CN109284867A - 一种垃圾回收路径优化方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾回收路径优化方法与系统。垃圾回收路径优化方法包括如下步骤：获取基础信息，获取垃圾回收路径，获取垃圾状态信息，计算垃圾桶数量和比重，选择优化路径，垃圾状态信息的重置和返回控制。垃圾回收路径优化系统包括：基础信息获取模块，垃圾回收路径获取模块，垃圾状态信息获取模块，计算模块，选择优化模块，二次选择优化模块，记录模块，标记模块，重置模块，返回控制模块，控制模块，传感器模块。本发明能够基于地理位置信息和垃圾桶垃圾状态变化情况，合理且有效实现对垃圾回收路径优化，提高垃圾回收效率，减轻城市道路的拥堵。

Description

一种垃圾回收路径优化方法与系统

技术领域

本发明涉及垃圾回收技术领域，特别是涉及垃圾回收路径优化方法与系统。

背景技术

随着经济水平的提高和城市化进程的推进，越来越多的人选择在城市居住、就业，大量人口涌入城市，城市每日垃圾产生量都是一个天文数字。大量垃圾需要回收，这意味着需要发出更多车次的垃圾运输车，但城市道路已经非常拥挤，若简单无目的的增加发车次数，这样一方面无法提高垃圾收回效率，另一方面还会加重城市道路的拥堵。另外，垃圾回收又具有分布广泛、回收时间点不固定等特性，传统基于地理位置的垃圾回收路径优化方式无法合理性且有效优化垃圾回收路径。

现有技术中，申请号为201610198384.1的发明专利申请公开了一种基于物联网的垃圾回收路径优化系统，包括若干个垃圾节点和控制平台，每个垃圾节点设有若干个垃圾桶和一个无线发送模块，每个垃圾桶内设有重量传感器，重量传感器与无线发送模块相连；控制平台包括依次连接的无线接收模块、数据处理模块、第一存储模块、路径节点提取模块和第二存储模块，路径节点提取模块包括节点间直接路径图、第一节点查找模块、第二节点查找模块、第一节点提取模块、第三节点查找模块和第二节点提取模块。以上现有技术，有待进一步改进。

发明内容

本发明提供一种垃圾回收路径优化方法与系统，其能合理且有效的优化垃圾回收路径。

本发明的技术方案是：一种垃圾回收路径优化方法，包括如下步骤：

S1：获取预设区域内已存放垃圾桶位置信息和交通网络信息；

S2：获取垃圾运输车的起始点和终止点，根据垃圾运输车起始点和终止点、已存放垃圾桶位置信息以及交通网络信息，获取垃圾运输车多个垃圾回收路径；

S3：获取已存放垃圾桶中各个垃圾桶的垃圾状态信息，所述垃圾状态信息包括垃圾满溢情况；

S4：计算每个垃圾回收路径中垃圾桶数量以及已满垃圾桶所占比重；

S5：选取已满垃圾桶所占比重最大的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径，当已满垃圾桶所占比重相同时，选择垃圾桶数量最多的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径。

步骤S2中，基于不回头策略，根据垃圾运输车起始点和终止点、已存放垃圾桶位置信息以及交通网络信息，获取垃圾运输车多个垃圾回收路径。

步骤S3中，还包括：记录在单位时间内已存放垃圾桶中各个垃圾桶出现满溢情况的次数与对应的时间点。

步骤S3中，所述垃圾状态信息还包括垃圾种类，所述垃圾种类包括二次污染垃圾和非二次污染垃圾，采用传感器或人工巡查方式对二次污染垃圾进行监控反馈；步骤S5中，当各个垃圾回收路径中已满垃圾桶所占比重相同且垃圾桶数据量相同时，选择存在二次污染垃圾的垃圾桶的数量最多的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径。

