[發明專利]基于車聯網優選車載監測點的空氣質量評估系統及方法

有效

• 申請號: 201610890740.6
• 申請日: 2016-10-12
• 公開（公告）號: CN106651100B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 胡斌杰;熊成
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06N3/12
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.一種基于車聯網優選車載監測點的空氣質量評估系統，其特征在于，包括車載終端和服務器端，其中

所述車載終端用于周期性地采集環境中污染濃度信息，按照命令周期性地上傳相關信息到服務器端；

所述服務器端用于對車載終端監測點進行建模并采用改進的遺傳算法，根據不同季節數據源進行多目標組合優化選點，選取對應季節最優車載點位置，做到不同季節合理地布設車載監測點；其中，建模具體為：包括目標函數和限制條件；

所述目標函數表達式如下：

其中，F₁是覆蓋人群最大原則；F₂是監測污染物濃度最大原則；F₃是監測超標頻率最大原則；F₄是實際值與預測值誤差最小原則；N為研究區域所有網格數量；P_i為網格i的人口數量；T為研究時間段；V為選出的最優點集合；D_i為網格i中污染物周期T內的超標頻率；C_it為在t時刻網格i中PM2.5實際濃度，切為CMAQ模式條件下的值；M_it為在t時刻，國控監測站歷史數據和優選點處車載監測值；

所述限制條件表達式如下：

其中，m為廣州市國控監測站數量；n為每次選取優化點數量；N為研究區域內所有網格數量；T為研究時間段；d_it為t時刻國控監測站的PM2.5歷史數據；C_it為在t時刻網格i中PM2.5實際濃度；Percent(W,p_i)為使用國控監測站歷史數據和優選車載監測點處CMAQ數據計算得到的第p百分位數；

Percent(U,p_i)為使用研究區域內所有插值后CMAQ模式數據計算得到的第p百分位數；P_i分別取30,50,80,90，i＝1,2,3,4；K為最大監測站數量；

所述服務器端用于周期性地向處于優選位置的車載終端發送采集命令，并接收車載終端上傳的污染物濃度等信息；所述服務器端用于將接收的污染物濃度信息存儲到對應數據庫中，結合國控監測站同時段污染物濃度信息對研究區域的整體空氣質量進行評估，并周期性地將評估結果發送給車載終端；

所述車載終端包括：用于采集車輛狀態信息和周圍環境污染物濃度數據的數據采集模塊，用于控制協調各模塊的ARM嵌入式主控模塊，用于提供給用戶進行人機交互的可視化車載終端APP，用于與服務器端進行通信的3G模塊，以及用于接入互聯網的接入模塊；

所述服務器端包括：用于使用遺傳算法優選不同季節車載點位置的第一子系統單元，用于評估研究區域的整體空氣質量的第二子系統單元，以及用于各種交互信息和污染物濃度數據存儲的數據庫服務子系統單元。