[發(fā)明專利]基于空氣指數(shù)的城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011079487.9
• 申請(qǐng)日: 2020-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN112183871A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張正華;房崇鑫;李斌;高銳;蘇權(quán);劉國(guó)澍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06N3/02;G06F30/20
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發(fā)明公開了一種基于空氣指數(shù)的城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)、城市數(shù)學(xué)模型地圖模塊、REI數(shù)據(jù)融合模塊、天氣結(jié)果預(yù)測(cè)模塊、誘導(dǎo)路徑最優(yōu)選擇云平臺(tái)；REI為道路環(huán)保指數(shù)；城市數(shù)學(xué)模型地圖模塊結(jié)合實(shí)際城市地圖進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立，使環(huán)境信息可視化；天氣結(jié)果預(yù)測(cè)模塊通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)未來(lái)環(huán)境數(shù)據(jù)、道路選擇結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)并驗(yàn)證，提供一種準(zhǔn)確可行的方案；誘導(dǎo)路徑最優(yōu)選擇云平臺(tái)利用優(yōu)化后的最短路徑算法可以直觀的顯示出本系統(tǒng)誘導(dǎo)方案與最短路徑之間的區(qū)別，管理者能在云端服務(wù)器上為用戶提供最終方案；本發(fā)明可以用于城市交通規(guī)劃與管理、道路選擇安排、城市交通誘導(dǎo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及路徑規(guī)劃技術(shù)，具體涉及一種基于空氣指數(shù)的城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，現(xiàn)有的路徑規(guī)劃系統(tǒng)主要依靠GPS定位并且配合最短路徑算法實(shí)現(xiàn)最快到達(dá)目的地的技術(shù)，最終可以得到的是路徑長(zhǎng)度最短路徑、時(shí)間最短路徑和通過(guò)紅綠燈最少路徑。而這些方法可能帶來(lái)的問(wèn)題就是城市交通樞紐路口的擁堵與局部地區(qū)空氣環(huán)境質(zhì)量的嚴(yán)重下降。這種情況在以旅游產(chǎn)業(yè)為重心的城市尤為突出，通過(guò)環(huán)保局的調(diào)查顯示，旅游城市每年環(huán)境最差的時(shí)節(jié)發(fā)生在節(jié)假日期間，汽車在涌入城市時(shí)絕大多數(shù)都選擇路徑長(zhǎng)度最短路徑，同時(shí)城市交通路網(wǎng)也會(huì)迎來(lái)巨大挑戰(zhàn)。隨著智能交通的高速發(fā)展，交通與環(huán)境已經(jīng)融為一體，優(yōu)質(zhì)的交通路網(wǎng)不僅僅局限于路徑長(zhǎng)度，更多的是科學(xué)的管理與規(guī)劃。而僅依靠最短的路徑方法早已滿足不了智能交通發(fā)展的需求。道路因素與油耗因素的結(jié)合也只適合為個(gè)體用戶考慮，對(duì)于城市格局的改變做不到全盤觀測(cè)。隨著最短路徑算法技術(shù)已經(jīng)被引入交通領(lǐng)域并取得了廣泛的應(yīng)用比如：

1、上海汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)。改進(jìn)型Dijkstra最短路徑算法在此系統(tǒng)上運(yùn)行和測(cè)試，結(jié)果表明該算法能夠提供高效率的搜索速度和較高的精度。

2、深圳多目標(biāo)無(wú)人機(jī)拍攝時(shí)，基于最短路徑的無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃，提出了以旅行商問(wèn)題為基礎(chǔ)的規(guī)劃模型，局部?jī)?yōu)化后進(jìn)行了航線最短路徑求解，最后在VC++6.0下利用OpenGL的API，實(shí)現(xiàn)了航線及飛行過(guò)程的可視化。

3、上海市采用ISCLT3模型對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量的現(xiàn)狀進(jìn)行模擬計(jì)算，并應(yīng)用于城市道路交通規(guī)劃大氣環(huán)境影響預(yù)測(cè)。

4、蘇南某工業(yè)園區(qū)為例，采用空氣質(zhì)量模型AERMOD模型預(yù)測(cè)園區(qū)內(nèi)常規(guī)污染物濃度，多尺度空氣質(zhì)量模型CMAQ(Community Multiscale Air Quality)預(yù)測(cè)O3、PM2.5等二次污染物濃度，以評(píng)估該園區(qū)土地利用和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃調(diào)整對(duì)區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量的影響。

5、英國(guó)較早建立了交通規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)體系，積累了較為成熟的經(jīng)驗(yàn)；以英國(guó)交通部的交通分析指南(TAG)為基礎(chǔ)，闡述了其交通規(guī)劃大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)的方法，分析其評(píng)價(jià)思路及特點(diǎn)。

6、德國(guó)國(guó)際合作機(jī)構(gòu)(GIZ)在中國(guó)開展中德合作已經(jīng)30多年，雙方面臨的挑戰(zhàn)包括氣候變化、環(huán)境污染和城市擁堵。

現(xiàn)有比較成熟的交通導(dǎo)航技術(shù)都是針對(duì)單一的因素進(jìn)行規(guī)劃的，例如針對(duì)路徑長(zhǎng)度或者時(shí)間進(jìn)行規(guī)劃，不能有效的整合多因素進(jìn)行考慮，并且缺少一個(gè)可以官方公布信息和用戶查詢的平臺(tái)。目前最短路徑算法用于交通導(dǎo)航已經(jīng)是一個(gè)基礎(chǔ)，但是其融合其他因素的路徑被局限在很小的范圍內(nèi)；針對(duì)現(xiàn)有交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的局限性本發(fā)明提出一種基于空氣指數(shù)的城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，結(jié)合實(shí)際城市地圖進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立，使環(huán)境信息可視化；通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)未來(lái)環(huán)境數(shù)據(jù)、道路選擇結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，提供出一種準(zhǔn)確可行的環(huán)保路徑規(guī)劃路徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種基于空氣指數(shù)的城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供一種準(zhǔn)確可行的環(huán)保路徑規(guī)劃路徑，解決以旅游業(yè)為主的中小型城市，在節(jié)假日時(shí)客流量多、道路擁堵和環(huán)境下降的問(wèn)題。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：一種基于空氣指數(shù)的城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)、城市數(shù)學(xué)模型地圖模塊、REI數(shù)據(jù)融合模塊、天氣結(jié)果預(yù)測(cè)模塊、誘導(dǎo)路徑最優(yōu)選擇云平臺(tái)；REI為道路環(huán)保指數(shù)；