CN111461528A - 一种联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法及系统，所述方法包括：将城市划分成多个区域，采集并上传多个区域内的土壤信息，包括土壤的硬度、砂石含量等，在弃土处理流程系统接收到运输作业时自动匹配作业工具，对于不同弃土类型配置不同的环境参数下不同的运输策略。本发明能够动态的进行区域的划分，并将区域、弃土、土质运输策略间接的关联起来，从而能够分离的进行运输策略的设置以及针对城市区域的动态运输策略匹配；另外，还考虑了天气情况等环境因素，成块的进行弃土类型对应的运输策略的查询，实时的基于天气情况进行的动态选择，从而提高了运输策略的实时效率，大大的提高了运输效率。

Description

一种联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法及系统

【技术领域】

本发明属于智慧城市技术领域，尤其涉及一种联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法及系统。

【背景技术】

在工厂处理弃土中，往往需要派遣车辆从弃土来源地将弃土运输至处理工厂内，但由于弃土来源地的不同，以及弃土本身成分(如粉尘含量、含水量等)的不同，往往需要不同的运载工具和作业工具，而当接收到弃土运输指示时，需要根据弃土源的情况进行运载工具的派遣，操作人员需要了解弃土的情况，同时对工厂的车辆进行调度，工作量大。而现有技术中往往是到了弃土所在地才能人工的决定运输策略，造成了很大的运输效率损耗和人工工作量。本发明能够动态的进行区域的划分，并将区域、弃土、土质运输策略间接的关联起来，从而能够分离的进行运输策略的设置以及针对城市区域的动态运输策略匹配；另外，还考虑了天气情况等环境因素，成块的进行弃土类型对应的运输策略的查询，实时的基于天气情况进行的动态选择，从而提高了运输策略的实时效率，大大的提高了运输效率。

【发明内容】

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法及系统，所述方法包含：

步骤S1：在数据匹配模块中设置不同环境参数、不同弃土类型对应的运输策略；

步骤S2：根据地质情况对城市进行初步区域划分；

步骤S3：采集相应区域的土质信息并通过数据输入模块输入，判断土质信息是否满足采样要求，如果满足则进入步骤S4，否则，补充进行相应区域的土质信息的采集并通过数据输入模块输入；

步骤S4：在数据处理模块内对采集到的数据进行显著性检验；

步骤S5：数据匹配模块将土质信息与环境参数和弃土类型对应，得到区域的运输策略并将所述对应关系储存于储存模块中；

步骤S6：当有弃土运输需求时，发送包含区域的访问指令以获取所述区域对应的多个环境参数下的运输策略，经过环境参数选择后得到并显示对应的运输策略。

进一步的，所述环境参数为天气条件。

进一步的，将环境参数和弃土类型以二元组的形式存储，并将所述二元组作为索引。

进一步的，为二元组计算哈希值，将所述哈希值作为索引和所述二元组及其对应的运输策略之间关联存储于储存模块中。

进一步的，所述步骤S1具体为：将弃土类型、环境参数和运输策略关联存储，其中，以弃土类型为索引。

进一步的，随着环境参数的变化，对于同样的弃土类型对应相同或者不同的运输策略。

进一步的，在特定的环境参数范围内对应弃土类型的运输策略为空。

进一步的，所述步骤S2具体为；对城市的区域进行初步划分。

进一步的，所述初步划分方式是随机的进行网格划分。

一种联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输系统，其特征在于，智能弃土运输系统包括采样数据输入模块、控制模块、储存模块、访问模块和显示模块，控制模块包括依次联接的数据处理模块、数据分类模块和数据匹配模块；数据输入模块用于输入采集到的各个区域内的土质和含水量信息等土质信息，储存模块内预先设置有不同的土质信息对应的运输策略；数据输入模块将采集到的采样数据传送至数据处理模块，由数据处理模块进行显著性试验，当得到该采样数据可用后数据处理模块将采样数据传送至数据分类模块，使采样数据根据其所在采集区域进行分类，分类后的采样数据数据与数据匹配模块内的与从储存模块提取的预设数据进行匹配，使区域与运输策略在城市区域地图内对应，储存模块在将其储存的预设数据调出时经过天气参数模块，天气参数模块通过联网实时更新天气信息，储存模块一次性调出多个信息，在经过天气参数模块时根据天气参数调出匹配的预设数据，当有弃土运输需求时，用户经访问模块对数据匹配模块输入弃土所在区域的指令，数据匹配模块根据访问模块的指令向储存模块输入调取数据的指令，储存模块输出该区域在各种天气参数情况下的匹配的运输工具和作业工具数据，储存模块输出的数据经过天气参数模块时，天气参数模块通过联网得到该区域的实时天气信息，并根据匹配的天气信息向数据匹配模块输出对应的运输工具和作业工具数据，由数据匹配模块将该运输工具和作业工具数据输出至显示模块，由显示模块显示。