步骤S5之后还包括步骤S6：

标记优选垃圾回收路径中垃圾桶为已处理垃圾桶；

将已处理垃圾桶的历史垃圾状态信息清除；

返回获取已存放垃圾桶中各个垃圾桶的垃圾状态信息。

一种垃圾回收路径优化系统，其特征在于，包括：

基础信息获取模块，用于获取预设区域内已存放垃圾桶位置信息和交通网络信息；

垃圾回收路径获取模块，用于获取垃圾运输车的起始点和终止点，根据垃圾运输车起始点和终止点、已存放垃圾桶位置信息以及交通网络信息，获取垃圾运输车多个垃圾回收路径；

垃圾状态信息获取模块，用于获取已存放垃圾桶中各个垃圾桶的垃圾状态信息，垃圾状态信息包括垃圾满溢情况；

计算模块，用于计算每个垃圾回收路径中垃圾桶数量以及已满垃圾桶所占比重；

选择优化模块，用于选取已满垃圾桶所占比重最大的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径，当已满垃圾桶所占比重相同时，选择垃圾桶数量最多的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径；

控制模块：用于分析、处理数据和发送指令，进行调配控制；

所述基础信息获取模块、垃圾回收路径获取模块、垃圾状态信息获取模块、计算模块、选择优化模块、二次选择优化模块、记录模块均连接控制模块。

所述垃圾状态信息还包括垃圾种类，所述垃圾种类包括二次污染垃圾和非二次污染垃圾；所述垃圾回收路径优化系统还包括：

二次选择优化模块，用于当各个垃圾回收路径中已满垃圾桶所占比重相同且垃圾桶数据量相同时，选择存在二次污染垃圾的垃圾桶的数量最多垃圾回收路径为优选垃圾回收路径；所述二次选择优化模块连接控制模块。

所述垃圾回收路径获取模块，用于获取垃圾运输车的起始点和终止点，基于不回头策略，根据垃圾运输车起始点和终止点、已存放垃圾桶位置信息以及所述交通网络信息，获取垃圾运输车多个垃圾回收路径。

所述垃圾回收路径优化系统还包括记录模块，用于记录在单位时间内已存放垃圾桶中各个垃圾桶出现满溢情况的次数与对应的时间点；所述记录模块连接控制模块。

所述的垃圾回收路径优化系统还包括：

标记模块，用于标记优选垃圾回收路径中垃圾桶为已处理垃圾桶；

重置模块，用于将已处理垃圾桶的历史垃圾状态信息清除；

返回控制模块，用于控制垃圾状态信息获取模块重新执行获取已存放垃圾桶中各个垃圾桶的垃圾状态信息的操作；

传感器模块，安装在垃圾桶附近，用于对二次污染垃圾进行监控反馈；

所述标记模块、重置模块、返回控制模块、传感器模块均连接控制模块。

本发明垃圾回收路径优化方法与系统，根据垃圾桶地理位置、交通网络以及各个垃圾桶垃圾状态信息等选择最优的垃圾回收路径，能够基于地理位置信息和垃圾桶垃圾状态变化情况，合理且有效实现对垃圾回收路径优化，提高垃圾回收效率，减轻城市道路的拥堵。

附图说明

图1为本发明实施例中垃圾回收路径优化方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中垃圾回收路径优化系统示意图；

图中：基础信息获取模块100，垃圾回收路径获取模块200，垃圾状态信息获取模块300，记录模块320，计算模块400，选择优化模块500，二次选择优化模块600，控制模块700。

具体实施方式

请参考图1，一种垃圾回收路径优化方法，包括如下步骤：

S1：获取基础信息：获取预设区域内已存放垃圾桶位置信息和交通网络信息。

预设区域是预先划设好的区域范围，例如某个城市的一个区、一个街道等行政单位，基于该预设区域范围环卫系统的历史数据即可获取该区域已存放垃圾桶位置信息。该预设区域交通网络信息可以基于最新版的导航系统或者软件来获取。

