一步地，根据所述垃圾回收区域分类结果计算垃圾回收区域权重；其中，所述垃圾回收区域的权重计算过程为：
7、收集各个所述垃圾回收区域的相关历史数据；其中，所述相关历史数据以季节时间序列进行数据收集，包括：历史垃圾产量、历史人口密度和历史活动信息；
8、进一步地，对所述相关历史数据进行预处理，得到标准化相关历史数据；
9、进一步地，根据所述标准化相关历史数据计算初始垃圾回收区域权重；其中，所述初始垃圾回收区域权重的计算公式为：iwi＝α1*xi+α2*yi+α3*zi；其中，iwi表示为第i个季节的所述初始垃圾回收区域权重；xi表示为第i个季节的标准化历史垃圾产量数据；yi表示为第i个季节的标准化历史人口密度数据；zi表示为第i个季节的标准化历史活动数据；α1表示为历史垃圾产量的权重参数；α2表示为历史人口密度的权重参数；α3表示为历史活动的权重参数；
10、进一步地，根据所述垃圾回收区域分类结果对所述初始垃圾回收区域权重进行调整，得到所述垃圾回收区域权重；其中，所述垃圾回收区域权重的计算公式为：swinew＝γ*iwi+λ*σi；其中，swinew表示为第i个季节所述垃圾回收区域的垃圾回收区域权重；σi表示为第i个季节区域的调整增量；γ表示为衰减因子；λ表示为增量系数；
11、进一步地，根据所述智慧城市三维模型构建垃圾运输连通图；所述垃圾运输连通图包括：n个起始点、m个目标点和p条连通边；其中，所述起始点表示为所述垃圾回收区域；所述目标点表示为垃圾处理区域；所述连通边表示为所述起始点到所述目标点的可达关系；
12、进一步地，初始化所述垃圾运输连通图的起始点、目标点和连通边；
13、进一步地，监控所述垃圾回收区域内各垃圾容器，识别垃圾存放状态；其中，所述垃圾存放状态包括：垃圾类型、垃圾填充密度、垃圾存放时间以及垃圾腐坏程度；其中，所述垃圾存放状态的识别过程包括：获取所述垃圾容器中垃圾的放置时间到当前监控时间作为所述垃圾存放时间；
14、计算所述垃圾容器的垃圾填充密度；其中，所述垃圾填充密度的计算公式为：其中，aag表示为所述垃圾容器中实际垃圾量；tbc表示为所述垃圾容器的总容量；
15、获取所述垃圾容器内垃圾图像以及所述垃圾容器内部第一气味；
16、将所述垃圾图像和所述第一气味输入至垃圾识别模型，分别得到所述垃圾类型和所述垃圾腐坏程度；其中，所述垃圾识别模型包括：输入层包括：图像输入模块和气味输入模块，分别用于接收所述垃圾图像和所述第一气味，并进行数据处理，得到标准垃圾图像和标准气味；识别层包括：垃圾类型识别模块、图像腐坏度识别模块和气味腐坏度识别模块，得到垃圾分类概率、图像腐坏程度值和气味腐坏程度值；输出层包括：垃圾类型输出模块和综本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智慧城市规划用设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种智慧城市规划用设计方法，其特征在于，所述垃圾回收区域权重的计算过程为：收集各个所述垃圾回收区域的相关历史数据；其中，所述相关历史数据以季节时间序列进行数据收集，包括：历史垃圾产量、历史人口密度和历史活动信息；对所述相关历史数据进行预处理，得到标准化相关历史数据；根据所述标准化相关历史数据计算初始垃圾回收区域权重；其中，所述初始垃圾回收区域权重的计算公式为：IWi＝α1*Xi+α2*Yi+α3*Zi；其中，IWi表示为第i个季节的所述初始垃圾回收区域权重；Xi表示为第i个季节的标准化历史垃圾产量数据；Yi表示为第i个季节的标准化历史人口密度数据；Zi表示为第i个季节的标准化历史活动数据；α1表示为历史垃圾产量的权重参数；α2表示为历史人口密度的权重参数；α3表示为历史活动的权重参数；
3.根据权利要求1所述的一种智慧城市规划用设计方法，其特征在于，所述垃圾存放状态的识别过程包括：获取所述垃圾容器中垃圾的放置时间到当前监控时间作为所述垃圾存放时间；
4.根据权利要求1所
5.一种智慧城市规划用设计系统，其特征在于，所述系统包括：监控单元、数据采集单元、三维建模单元、垃圾状态提示单元、路线生成单元、最优路线规划单元和显示单元；其中，所述监控单元，用于监控垃圾回收区域、垃圾车运输和垃圾处理区域；所述数据采集单元，用于采集城市中关于垃圾运输的信息；所述三维建模单元，用于建立智慧城市三维模型，主要包括：垃圾回收区域、垃圾运输路线和垃圾处理区域；所述垃圾状态提示单元，用于提示相关工作人员对垃圾回收区域的垃圾进行运输；所述路线生成单元，用于生成初始垃圾运输路线；所述最优路线规划单元，用于优化垃圾运输路线方案；所述显示单元，用于显示垃圾回收区域的垃圾状态以及垃圾运输路线。