本发明的有益效果包括：能够动态的进行区域的划分，并将区域、弃土、土质运输策略间接的关联起来，从而能够分离的进行运输策略的设置以及针对城市区域的动态运输策略匹配；另外，还考虑了天气情况等环境因素，成块的进行弃土类型对应的运输策略的查询，实时的基于天气情况进行的动态选择，从而提高了运输策略的实时效率，大大的提高了运输效率。

【附图说明】

此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明的联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法示意图。

图2为本发明的联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输系统示意图。

【具体实施方式】

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明将城市划分成多个区域，采集并上传多个区域内的土壤信息，包括土壤的硬度、砂石含量等，在弃土处理流程系统接收到运输作业时自动匹配作业工具，对于不同弃土类型配置不同的运输策略，所述不同的运输策略包括作业工具、运输车辆、人员调度等；例如：对于易产生扬尘的污染的弃土宜采用封闭式货车运输、对于废弃泥浆运输宜采用密闭式罐车、含水量高的弃土对应密闭式罐车、含水量低且粉砂含量高的弃土对应封闭式货车、含水量低且粉砂含量低的弃土对应普通货车；又例如：在潮湿的天气条件下易产生扬尘的污染的弃土也无需采用封闭式的货车，这样就可能降低运输成本；

下面对本发明所应用的一种联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法进行详细说明，如附图1所示，所述方法包含如下步骤：

步骤S1：在数据匹配模块中设置不同环境参数、不同弃土类型对应的运输策略；具体的：将弃土类型、环境参数和运输策略关联存储，其中，以弃土类型为索引；随着环境参数的变化，对于同样的弃土类型对应相同或者不同的运输策略；优选的：在特定的环境参数范围内对应弃土类型的运输策略为空；

优选的：所述环境参数为天气条件等；

可替换的：将环境参数和弃土类型以二元组的形式存储，并将所述二元组作为索引；为二元组计算哈希值，将所述哈希值作为索引和所述二元组及其对应的运输策略之间关联存储于储存模块中；由于弃土类型和环境参数之间是密切相关的，采用直接关联存储其查询和检索条件会降低；通过二元组的形式存储，辅助以哈希值作为索引值，成块的进行数据的查询和读取能够大大提高效率；

步骤S2：根据地质情况对城市进行初步区域划分；具体的：对城市的区域进行初步划分；其中：划分的方式可以是随机的进行网格划分；或者根据区域用地性质、照片航拍情况、和/或调取城市地质信息等方式进行初步划分；

优选的：所述经过区域划分后的同一个区域内的土质信息中的各项土质参数均在预设范围内，从而使得所述区域内的土质大致符合一个特定土质类型的土质参数表现；这里需要考虑的各项土质参数均是从运输的角度出发考虑的参数，例如：需要考虑的土质参数包含土壤的硬度、砂石含量、土质含水量等；

步骤S3：采集相应区域的土质信息并通过数据输入模块输入，判断土质信息是否满足采样要求，如果满足则进入步骤S4，否则，补充进行相应区域的土质信息的采集并通过数据输入模块输入；具体的：采集城市土质信息，并将所述城市土质信息和划分后的区域关联；判断所述区域内的采集数据的数量是否高于采样数量阈值，如果否，则补充进行相应区域的土质信息的采集并通过数据输入模块输入；如果是，进一步判断采集数据的数量是否超过稠密数量阈值，如果是则进入步骤S4；否则，进一步判断采集数据是否满足均匀性要求；如果是则进入步骤S4，如果否，则补充进行相应区域的土质信息的采集并通过数据输入模块输入；其中：同一个区域的采样数量阈值小于稠密数量阈值，采样数量阈值和区域的大小相关，区域越大则采样数量阈值越大，反之亦然；采样数量阈值是一个基本要求；对均匀性要求的判断，可以是逐个的对采样数据采样点的分布情况进行判断；