S2：获取垃圾回收路径：获取垃圾运输车的起始点和终止点，根据垃圾运输车起始点和终止点、已存放垃圾桶位置信息以及交通网络信息，获取垃圾运输车多个垃圾回收路径。

垃圾运输车的起始点和终止点一般为环卫局专用停车场、垃圾中转站、垃圾回收站以及垃圾处理厂等。基于本次垃圾运输车的任务以及地理位置信息即可清楚获取垃圾运输车的起始点和终止点。需指出的是，垃圾运输车的起始点和终止点可以为相同位置，例如垃圾运输车从垃圾回收站开出回收某一路径上垃圾桶的垃圾后再返回垃圾收回站。根据垃圾运输车的起始点、终止点以及垃圾桶位置和交通网络信息，即可获取垃圾运输车多个垃圾回收路径。为便于管理可以对多个垃圾回收路径进行编号，并记录每个垃圾回收路径上垃圾桶的数量、单次行驶预计所需时间、单次行驶公里数以及单次行驶所需燃油等信息。

S3：获取垃圾状态信息：获取已存放垃圾桶中各个垃圾桶的垃圾状态信息，垃圾状态信息包括垃圾满溢情况。

垃圾桶的垃圾状态信息可以用于表征当前垃圾桶内垃圾数量和/或垃圾种类等。由于垃圾类型多样，例如有建筑垃圾、生活垃圾、化工品垃圾等，垃圾的形状与大小多样，当垃圾桶出现满溢情况时有可能对环境造成严重的二次污染，需要及时处理（回收该垃圾桶内垃圾），当垃圾桶已满时，记录为出现满溢情况。需指出的是，在实际操作中，还可以采用垃圾桶内垃圾量/垃圾允许承载最多垃圾量（体积）来表征垃圾状态信息，当上述比值为100%时表明已经出现垃圾满溢情况。

S4：计算垃圾桶数量和比重：计算每个垃圾回收路径中垃圾桶数量以及已满垃圾桶所占比重。

统计每个垃圾回收路径中垃圾桶数量与已满垃圾桶数量，计算已满垃圾桶所占比重=已满垃圾桶数量/垃圾桶数量。

S5：选择优化路径：选取已满垃圾桶所占比重最大的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径，当已满垃圾桶所占比重相同时，选择垃圾桶数量最多的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径。

一般来说垃圾桶放置都比较密集，例如城市中一般20米左右就有一个垃圾桶，当某个垃圾回收路径的垃圾桶中多数出现满溢情况时，表明该垃圾回收路径上垃圾桶能够再容纳的垃圾量非常有限，需要紧急处理，回收该垃圾回收路径上垃圾桶中的垃圾。当已满垃圾桶所占比重相同时，判断哪个路径中垃圾桶数量最多，选取垃圾桶数量最多的垃圾收回路径为优选垃圾回收路径。已满垃圾桶所占比重相同，垃圾桶数量越多表明已满垃圾桶数量越多，需要更优先处理。另外，垃圾运输车执行单次任务能够回收更多数量垃圾桶中垃圾也有利于提高垃圾回收效率。

步骤S5之后还包括步骤S6：垃圾状态信息的重置和返回控制，其又包括三个分步骤：1、标记优选垃圾回收路径中垃圾桶为已处理垃圾桶；2、将已处理垃圾桶的历史垃圾状态信息清除；3、返回获取已存放垃圾桶中各个垃圾桶的垃圾状态信息的步骤；

对于优选垃圾回收路径中垃圾桶已经指派当前车次的垃圾运输车去处理了，在给后续车次的垃圾运输车推荐优选垃圾回收路径时无需再次考虑这些垃圾桶。在实际操作中，先将优选垃圾回收路径中垃圾桶标记出来，标记为已处理垃圾桶，将这些已处理垃圾桶的历史垃圾状态信息清除，即将已处理垃圾桶当成一个全新的未装有垃圾的垃圾桶，执行完这些操作之后再返回获取已存放垃圾桶中各个垃圾桶的垃圾状态信息的步骤，准备为下一车次的垃圾运输车进行垃圾回收路径优化。

