CN107025790A - 城市道路绿色出行热度数据采集系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城市道路绿色出行热度数据采集系统及方法，涉及交通流量监控装置及方法技术领域。所述方法包括如下步骤：基础数据采集传输系统通过数据采集器采集公交车以及非机动车荷载数据并传输至数据预处理系统；数据预处理系统将所述荷载数据处理后形成公交车乘客数据以及非机动车数量数据；成果输出系统根据规划设计要求形成与公交车以及非机动车相关的图表并编码存储。所述系统和方法通过对道路数据的全时段采集，为道路规划设计提供依据，在保证道路行车的前提下，引导绿色出行，使得采取相对环保的出行方式更加便捷，实现环境资源的可持续利用和交通的可持续发展，达到既节约能源、提高能效、减少污染，又益于健康、兼顾效率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及交通流量监控装置及方法技术领域，尤其涉及一种城市道路绿色出行热度数据采集系统及方法。
背景技术
随着我国经济的发展，城市交通基础设施建设的合理性问题，对城市各项社会经济活动的有序连接的重要性愈发突出。城市道路专项规划是城市规划的重要组成部分，是城市交通道路系统的基础性工作，因此在道路专项规划阶段，充足的基础数据对规划最终分析结论的确定是必要的。但是，我国城市的交通规划在各个不同的省市，仍显露出一些大大小小的问题，因为在基础数据的采集上，采用的是代表性数据进行推断，误差不可避免，也就造成了道路标准中机动车道的宽度、非机动车道的宽度以及公交车专用车道是否设立等问题的确定不尽合理，进而造成交通拥挤，空气污染等问题。在经济发达的大城市机动车排放的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、细颗粒物已成为这些城市空气污染的第一大污染源。汽车工业的发展为人类带来了快捷和方便的同时，也引起了能源消耗和空气污染，污染损害了人体健康进而转化为人民经济负担，造成极大的负面社会影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提供一种为道路规划设计提供依据，在保证道路行车的前提下，引导绿色出行的城市道路绿色出行热度数据采集系统。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种城市道路绿色出行热度数据采集系统，其特征在于：包括布置于公交车停靠位置的若干个静载应变计以及布置于非机动车道路面中等间距设置的若干个动载应变计，所述静载应变计用于采集公交车的重量信息，所述动载应变计用于采集非机动车的荷载信息；静载应变计以及动载应变计的数据输出端与所述数据收集传输器的信号输入端连接，所述数据收集传输器用于接受所述静载应变计以及动载应变计采集的数据；所述数据收集传输器的信号输出端与数据预处理系统的信号输入端连接，数据预处理系统用于对数据收集传输器采集的数据进行处理，形成与公交车以及非机动车相关的图表；成果输出系统与所述数据预处理系统的信号输出端连接，用于显示所述图表。
进一步的技术方案在于：所述数据预处理系统包括数据转化系统、数据分析系统、不合格数据反馈系统、数据编码系统以及数据存储系统，所述数据转换系统用于据预先设计的算法，将静载应变计以及动载应变计采集的荷载数据转换为公交车乘客数量和非机动车数量数据；数据转换系统的输出端与数据分析系统的输入端连接，数据分析系统用于对转换后的数据进行筛选和判断，得出正常数据和不正常数据；数据分析系统的输出端分别与所述不合格数据反馈系统以及数据编码系统的输入端连接，所述不合格数据反馈系统用于将不正常数据反馈至维护人员，所述数据编码系统用于对正常数据进行编码处理；所述数据编码系统的输出端与所述成果输出系统的输入端连接，用于对编码后的数据进行存储。