优选的：获取城市土质信息时的获取方式为直接获取现有的城市土质信息的历史数据；补充进行相应区域的土质信息的采集为重新进行现场土质信息的采集；通过这样的方式能够在非要的情况下不再次进行现场采集，直接选用时间符合条件的现有数据，降低采样开销；通过对均匀性和数量的这样简单判断的组合来实现最终现有数据的可用性，提高了采样的效率；

步骤S4：在数据处理模块内对采集到的数据进行显著性检验，确定区域内采集数据可靠；具体为:依次对所有经过初步划分后的区域内的所有采集数据进行显著性检验；将所有经过初步划分后的区域放入待检验区域列表，获取列表中的一个区域，如果所述区域满足显著性检验，则继续进行列表中下一区域的检验，否则，如果区域大小小于第一预设值，则返回步骤S3以重新进行采集数据的补充；如果区域大小大于等于第一预设值，则进行所述区域的重新划分，并将经过重新划分后的多个区域重新放入待检验区域列表；重复对待检验区域列表中的区域进行检验直到列表为空为止；

优选的：所述待检验区域列表是队列结构，将经过重新划分后的多个区域放入待检验区域列表头部；

进行显著性检验是指将区域内的采样数据和一个特定类型的土质参数进行比较，如果区域内超过预设比例的采集数据符合一个特定土质类型的土质参数表现，则通过显著性检验，否则，未通过；这里可以将采样数据和所述特定类型的土质参数的拟合曲线进行比较以确定；从而使得能够对同一个区域内的弃土采用基本一致的处理方式；当显著性越强时，区域内的土壤越符合同一个特定土质类型的土质参数表现，反之亦然；

所述进行区域的重新划分，具体为：将所述区域临时划分为n个子区域，计算所述n个子区域的特征值，选择特征值偏离平均特征值最多的m个子区域，将所述区域重新划分为第一区域和第二区域，所述第一区域包含排除所述m个子区域的n-m个子区域；所述第二区域包含所述m个子区域；通过这样的方式，可以进行区域快速划分，将区域中明显不一种区域划分出去；这里m优选为1，n的设置可通过对计算时间要求来动态设置，初始的可以将n设置为4；通过重新划分将不满足显著性检验的区域进行重新划分从而使得部分区域能够满足需要，而通过划分成多个子块再重新组合的方式避免了无规则的区域划分；

所述计算所述n个子区域的特征值，具体为：获取子区域中的采样数据，对于每个采样数据，计算所述采样数据的线性叠加值，并将所述所有采样数据的线性叠加值的平均值作为所述子区域的特征值；其中：线性叠加为将采样数据中的每种数据转换成正实数之后进行加权的线性叠加；例如：对于枚举类型的采样数据，转换成0,1值之后在进行线性叠加；平均特征值为所有子区域的特征值的平均值；

可替换的：选取采样数据中的一特定类型的数据，并将所述特定类型的数据的计算值作为子区域的特征值；其中：特定类型可以直接选择采样数据的数据类型中具有代表性的类型；计算值可以是平均值等；