在上述垃圾回收路径优化方法的基础上，垃圾状态信息还包括垃圾种类，垃圾种类包括二次污染垃圾与非二次污染垃圾。步骤S5中，当各个垃圾回收路径中已满垃圾桶所占比重相同且垃圾桶数据量相同时，选择存在二次污染垃圾的垃圾桶的数量最多的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径。

二次污染垃圾是会对环境中造成二次污染的垃圾，例如污水、会造成粉尘污染的建筑垃圾以及有毒的化工垃圾等，这些二次污染垃圾较长时间存放会对垃圾桶周围环境造成严重破坏。以污水为例，若垃圾桶密封性不好，污水会从垃圾桶内流出，顺着周围地势到处流动，导致垃圾桶周围环境都遭受污水的破坏。为避免二次污染垃圾对环境造成重大影响需要及时进行处理。垃圾是否为二次污染垃圾可以基于历史经验数据或者行业规范数据进行区分，垃圾桶内是否存在二次污染垃圾可以采用传感器或人工巡查等方式进行监控反馈。

步骤S2中，基于不回头策略，根据垃圾运输车起始点和终止点、已存放垃圾桶位置信息以及交通网络信息，获取垃圾运输车多个垃圾回收路径。

不回头策略是指垃圾运输车沿当前行驶道路直接向前行驶，不会出现错过某个垃圾桶时再倒车回来处理的情况，或者不会出现当某个已处理垃圾桶突然再次出现满溢情况时，再次倒车回来处理的情况。基于不回头策略，能够避免由于突然情况以及异常情况对垃圾回收路径的干扰与影响，避免在实际操作中出现垃圾回收路径优化的混乱。

步骤S3还包括：

记录在单位时间内已存放垃圾桶中各个垃圾桶出现满溢情况的次数与对应的时间点。

单位时间是指一天、一个月、一个季度以及一年等。记录单位时间内预设区域内垃圾桶中出现满溢情况的次数与对应的时间点有利于对预设区域内垃圾产生情况的了解，以便后期对该预设区域内垃圾桶数量、垃圾桶放置位置提供可靠且有力的依据。

本发明垃圾回收路径优化方法，整个过程中，基于垃圾桶地理位置、交通网络以及各个垃圾桶垃圾状态信息选择最优的垃圾回收路径，能够基于地理位置信息和垃圾桶垃圾状态变化情况，合理且有效实现对垃圾回收路径优化。

为了更进一步详细解释本发明垃圾回收路径优化方法的技术方案以及达到的有益效果，下面将采用以回收A区垃圾为具体应用实例进行解释说明。

1、基于A区环卫部门的垃圾桶设置历史数据，获取A区所有的垃圾桶数量N个和该N个垃圾桶各自的位置。

2、基于交通网络，计算A区各个垃圾回收站之间存在的所有路径，假定有3条路径：1号路径、2号路径、3号路径。

3、获取所有N个垃圾桶的垃圾状态信息，垃圾状态信息包括垃圾桶满溢情况与垃圾是否会造成二次污染等。

4、计算3条路径中各个路径存在垃圾桶总数以及已满垃圾桶所占比重。

5、假设已满垃圾桶所占比重为60%、 50% 、40%， 1号路径已满垃圾桶比重最大，选取1号路径为优选路径，推送给垃圾运输车。

6、假设3条路径中垃圾桶数量分别为100个、120个、150个，当已满垃圾桶所占比重均为50%时，选择垃圾桶数量最多的路径，即3号路径为优选路径；

7、当已满垃圾桶所占比重均为50%且垃圾桶总数均为150个时，判断3条路径中存在二次污染垃圾的垃圾桶数量，当1号路径存在二次污染垃圾的垃圾桶数量最多时，选择1号路径为优选路径。

8、当3条路径上述条件均相同时，随机选择单个路径为优选路径推送至当前垃圾运输车。

上述垃圾回收路径优化方法可采用下述垃圾回收路径优化系统进行垃圾回收路径的优化。

请参考图2，一种垃圾回收路径优化系统，包括：

基础信息获取模块100，用于获取预设区域内已存放垃圾桶位置信息和交通网络信息。

垃圾回收路径获取模块200，用于获取垃圾运输车的起始点和终止点，根据垃圾运输车起始点和终止点、已存放垃圾桶位置信息以及交通网络信息，获取垃圾运输车多个垃圾回收路径。