进一步的技术方案在于：所述成果输出系统包括生成图表系统、图表编码系统、图表查询与显示系统以及图表存储系统，所述生成图表系统接收数据预处理系统的编码数据，按照时段生成与公交车以及非机动车相关的图表；所述图表编码系统与所述生成图表系统的输出端连接，用于对相关的图表进行编码处理；图表编码系统的输出端与图表存储系统的输入端连接，图表存储系统用于对编码后的图表进行存储；图表查询及显示系统与所述图表存储系统双向连接，用于输入控制命令对图表存储系统中的数据进行访问，并根据控制命令将访问的数据进行显示。
进一步的技术方案在于：所述与公交车以及非机动车相关的图表包括公交乘客数量热点图、非机动车数量热点图、公交乘客数量统计表以及非机动车数量统计表。
进一步的技术方案在于：所述静载应变计、动载应变计以及数据收集传输器分别布置于道路中心线两侧的相应车道以及公交停靠点上。
本发明还公开了一种城市道路绿色出行热度数据采集方法，其特征在于包括如下步骤：
基础数据采集传输系统通过数据采集器采集公交车以及非机动车荷载数据并传输至数据预处理系统；
数据预处理系统将所述荷载数据处理后形成公交车乘客数据以及非机动车数量数据；
成果输出系统根据规划设计要求形成与公交车以及非机动车相关的图表并编码存储。
进一步的技术方案在于，数据采集器采集公交车以及非机动车荷载数据的方法如下：
先对单侧公交车站赋予代码，并预先进行停车处设计，根据设计的位置，在路面中布置静载应变计并赋予代码，并将静载应变计连接至数据采集器；公交车站上行及下行非机动车道20米-40米范围布置动载应变计，赋予代码，并连接至数据采集器；数据采集器设置数据传输系统，将采集的数据传输至数据预处理系统。
进一步的技术方案在于，静载应变计：公交车进站时，静载应变计因为荷载发生应变，数据采集器采集第一次数据；公交车停靠期间，静载应变计持续采集数据；公交车出站，静载应变计空载，采集最后一次数据；数据采集传输器实时将静载应变计采集的数据传输至数据预处理系统；
动载应变计：动载应变计实时采集非机动车的荷载数据，由数据采集传输器实时传输至数据预处理系统。
进一步的技术方案在于，所述的数据预处理系统将所述荷载数据处理后形成公交车乘客数据以及非机动车数量数据的方法如下：
数据采集传输器传输荷载数据至数据转换系统，数据转换系统根据预先设计的算法，将荷载数据转换为公交车乘客数量、非机动车数量数据；数据转换系统将转换后数据传输至数据分析系统，数据分析系统进行筛分判断；若公交车乘客数量、非机动车数量数据超出或低于正常设定范围，数据分析系统将包含于数据采集传输器代号的数据传输至不正常数据反馈系统，维护人员对指定公交站的基础数据采集传输系统进行维修；若数据正常，数据编码系统对其进行编码，编码包含数据采集器编号以及时段，并传输至数据存储系统进行保存。
进一步的技术方案在于，所述的成果输出系统根据规划设计要求形成与公交车以及非机动车相关的图表并编码存储的方法如下：
生成图表系统接收数据预处理系统的编码数据,按照时段生成公交乘客数量热点图、非机动车数量热点图以及公交乘客数量统计表；图表编码系统对图表进行编码，并传输至图表存储系统储存；图表查询及显示系统按照输入的控制命令对图表存储系统中的数据进行访问，并根据控制命令将访问的图表数据进行显示。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述系统和方法通过对道路数据的全时段采集，为道路规划设计提供依据，在保证道路行车的前提下，引导绿色出行，使得采取相对环保的出行方式更加便捷，实现环境资源的可持续利用和交通的可持续发展，达到既节约能源、提高能效、减少污染，又益于健康、兼顾效率的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例所述系统的原理框图；
图2是本发明实施例所述系统中静载应变计、动载应变计以及数据收集传输器的布置图；
图3是本发明实施例所述方法的流程图；