所述将经过重新划分后的多个区域重新放入待检验区域列表，具体为：将经过重新划分后的区域放入待检验区域列表中的头部；

优选的：将相邻的区域放入待检验区域列表中相邻的位置或者近邻的位置；

优选的：在每次加入新的区域后，对待检验区域列表进行重新调整，所述重新调整为先合并后移位；所述移位是调整列表中元素的位置，使得调整后的列表的前K个元素相邻的次数大于调整前列表中前K个元素相邻的次数；前K个元素相邻的次数为列表前K个元素中，每两个相邻元素对应的区域是相邻区域的次数总和；K是调整窗口大小；所述合并是指，将新加入的区域和列表中其他元素对应的区域合并后形成一个区域；例如：如果新加入的区域为A，列表中有区域L1和L2均和A相邻，合并前列表中前L1-1个元素中和L1相邻的元素个数是N1、和A相邻的元素个数是N2，合并后列表中前L1-1个元素中和L1相邻的元素个数是N1’、和A相邻的元素个数是N2’；合并前列表中前L2-1个元素中和L2相邻的元素个数是M1、和A相邻的元素个数是M2，合并后列表中前L2-1个元素中和L2相邻的元素个数是M1’、和A相邻的元素个数是M2’；如果(N1’+N2’-N1-N2)>(M1’+M2’-M1-M2)，则将所述区域A和L1合并，否则如果(N1’+N2’-N1-N2)<(M1’+M2’-M1-M2)，则将区域A和L2合并；如果(N1’+N2’-N1-N2)＝(M1’+M2’-M1-M2)，则不进行合并；如果A同时和多个区域相邻，则需要两两进行上述判断以选择一个区域进行合并；列表合并的窗口宽度设置为K；通过上述方式可以通过合并的方式避免区域碎片，解决人工区域划分精细度不够高的问题，提高区域划分的效率；通过区域调整，使得不同区域对应的土质信息数据更加准确，区域可以进行尺度调整；

步骤S5：数据匹配模块将土质信息与环境参数和弃土类型对应，得到区域的运输策略并将所述对应关系储存于储存模块中；具体的：在数据处理模块内将区域和土质类型相对应；数据匹配模块将土质信息与各种环境参数下的弃土类型对应，通过查询关联存储的弃土类型、环境参数和运输策略，得到土质信息和运输策略之间的对应关系，基于土质信息获取土质类型，得到的土质类型和运输策略之间的对应关系，并进而得到并将区域在不同环境参数下的运输策略储存于储存模块中；

将所述区域和土质类型相对应，具体为：经过显著性检验的区域中的采样数据符合以特定土质类型的土质参数表现，并将所述区域和所述特定土质类型相对应；

所述将区域在不同环境参数下的运输策略储存于储存模块中，具体为：将环境参数和运输策略以二元组的形式组织，并将区域对应的多个环境参数和运输策略二元组进行压缩和所述区域关联存储，并为所述区域建立索引；通过这样的关联存储方式，使得区域能够同时和多条数据记录相对应的同时，满足查询效率的需求并减少可能发生的数据读写开销；

步骤S6：当有弃土运输需求时，发送包含区域的访问指令以获取所述区域对应的多个环境参数下的运输策略，经过环境参数选择后得到并显示对应的运输策略；具体的：当有弃土运输需求时，在访问模块内向数据匹配模块输入区域位置，数据匹配模块向储存模块发送指令，储存模块读出多个环境参数下的数据信息，该数据信息经环境参数模块选择后向数据匹配模块输出对应的运输策略，该运输策略由数据匹配模块输出至显示模块；

在通过区域查询后从储存模块中读取到的是经过压缩的多个环境参数和运输策略二元组，在将所述经过压缩的多个环境参数和运输策略二元组发送到环境参数选择模块后进行所述压缩数据的解压缩，并通过实时采集到的环境参数进行二元组的选择，输出经过选择后的二元组中的运输策略；当存在多个二元组时，并不会因为数据的增加而降低数据传输的效率，尤其是当环境参数模块本身位于第三方的气象局或者位于进行运输策略具体实施的第三方服务器时，能够大大的提高效率；二元组中对环境参数是进行索引处理的；

下面对本发明所应用的一种联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输系统进行详细说明，如附图2所示，所述系统包含：

智能弃土运输系统包括采样数据输入模块、控制模块、储存模块、访问模块和显示模块，控制模块包括依次联接的数据处理模块、数据分类模块和数据匹配模块。数据输入模块用于输入采集到的各个区域内的土质和含水量信息等土质信息，储存模块内预先设置有不同的土质信息对应的运输策略；例如：运输策略包括运输工具和作业工具等；数据输入模块将采集到的采样数据传送至数据处理模块，由数据处理模块进行显著性试验，当得到该采样数据可用后数据处理模块将采样数据传送至数据分类模块，使采样数据根据其所在采集区域进行分类，分类后的采样数据数据与数据匹配模块内的与从储存模块提取的预设数据进行匹配，使区域与运输策略在城市区域地图内对应，储存模块在将其储存的预设数据调出时经过天气参数模块，天气参数模块通过联网实时更新天气信息，储存模块一次性调出多个信息，在经过天气参数模块时根据天气参数调出匹配的预设数据，当有弃土运输需求时，用户经访问模块对数据匹配模块输入弃土所在区域的指令，数据匹配模块根据访问模块的指令向储存模块输入调取数据的指令，储存模块输出该区域在各种天气参数情况下的匹配的运输工具和作业工具数据，储存模块输出的数据经过天气参数模块时，天气参数模块通过联网得到该区域的实时天气信息，并根据匹配的天气信息向数据匹配模块输出对应的运输工具和作业工具数据，由数据匹配模块将该运输工具和作业工具数据输出至显示模块，由显示模块显示，作业人员根据显示模块输出的指令进行运输工具和作业工具的调度。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法，其特征在于，所述方法包含：

