CN112418556B - 一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统 - Google Patents

Abstract

一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统，通过系统硬件、系统软件和系统基本设施来实现对不同共享平台信息的集成及数据挖掘，利用网格计算技术划分城市网格单元，在此基础上来实现对不同主体社会资源的共享与调度。系统硬件包括前端网格基站和后台服务器；系统软件包括后台系统管理平台软件、基站服务系统管理软件、客户端APP管理软件、微信小程序和数据传输协议软件。系统基本设施包括网格基站、电子屏幕、高清摄像机、急救报警设备、无线网络、AR设备和GPS定位管理数据采集器。本发明以共享电动车与城市公交站台为载体将处理过的数据通过网格服务平台呈现给市民，方便社区资源与信息的共享与调度，提升社区服务质量与人民生活水平。

Description

一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统

技术领域

本发明涉及一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统，属互联网技术领域。

背景技术

随着科技的发展，智慧化已经渐渐融入我们的生活，利用互联往平台可以将新一代信息技术运用到城市的各行各业以实现城市信息化、工业化与城镇化的深度融合，提升城镇化质量、改善城市管理平台，提高居民生活水平，最终构建一个智慧城市。城市发展的数字空间与物理空间是共存的，数字空间与物理空间是普遍联系的，且随时间发展趋于融合共生，数字空间由物理空间衍生而来，又进一步促进物理空间的拓展，人类活动既发生在物理空间，又发生在数字空间，人类活动产生数据，数据在物理空间和数字空间之间流动，网络是联系物理空间和数字空间的重要纽带，互联网平台驱动及对应管理制度是促进物理空间和数字空间融合的动力。

构建一个互联网平台下的城市系统可以有效的通过数字空间的开发置换物理空间的空间潜力，如通过建设政务服务网上办事大厅分流实体办事大厅的业务量，缩减实体办事大厅占地，腾挪城市发展空间，因此，现需要一个基于互联网平台的智慧城市运营系统来促进城市发展，提高城镇化质量。而伴随着信息化时代的到来，社会逐渐向网格化发展，网格化管理依托统一的城市管理以及数字化的平台，将城市管理辖区按照一定的标准划分成为单元网格，便于城市各分区的交流与管理，加速城市发展。

发明内容

本发明的目的是，为了实现社会服务的传播与共享，提升社会服务水平，改善人民生活质量，促进城市发展，本发明提出一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统。

本发明实现的技术方案如下，一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统，所述系统通过系统硬件、系统软件和系统基本设施来实现对不同共享平台信息的集成；利用网格计算技术对城市区域进行单元网格划分，通过采集各种互联网共享平台数据资源的映射信息，基于后台数据库的数据解析并对数据采集目标进行智能算法标记，建立目标对象的属性特征数据库；实现社会资源的共享与调度，与城市服务功能。

所述系统硬件包括前端网格基站和后台服务器；所述系统软件包括后台系统管理平台软件、基站服务系统管理软件、客户端APP管理软件、微信小程序和数据传输协议软件；所述系统基本设施包括网格基站、电子屏幕、高清摄像机、急救报警设备、无线网络、AR设备和GPS定位管理数据采集器。

所述单元网格划分依据特征数据库，结合城市人口流向与城市空间规划，将城市划分为若干个区域，并在每个区域所属电动车停放点及公交站点布设前端网格基站；所述前端网格基站包括通讯模块、应用管理模块和功能模块；其中通讯模块接收设置在对应网格端数据采集器与传感器所发送的特定信息，通过后台服务器应用管理模块与高清摄像机实现对该区域网格的监控，功能模块通过无线网络实现网格相应的社会服务功能。

前端网格基站接收电动车端发送信息的方式有两种：一是通过系统在电动车与公交车内安装SIM卡、GIS系统、电量监控传感器等相关硬件，通过与公交公司以及电动车运营商协议获得数据采集权限，通过为企业提供数据服务以达到长期合作的目的；二是通过对单元网格设置数据采集器和传感器来获得交通工具出行数据的变化情况以及公交站台人流的变化情况来实现对特定数据的获取。

所述电动车端发送信息包括交通工具电量数据信息，载入交通工具当前位置信息，系统获取SIM卡返回的经纬度信息，交通工具所在位置的当前地理情况、拥挤程度、行驶时间信息；