垃圾状态信息获取模块300，用于获取已存放垃圾桶中各个垃圾桶的垃圾状态信息，垃圾状态信息包括垃圾满溢情况。

计算模块400，用于计算每个垃圾回收路径中垃圾桶数量以及已满垃圾桶所占比重。

选择优化模块500，用于选取已满垃圾桶所占比重最大的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径，当已满垃圾桶所占比重相同时，选择垃圾桶数量最多的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径。

控制模块700，用于分析、处理数据和发送指令，进行调配控制；控制模块接收到各模块的数据后，对数据进行分析处理，并得出最优方案后，向垃圾运输车发出具体执行指令，针对所选定的整个区域内垃圾回收路径的优化实现集中统一调配和控制。

本发明垃圾回收路径优化系统，基础信息获取模块100获取预设区域内已存放垃圾桶的位置信息和交通网络信息，垃圾回收路径获取模块200获取垃圾运输车的起始点和终止点，根据垃圾运输车起始点和终止点以及交通网络信息，获取垃圾运输车多个垃圾回收路径，垃圾状态信息获取模块300获取已存放垃圾桶中各个垃圾桶的垃圾状态信息，计算模块400计算每个垃圾回收路径中垃圾桶数量以及已满垃圾桶所占比重，选择优化模块500选取已满垃圾桶所占比重最大的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径，当已满垃圾桶所占比重相同时，选择垃圾桶数量最多的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径。整个过程中，基于垃圾桶地理位置、交通网络以及各个垃圾桶垃圾状态信息选择最优的垃圾回收路径，能够基于地理位置信息和垃圾桶垃圾状态变化情况，合理且有效实现对垃圾回收路径优化。

垃圾状态信息包括垃圾种类，垃圾种类包括二次污染垃圾和非二次污染垃圾；垃圾回收路径优化系统还包括：二次选择优化模块600，用于当各个垃圾回收路径中已满垃圾桶所占比重相同且垃圾桶数据量相同时，选择存在二次污染垃圾的垃圾桶的数量最多垃圾回收路径为优选垃圾回收路径。

垃圾回收路径获取模块200基于不回头策略，根据垃圾运输车起始点和终止点、已存放垃圾桶位置信息以及交通网络信息，获取垃圾运输车多个垃圾回收路径。

垃圾回收路径优化系统还可包括：

记录模块320，用于记录在单位时间内已存放垃圾桶中各个垃圾桶出现满溢情况的次数与对应的时间点；

标记模块，用于标记优选垃圾回收路径中垃圾桶为已处理垃圾桶；

重置模块，用于将已处理垃圾桶的历史垃圾状态信息清除；

返回控制模块，用于控制垃圾状态信息获取模块重新执行获取已存放垃圾桶中各个垃圾桶的垃圾状态信息的操作。

以上所述实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种垃圾回收路径优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：获取预设区域内已存放垃圾桶位置信息和交通网络信息；

S2：获取垃圾运输车的起始点和终止点，根据垃圾运输车起始点和终止点、已存放垃圾桶位置信息以及交通网络信息，获取垃圾运输车多个垃圾回收路径；

S3：获取已存放垃圾桶中各个垃圾桶的垃圾状态信息，所述垃圾状态信息包括垃圾满溢情况；

S4：计算每个垃圾回收路径中垃圾桶数量以及已满垃圾桶所占比重；

S5：选取已满垃圾桶所占比重最大的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径，当已满垃圾桶所占比重相同时，选择垃圾桶数量最多的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径。

2.根据权利要求1所述的垃圾回收路径优化方法，其特征在于，步骤S2中，基于不回头策略，根据垃圾运输车起始点和终止点、已存放垃圾桶位置信息以及交通网络信息，获取垃圾运输车多个垃圾回收路径。