步骤S1：在数据匹配模块中设置不同环境参数、不同弃土类型对应的运输策略；

步骤S2：根据地质情况对城市进行初步区域划分；

步骤S3：采集相应区域的土质信息并通过数据输入模块输入，判断土质信息是否满足采样要求，如果满足则进入步骤S4，否则，补充进行相应区域的土质信息的采集并通过数据输入模块输入；

步骤S4：在数据处理模块内对采集到的数据进行显著性检验；

步骤S5：数据匹配模块将土质信息与环境参数和弃土类型对应，得到区域的运输策略并将所述对应关系储存于储存模块中；

步骤S6：当有弃土运输需求时，发送包含区域的访问指令以获取所述区域对应的多个环境参数下的运输策略，经过环境参数选择后得到并显示对应的运输策略。

2.根据权利要求1所述的联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法，其特征在于，所述环境参数为天气条件。

3.根据权利要求2所述的联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法，其特征在于，将环境参数和弃土类型以二元组的形式存储，并将所述二元组作为索引。

4.根据权利要求3所述的联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法，其特征在于，为二元组计算哈希值，将所述哈希值作为索引和所述二元组及其对应的运输策略之间关联存储于储存模块中。

5.根据权利要求4所述的联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：将弃土类型、环境参数和运输策略关联存储，其中，以弃土类型为索引。

6.根据权利要求5所述的联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法，其特征在于，随着环境参数的变化，对于同样的弃土类型对应相同或者不同的运输策略。

7.根据权利要求6所述的联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法，其特征在于，在特定的环境参数范围内对应弃土类型的运输策略为空。

8.根据权利要求7所述的联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法，其特征在于，所述步骤S2具体为；对城市的区域进行初步划分。

9.根据权利要求8所述的联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输方法，其特征在于，所述初步划分方式是随机的进行网格划分。

10.一种实现如权利要求1-9中任一项所述方法的联接智慧城市土壤数据的智能弃土运输系统，其特征在于，智能弃土运输系统包括采样数据输入模块、控制模块、储存模块、访问模块和显示模块，控制模块包括依次联接的数据处理模块、数据分类模块和数据匹配模块；数据输入模块用于输入采集到的各个区域内的土质和含水量信息等土质信息，储存模块内预先设置有不同的土质信息对应的运输策略；数据输入模块将采集到的采样数据传送至数据处理模块，由数据处理模块进行显著性试验，当得到该采样数据可用后数据处理模块将采样数据传送至数据分类模块，使采样数据根据其所在采集区域进行分类，分类后的采样数据数据与数据匹配模块内的与从储存模块提取的预设数据进行匹配，使区域与运输策略在城市区域地图内对应，储存模块在将其储存的预设数据调出时经过天气参数模块，天气参数模块通过联网实时更新天气信息，储存模块一次性调出多个信息，在经过天气参数模块时根据天气参数调出匹配的预设数据，当有弃土运输需求时，用户经访问模块对数据匹配模块输入弃土所在区域的指令，数据匹配模块根据访问模块的指令向储存模块输入调取数据的指令，储存模块输出该区域在各种天气参数情况下的匹配的运输工具和作业工具数据，储存模块输出的数据经过天气参数模块时，天气参数模块通过联网得到该区域的实时天气信息，并根据匹配的天气信息向数据匹配模块输出对应的运输工具和作业工具数据，由数据匹配模块将该运输工具和作业工具数据输出至显示模块，由显示模块显示。

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