其中：1、非机动车道动载应变计点位2、公交车静载应变计点位3、数据收集传输器4、公交车停靠站点5、人行道6、非机动车道7、绿化带。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明实施例公开了一种城市道路绿色出行热度数据采集系统，包括布置于公交车停靠位置的若干个静载应变计以及布置于非机动车道路面中等间距设置的若干个动载应变计，所述静载应变计用于采集公交车的重量信息，所述动载应变计用于采集非机动车的荷载信息；静载应变计以及动载应变计的数据输出端与所述数据收集传输器的信号输入端连接，所述数据收集传输器用于接受所述静载应变计以及动载应变计采集的数据；所述数据收集传输器的信号输出端与数据预处理系统的信号输入端连接，数据预处理系统用于对数据收集传输器采集的数据进行处理，形成与公交车以及非机动车相关的图表；成果输出系统与所述数据预处理系统的信号输出端连接，用于显示所述图表。
规划设计人员根据编码查询所需成果，确定道路区段内非机动车和公交乘车人的密集区域，对该区域通过加大公交车站规模、设立专用自行车道、电动车道等措施，保证绿色出行的舒适、安全和畅通。
进一步的，如图1所示，所述数据预处理系统包括数据转化系统、数据分析系统、不合格数据反馈系统、数据编码系统以及数据存储系统。所述数据转换系统用于据预先设计的算法，将静载应变计以及动载应变计采集的荷载数据转换为公交车乘客数量和非机动车数量数据；数据转换系统的输出端与数据分析系统的输入端连接，数据分析系统用于对转换后的数据进行筛选和判断，得出正常数据和不正常数据；数据分析系统的输出端分别与所述不合格数据反馈系统以及数据编码系统的输入端连接，所述不合格数据反馈系统用于将不正常数据反馈至维护人员，所述数据编码系统用于对正常数据进行编码处理；所述数据编码系统的输出端与所述成果输出系统的输入端连接，用于对编码后的数据进行存储。
进一步的，如图1所示，所述成果输出系统包括生成图表系统、图表编码系统、图表查询与显示系统以及图表存储系统。所述生成图表系统接收数据预处理系统的编码数据，按照时段生成与公交车以及非机动车相关的图表；所述图表编码系统与所述生成图表系统的输出端连接，用于对相关的图表进行编码处理；图表编码系统的输出端与图表存储系统的输入端连接，图表存储系统用于对编码后的图表进行存储；图表查询及显示系统与所述图表存储系统双向连接，用于输入控制命令对图表存储系统中的数据进行访问，并根据控制命令将访问的数据进行显示。
优选的，所述与公交车以及非机动车相关的图表包括公交乘客数量热点图、非机动车数量热点图、公交乘客数量统计表以及非机动车数量统计表。
图2是本发明实施例所述系统中静载应变计、动载应变计以及数据收集传输器的布置图；图2中，所述静载应变计、动载应变计以及数据收集传输器分别布置于道路中心线两侧的相应车道以及公交停靠点上。
此外，本发明实施例中：
公交车站路面铺设时，在路面中指定位置同时设静载应变计，该指定位置根据公交车停靠位设立；公交车站上行及下行非机动车道路面铺设时，在非机动车道路面中等间距设动载应变计；公交车静载应变计可以采集公交车入场载重和出场载重；非机动车道动载应变计可采集动载数据；公交车静载应变计和非机动车道动载应变计数据实时传输至数据采集器，并传输至数据预处理系统。
数据预处理系统根据预先设定的计算方法，将公交车静载应变计统计的数据，换算为乘客人数，将非机动车道动载应变计统计的数据，换算为非机动车数量；数据预处理系统设置不正常数据反馈系统，对不合理区域数据进行显示，便于监测人员及时排查；数据预处理系统按公交站点、时段，完成数据的存储、分析计算、编码、数据传输至成果输出系统、不正常数据反馈等功能；
成果输出系统接收数据处理系统的数据，形成公交乘客数量热点图、非机动车数量热点图以及公交乘客数量统计表、非机动车数量统计表；成果输出系统将公交乘客数量热点图、非机动车数量热点图以及公交乘客数量统计表、非机动车数量统计表，编码并存储至图表存储系统。规划设计人员可依据编码检索成果、提取成果，用于规划设计。