所述交通工具电量数据信息通过系统安装在电动车内的电量监控传感器进行获取；所述载入交通工具当前位置信息通过安装在交通工具内的SIM卡进行获取；所述系统获取SIM卡返回的经纬度信息对其在地图上进行定位处理，同时GIS系统相关硬件还能获取所述交通工具所在位置的当前地理情况、拥挤程度、行驶时间信息，这些信息通过后台服务器进行加工处理进而对用户提供服务。

所述后台服务器包括对数据的提取、分类、加工、计算以及将数据封装上报业务部门。

所述后台系统管理平台软件通过C语言构建底层软件，后期通过Java语言构建服务器，达到与其他合作平台与用户的通讯与连接以及对系统平台以及服务器的保护。

所述基站服务系统管理软件，包括对客户端APP以及微信小程序的管理软件；其中客户端APP以及微信小程序管理软件实现社会服务功能，打开小程序界面，通过居民出行服务模块、当地旅游景点服务模块、当地酒店入住服务模块、虚拟现实体验界面模块来体验客户端服务功能；

客户端APP以及微信小程序管理软件还包括用户对交通工具信息的了解以及对不同交通工具的智能选取。

所述居民出行服务模块可实现路况查询、定制出行、公交查询；当地旅游景点服务模块可实现旅行导航、特色景点推荐、交通工具智能推荐；当地酒店入住服务模块可实现酒店查询；虚拟现实体验界面模块依托系统的AR设备可实现对以上模块的虚拟现实体验。

所述实现社会资源的共享与调度，通过以下步骤实现：

（1）在电动车的投放点或公交站点设立网格基站+电子围栏，对城市按区域进行网格划分，高清摄像机和报警设备安装在电子围栏内；电子围栏通过系统无线通信方式与交通工具对应接口进行数据传输，载入电动车信息，包括电量、损坏程度、当前位置，将二维码显示在电子屏幕上，供市民扫码使用；

（2）对每一辆电动车进行特征标记，利用电动车上的GPS定位系统对其位置进行锁定；

（3）根据电子围栏的摆放位置将城市区域进行划分，作为网格单元，将其标号处理；通过GPS定位系统定期对每个区域电动车的使用情况进行计算，计算出一定时间内每个网格的车辆的流入、流出及周转量，将流入作为输入，流出作为输出，代入神经网络作为训练集进行数据处理；计算出每个交通区未来一段时间内交通发生量与吸引量的改变系数，最终算出每个交通区交通发生量与吸引量的预测值；

（4）采用重力模型法求得未来各交通小区交通发生量与吸引量的预测数量，以计算出的交通区的发生量与吸引量作为已知条件构造OD矩阵，求出未来一段时间内不同交通区之间的交通供需关系与交通生成量；

（5）将得出的结果解码发送到业务配送部门，实现未来一段时间内对电动车的调度，尽可能满足城市的交通需求。

所述单元网格划分包括在初步对城市进行网格划分的基础上，网格基站后台定期记录该区域电动车的使用与停放数量以及通过摄像头对该区域乘坐公交车的人数进行计算，将每个区域统计的信息作为系统输入，根据时间序列等分析预测方法对未来的网格区域划分进行调整，逐步优化，顺应城市发展方向。

所述政务服务包括城市风险事件采集、城市风险事件上报、城市风险事件预防服务三个功能，政务服务通过图像识别技术实现。

所述图像识别技术的实现主要通过以下步骤实现：

（1）将以往的风险事件进行分类，转化为不同风险事件集合，载入数据库作为原始资料；

（2）通过内部的传感器将光或声音等信息转化为电信息，信息可以是二维的图像；

（3）通过图像的平滑、变化、增强、恢复、滤波操作对图像进行处理；

（4）对图像进行特征的抽取和选择，使测量空间的原始数据通过变换获得在特征空间最能反映分类本质的特征；

（5）通过对数据库中的数据代入神经网络进行训练得出判决规则，使得按此判决规则判决时错误率最低；

（6）在特征空间中对被识别的对像进行分类，根据层次分析法计算出不同类型事件的风险程度与设定的风险阈值进行比对，判断是否需要报警。

所述城市风险事件预防服务通过以下步骤实现：

（1）调用数据建设层的数据库，对不同的风险事件进行特殊化标记，使之转化为机器语言，对风险事件进行分类处理，并通过急救报警设备进行报警；

（2）将风险事件的数据进行模式化处理，搜索出频繁项集，对于支持度大于相应阈值的数据采用闭模式对进行表达；计算出不同风险事件所占的频率，确定其相应的风险等级，通过应用中心层发送到城市相应的业务管理部门，对风险事件的发生进行有效规避。