3.根据权利要求1所述的垃圾回收路径优化方法，其特征在于，步骤S3中，还包括：记录在单位时间内已存放垃圾桶中各个垃圾桶出现满溢情况的次数与对应的时间点。

4.根据权利要求1所述的垃圾回收路径优化方法，其特征在于，步骤S3中，所述垃圾状态信息还包括垃圾种类，所述垃圾种类包括二次污染垃圾和非二次污染垃圾，采用传感器或人工巡查方式对二次污染垃圾进行监控反馈；步骤S5中，当各个垃圾回收路径中已满垃圾桶所占比重相同且垃圾桶数据量相同时，选择存在二次污染垃圾的垃圾桶的数量最多的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径。

5.根据权利要求1所述的垃圾回收路径优化方法，其特征在于，步骤S5之后还包括步骤S6：

标记优选垃圾回收路径中垃圾桶为已处理垃圾桶；

将已处理垃圾桶的历史垃圾状态信息清除；

返回获取已存放垃圾桶中各个垃圾桶的垃圾状态信息。

6.一种垃圾回收路径优化系统，其特征在于，包括：

基础信息获取模块，用于获取预设区域内已存放垃圾桶位置信息和交通网络信息；

垃圾回收路径获取模块，用于获取垃圾运输车的起始点和终止点，根据垃圾运输车起始点和终止点、已存放垃圾桶位置信息以及交通网络信息，获取垃圾运输车多个垃圾回收路径；

垃圾状态信息获取模块，用于获取已存放垃圾桶中各个垃圾桶的垃圾状态信息，垃圾状态信息包括垃圾满溢情况；

计算模块，用于计算每个垃圾回收路径中垃圾桶数量以及已满垃圾桶所占比重；

选择优化模块，用于选取已满垃圾桶所占比重最大的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径，当已满垃圾桶所占比重相同时，选择垃圾桶数量最多的垃圾回收路径为优选垃圾回收路径；

控制模块：用于分析、处理数据和发送指令，进行调配控制；

所述基础信息获取模块、垃圾回收路径获取模块、垃圾状态信息获取模块、计算模块、选择优化模块、二次选择优化模块、记录模块均连接控制模块。

7.根据权利要求6所述的垃圾回收路径优化系统，其特征在于，所述垃圾状态信息还包括垃圾种类，所述垃圾种类包括二次污染垃圾和非二次污染垃圾；

所述垃圾回收路径优化系统还包括：

二次选择优化模块，用于当各个垃圾回收路径中已满垃圾桶所占比重相同且垃圾桶数据量相同时，选择存在二次污染垃圾的垃圾桶的数量最多垃圾回收路径为优选垃圾回收路径；所述二次选择优化模块连接控制模块。

8.根据权利要求6所述的垃圾回收路径优化系统，其特征在于，所述垃圾回收路径获取模块，用于获取垃圾运输车的起始点和终止点，基于不回头策略，根据垃圾运输车起始点和终止点、已存放垃圾桶位置信息以及所述交通网络信息，获取垃圾运输车多个垃圾回收路径。

9.根据权利要求6所述的垃圾回收路径优化系统，其特征在于，还包括记录模块，用于记录在单位时间内已存放垃圾桶中各个垃圾桶出现满溢情况的次数与对应的时间点；所述记录模块连接控制模块。

10.根据权利要求6所述的垃圾回收路径优化系统，其特征在于，还包括：

标记模块，用于标记优选垃圾回收路径中垃圾桶为已处理垃圾桶；

重置模块，用于将已处理垃圾桶的历史垃圾状态信息清除；

返回控制模块，用于控制垃圾状态信息获取模块重新执行获取已存放垃圾桶中各个垃圾桶的垃圾状态信息的操作；

传感器模块，安装在垃圾桶附近，用于对二次污染垃圾进行监控反馈；

所述标记模块、重置模块、返回控制模块、传感器模块均连接控制模块。