如图3所示，本发明实施例还公开了一种城市道路绿色出行热度数据采集方法，包括如下步骤：
S101：基础数据采集传输系统通过数据采集器采集公交车以及非机动车荷载数据并传输至数据预处理系统；
S102：数据预处理系统将所述荷载数据处理后形成公交车乘客数据以及非机动车数量数据；
S103：成果输出系统根据规划设计要求形成与公交车以及非机动车相关的图表并编码存储。
具体通过如下方法实现步骤S101：
如图2所示，先对单侧公交车站赋予代码ST1，并预先进行停车处设计，根据设计的位置，在路面中布置静载应变计并赋予代码ST1-1、ST1-2、ST1-3、ST1-4，并连接至数据采集器ST1。公交车站上行及下行非机动车道三十米范围布置动载应变计，赋予代码，并连接至数据采集器ST1。数据采集器设置数据传输系统，最后根据设计位置施画停车位标线。
静载应变计：公交车进站，静载应变计因为荷载发生应变，数据采集器采集第一次数据；公交车停靠期间，静载应变计持续采集数据；公交车出站，静载应变计空载，采集最后一次数据。数据采集传输器实时传输至数据预处理系统。动载应变计：动载应变计实时采集数据，由数据采集传输器实时传输至数据预处理系统。
具体通过如下方法实现步骤S102：
根据图2所示，数据预处理系统下设数据转换系统、数据分析系统、数据编码系统、数据存储系统、不正常数据反馈系统。具体实施方式如下：数据采集传输器传输荷载数据至数据转换系统，数据转换系统根据预先设计的算法，将荷载数据转换为公交车乘客数量、非机动车数量数据。数据转换系统将转换后数据传输至数据分析系统，数据分析系统进行筛分判断。若公交车乘客数量、非机动车数量数据超出或低于正常设定范围，数据分析系统将包含于数据采集传输器代号的数据传输至不正常数据反馈系统，维护人员对指定公交站的基础数据采集传输系统进行维修；若数据正常，数据编码系统对其进行编码，编码包含数据采集器ST1、时段等信息，并传输至数据存储系统进行保存。
具体通过如下方法实现步骤S103：
根据图2所示，成果输出系统下设生成图表系统、图表编码系统、图表存储系统、图表查询系统。具体实施方式如下：成果输出系统接收数据预处理系统的编码数据,按照时段生成公交乘客数量热点图、非机动车数量热点图以及公交乘客数量统计表；图表编码系统对图表进行编码，并传输至图表存储系统储存。规划设计人员可在图表查询系统中依照编码查询所需时段、所需地点的绿色出行方式的数量，用于规划设计。
所述系统和方法通过对道路数据的全时段采集，为道路规划设计提供依据，在保证道路行车的前提下，引导绿色出行，使得采取相对环保的出行方式更加便捷，实现环境资源的可持续利用和交通的可持续发展，达到既节约能源、提高能效、减少污染，又益于健康、兼顾效率的目的。
Claims (10)
1.一种城市道路绿色出行热度数据采集系统，其特征在于：包括布置于公交车停靠位置的若干个静载应变计以及布置于非机动车道路面中等间距设置的若干个动载应变计，所述静载应变计用于采集公交车的重量信息，所述动载应变计用于采集非机动车的荷载信息；静载应变计以及动载应变计的数据输出端与所述数据收集传输器的信号输入端连接，所述数据收集传输器用于接受所述静载应变计以及动载应变计采集的数据；所述数据收集传输器的信号输出端与数据预处理系统的信号输入端连接，数据预处理系统用于对数据收集传输器采集的数据进行处理，形成与公交车以及非机动车相关的图表；成果输出系统与所述数据预处理系统的信号输出端连接，用于显示所述图表。
2.如权利要求1所述的城市道路绿色出行热度数据采集系统，其特征在于：所述数据预处理系统包括数据转化系统、数据分析系统、不合格数据反馈系统、数据编码系统以及数据存储系统，所述数据转换系统用于据预先设计的算法，将静载应变计以及动载应变计采集的荷载数据转换为公交车乘客数量和非机动车数量数据；数据转换系统的输出端与数据分析系统的输入端连接，数据分析系统用于对转换后的数据进行筛选和判断，得出正常数据和不正常数据；数据分析系统的输出端分别与所述不合格数据反馈系统以及数据编码系统的输入端连接，所述不合格数据反馈系统用于将不正常数据反馈至维护人员，所述数据编码系统用于对正常数据进行编码处理；所述数据编码系统的输出端与所述成果输出系统的输入端连接，用于对编码后的数据进行存储。
