[發明專利]考慮布控區域邊界點的移動污染源排放遙測站點選址方法

有效

• 申請號: 201711373985.2
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108122185B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 蔣鵬;劉俊;許歡;鄭松;俞程;佘青山
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06Q50/26
• 分類號: G06Q50/26
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

本發明公開了一種考慮布控區域邊界點的移動污染源排放遙測站點選址方法，本發明尋找機動車尾氣排放遙測站點在布控區域中合適的位置，以實現該區域內的車輛至少被監測到一次的目的。根據城市路網的拓撲結構以及交通流向，將其抽象成一個有向圖，采用廣度優先遍歷確定布點路口順序，再根據各路口車流量的流入流出平衡關系獲取最小覆蓋集合，即最小布點路段集合。本發明能夠在保證能夠監測路網中所有機動車尾氣排放的前提下得出無冗余的布點結果，并且充分考慮監測區域邊界點問題，能夠處理存在交通流量非平衡點的路網模型，具有較強的適應性。

技術領域

本發明設計一種考慮布控區域邊界點的移動污染源排放遙測站點選址方法，屬于移動污染源排放遙測站點的布設技術領域，以城市交通路網中所有的在路機動車至少能夠被監測到一次為目標，根據圖論的相關理論，進行建模與求解，進而研究移動污染源排放遙測站點在交通路網中的選址布設問題。

背景技術

近幾年來，我國機動車數量急劇增長，在為人們的日常出行提供便利的同時，也造成了日益嚴重的尾氣污染情況，對大氣環境造成了極大的影響。尾氣污染物不僅直接危害人們的身體健康，如增加呼吸系統疾病、城市兒童交通病甚至癌癥的患病風險，還會對環境造成不良的影響，如引發酸雨的發生、增強溫室效應。而機動車尾氣污染治理的前提是對尾氣污染物的有效監測，移動污染源排放遙測系統能夠在機動車正常行駛的過程中進行尾氣排放監測，不會對其產生任何影響，而且可以避免駕駛員為了達到檢測標準而采取一些違規手段的行為，能夠取得更加準確的尾氣監測結果。該系統由廣泛分布于交通路網中的尾氣遙測站點組成，每天通過這些監測點的車輛數成千上萬，其排放情況可以被實時監測。然而由于路網上布設的遙測站點安裝、維護成本高，其數量受到了經濟預算的限制，所以其選址布設問題是構建移動污染源排放遙測系統的關鍵。

目前國內外對移動污染源排放遙測系統的選址布設問題研究仍處于起步階段，以至于該系統的實際應用受到了極大的限制。為了使該系統早日能夠在城市交通路網中對在路車輛的尾氣排放濃度進行實時有效的監測，需要對遙測站點選址布設問題進行研究。

發明內容

本發明要解決的技術問題：克服現有技術的不足，提供一種考慮布控區域邊界點的移動污染源排放遙測站點選址方法，只需利用城市交通路網拓撲結構，采用廣度優先遍歷確定布點路口順序，然后根據各路口車流量的流入流出平衡關系，以監測站點布設數目最少為目標來獲取布點方案，使其能夠達到城市路網中所有的在路機動車至少能夠被監測到一次的目的。

本發明技術解決方案：

考慮布控區域邊界點的移動污染源排放遙測站點選址方法，該方法具體包括以下步驟：

步驟一：根據城市交通路網的拓撲結構以及交通流向，將其抽象成一個有向圖，再將有向圖轉化成一個鄰接矩陣，化簡該鄰接矩陣，分別以各個平衡頂點作為起始點，采用廣度優先遍歷確定這些平衡頂點的遍歷順序。

步驟二：根據步驟一的頂點遍歷順序，依次對各個平衡頂點直接相連的有向邊進行布點操作，從而得出各個布點路段集合。布點操作過程如下：將與當前訪問的頂點直接相連的有向邊分成兩個集合，即流入邊集合和流出邊集合，比較這兩個集合中未知邊個數，選擇未知邊個數少的集合中的未知邊作為布點路段，此時與該頂點直接相連的有向邊全都更新為已知邊，減少了下一個路口的駛入駛出路段集合中未測路段數量，在訪問下一個頂點時可以避免冗余布點的情況發生。求得各個備選布點路段集合的基數，即監測站點的布設數目，選擇數目最少的集合作為布設監測站點的路段集合。

所述步驟一中，將交通路網信息抽象成一個鄰接矩陣，如下：