6.根据权利要求5所述的一种智慧城市规划用设计系统，其特征在于，所述垃圾状态提示单元包括：分别获取所述垃圾回收区域内各垃圾容器中垃圾放置时间、垃圾填充密度、图像信息以及气味信息；其中，所述垃圾放置时间记作垃圾存放时间；
7.根据权利要求5所述的一种智慧城市规划用设计系统，其特征在于，所述路线生成单元包括：根据垃圾存放状态得出垃圾运输可容忍度；判断所述垃圾运输可容忍度是否超过垃圾运输阈值；当未超过时，所述垃圾回收区域不进行运输处理；当超过时，所述垃圾回收区域进行运输处理；计算垃圾可运输的所述垃圾回收区域的垃圾预先运输值；其中，所述垃圾预先运输值的计算公式为：其中PTVS_j表示为垃圾可运输的垃圾回收区域j的垃圾预先运输值；Q表示为垃圾回收区域j的垃圾容器总数；GDTVq表示为垃圾回收区域j中第q个垃圾容器的垃圾运输可容忍度；
8.根据权利要求5所述的一种智慧城市规划用设计系统，其特征在于，所述最优路线规划单元包括：获取垃圾车的垃圾承载容量；其中，所述垃圾承载容量包括：特殊垃圾承载容量和非特殊垃圾承载容量；构建垃圾回收区域集合；其中，所述垃圾回收区域集合包括：可运输垃圾回收区域信息和不可运输垃圾回收区域信息；对垃圾运输连通图中优先度最高的起始点进行垃圾装载；计算装载后所述垃圾车的剩余垃圾装载量；根据所述剩余垃圾装载量进行下一步操作判断；其中，所述下一步操作包括：驶向垃圾处理区域和驶向剩余垃圾回收区域；遍历所述垃圾运输连通图中剩余点，得到优化运输成本集合；选择所述优化运输成本集合中最小垃圾运输成本对应的运输方案作为最优垃圾运输路线方案。
9.一种智慧城市规划用设计设备，其特征在于，所述设备至少包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-4任一项所述方法的步骤。
10.一种智慧城市规划用设计介质，其特征在于，所述介质可由电子设备执行的计算机程序，当所述程序在所述电子设备上运行时，使得所述电子设备执行权利要求1-4任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种智慧城市规划用设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种智慧城市规划用设计方法，其特征在于，所述垃圾回收区域权重的计算过程为：收集各个所述垃圾回收区域的相关历史数据；其中，所述相关历史数据以季节时间序列进行数据收集，包括：历史垃圾产量、历史人口密度和历史活动信息；对所述相关历史数据进行预处理，得到标准化相关历史数据；根据所述标准化相关历史数据计算初始垃圾回收区域权重；其中，所述初始垃圾回收区域权重的计算公式为：iwi＝α1*xi+α2*yi+α3*zi；其中，iwi表示为第i个季节的所述初始垃圾回收区域权重；xi表示为第i个季节的标准化历史垃圾产量数据；yi表示为第i个季节的标准化历史人口密度数据；zi表示为第i个季节的标准化历史活动数据；α1表示为历史垃圾产量的权重参数；α2表示为历史人口密度的权重参数；α3表示为历史活动的权重参数；
3.根据权利要求1所述的一种智慧城市规划用设计方法，其特征在于，所述垃圾存放状态的识别过程包括：获取所述垃圾容器中垃圾的放置时间到当前监控时间作为所述垃圾存放时间；
4.根据权利要求1所述的一种智慧城市规划用设计方法，其特征在于，所述初始垃圾运输路线方案的规划过程包括：根据所述垃圾存放状态得出垃圾运输可容忍度；判断所述垃圾运输可容忍度是否超过垃圾运输阈值；当未超过时，所述垃圾回收区域不进行运输处理；当超过时，所述垃圾回收区域进行运输处理；计算垃圾可运输的所述垃圾回收区域的垃圾预先运输值；其中，所述垃圾预先运输值的计算公式为：其中ptvs_j表示为垃圾可运输的垃圾回收区域j的垃圾预先运输值；q表示为垃圾回收区域j的垃圾容器总数；gdtvq表示为垃圾回收区域j中第q个垃圾容器的垃圾运输可容忍度；
5.一种智慧城市规划用设计系统，其特征在于，所述系统包括：监控单元、数据采集单元、三维建模单元、垃圾状态提示单元、路线生成单元、最优路线规划单元和显示单元；其中，所述监控单元，用于监控垃圾回收区域、垃圾车运输和垃圾处理区域；所述数据采集单元，用于采集城市中关于垃圾运输的信息；所述三维建模单元，用于建立智慧城市三维模型，主要包括：垃圾回收区域、垃圾运输路线和垃圾处理区域；所述垃圾状态提示单元，用于提示相关工作人员对...
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