3.如权利要求1所述的城市道路绿色出行热度数据采集系统，其特征在于：所述成果输出系统包括生成图表系统、图表编码系统、图表查询与显示系统以及图表存储系统，所述生成图表系统接收数据预处理系统的编码数据，按照时段生成与公交车以及非机动车相关的图表；所述图表编码系统与所述生成图表系统的输出端连接，用于对相关的图表进行编码处理；图表编码系统的输出端与图表存储系统的输入端连接，图表存储系统用于对编码后的图表进行存储；图表查询及显示系统与所述图表存储系统双向连接，用于输入控制命令对图表存储系统中的数据进行访问，并根据控制命令将访问的数据进行显示。
4.如权利要求1所述的城市道路绿色出行热度数据采集系统，其特征在于：所述与公交车以及非机动车相关的图表包括公交乘客数量热点图、非机动车数量热点图、公交乘客数量统计表以及非机动车数量统计表。
5.如权利要求1所述的城市道路绿色出行热度数据采集系统，其特征在于：所述静载应变计、动载应变计以及数据收集传输器分别布置于道路中心线两侧的相应车道以及公交停靠点上。
6.一种城市道路绿色出行热度数据采集方法，其特征在于包括如下步骤：
基础数据采集传输系统通过数据采集器采集公交车以及非机动车荷载数据并传输至数据预处理系统；
数据预处理系统将所述荷载数据处理后形成公交车乘客数据以及非机动车数量数据；
成果输出系统根据规划设计要求形成与公交车以及非机动车相关的图表并编码存储。
7.如权利要求6所述的城市道路绿色出行热度数据采集方法，其特征在于数据采集器采集公交车以及非机动车荷载数据的方法如下：
先对单侧公交车站赋予代码，并预先进行停车处设计，根据设计的位置，在路面中布置静载应变计并赋予代码，并将静载应变计连接至数据采集器；公交车站上行及下行非机动车道20米-40米范围布置动载应变计，赋予代码，并连接至数据采集器；数据采集器设置数据传输系统，将采集的数据传输至数据预处理系统。
8.如权利要求7所述的城市道路绿色出行热度数据采集方法，其特征在于静载应变计：公交车进站时，静载应变计因为荷载发生应变，数据采集器采集第一次数据；公交车停靠期间，静载应变计持续采集数据；公交车出站，静载应变计空载，采集最后一次数据；数据采集传输器实时将静载应变计采集的数据传输至数据预处理系统；
动载应变计：动载应变计实时采集非机动车的荷载数据，由数据采集传输器实时传输至数据预处理系统。
9.如权利要求6所述的城市道路绿色出行热度数据采集方法，其特征在于所述的数据预处理系统将所述荷载数据处理后形成公交车乘客数据以及非机动车数量数据的方法如下：
数据采集传输器传输荷载数据至数据转换系统，数据转换系统根据预先设计的算法，将荷载数据转换为公交车乘客数量、非机动车数量数据；数据转换系统将转换后数据传输至数据分析系统，数据分析系统进行筛分判断；若公交车乘客数量、非机动车数量数据超出或低于正常设定范围，数据分析系统将包含于数据采集传输器代号的数据传输至不正常数据反馈系统，维护人员对指定公交站的基础数据采集传输系统进行维修；若数据正常，数据编码系统对其进行编码，编码包含数据采集器编号以及时段，并传输至数据存储系统进行保存。
10.如权利要求6所述的城市道路绿色出行热度数据采集方法，其特征在于所述的成果输出系统根据规划设计要求形成与公交车以及非机动车相关的图表并编码存储的方法如下：
生成图表系统接收数据预处理系统的编码数据,按照时段生成公交乘客数量热点图、非机动车数量热点图以及公交乘客数量统计表；图表编码系统对图表进行编码，并传输至图表存储系统储存；图表查询及显示系统按照输入的控制命令对图表存储系统中的数据进行访问，并根据控制命令将访问的图表数据进行显示。
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