本发明的有益效果是，本发明一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统，将市区现有的共享电动车停车点进行网格化处理，通过基站平台对每辆电动车进行特征编号处理并安装信息采集设备实现动态追踪监测，网格基站的内部通讯模块对正在使用的电动车的特征信息进行提取，后台服务系统通过内置的算法对电动车的调度进行优化，将采集的数据进行加工处理，并配送到相应的业务部门，使之更好的服务于城市。本发明通过网格平台依托电动车为载体，既满足了居民的出行需要，又可以实现对城市交通信息的采集，同时将处理过的数据通过网格呈现给市民，方便社区资源与信息的共享与调度，提升社区服务质量与人民生活水平。

附图说明

图1是本发明实现资源共享与调度的流程图；

图2是本发明网格基站的工作原理图；

图3是本发明网格基站的服务模式图；

图4是本发明实现城市风险事件预防的流程图；

图5是本发明网格基站的结构示意图；

图中，1是可视化屏幕；2是摄像头；3是信号接收天线；4是牢固装置；5是控制器。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如附图所示。

本实施例一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统

图1所示为系统实现社会资源共享与调度的方法流程图，在本实施例中，一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统可实现社会资源的共享与调度，主要通过以下步骤实现：

（1）在电动车的投放点设立网格基站+电子围栏，对城市按区域进行网格划分。

在本实施例中，电子围栏通过系统无线通信方式与电动车的接口进行连接，载入电动车信息，包括电量、损坏程度、当前位置，将二维码显示在电子屏幕上，供市民扫码使用。

进一步的，每辆电动车安有语音设备，当用户通过扫描二维码选择相应车辆后系统对激活对应电动车的存储空间，将激活信息发送到电动车的语音设备与亮灯设备，电动车通过语音与亮灯提醒方便用户寻找。

在本实施例中，电动车信息的采集通过系统自己在电动车内安装电池、SIM卡、GIS系统相关硬件与电动车平台商议获得采集权限对相关信息直接获取，并为企业提供数据服务以达到长期合作的目的。

在本实施例中，载入电动车电量、损坏程度通过系统安装在电动车内的电池进行获取。

在本实施例中，载入电动车当前位置信息通过安装在电动车内的SIM卡进行获取，系统获取SIM卡返回的经纬度信息对其在地图上进行定位处理，同时GIS系统相关硬件还能获取电动车所在位置的当前地理情况、拥挤程度、行驶时间等信息，这些信息通过数据中心层进行加工处理进而对用户提供服务。

在本实施例中，载入电动车当前位置信息还可以通过获取第三方平台授权得到电动车GPS信息。

通过网格基站能够将车辆所在位置和电子锁的状态传输给云端。对于不属于同一个品牌的共享单车进行统一停放管理，平台使用多通道技术、定位技术、可伸缩信号覆盖技术等，并引入大数据定位管理系统，对周围可停车的地点进行选取。

（2）对每一辆电动车进行特征标记，利用电动车上的GPS定位系统对其位置进行锁定。

（3）根据电子围栏的摆放位置将城市区域进行划分，作为交通区，将其标号处理，通过GPS定位系统定期对每个区域电动车的使用情况进行计算，计算出一定时间内每个网格的车辆的流入、流出及周转量，将流入作为输入，流出作为输出，代入神经网络作为训练集进行数据处理，计算出每个交通区未来一段时间内交通发生量与吸引量的改变系数，最终算出每个交通区交通发生量与吸引量的预测值。

（4）采用重力模型法求得未来各交通小区交通发生量与吸引量的预测数量，以计算出的交通区的发生量与吸引量作为已知条件构造OD矩阵，求出未来一段时间内不同交通区之间的交通供需关系与交通生成量。重力模型法能够比较敏感的反映交通小区之间行驶时间变化的情况，准确度更高。

（5）将得出的结果解码发送到业务配送部门，实现未来一段时间内对电动车的调度，尽可能满足城市的交通需求。

图2所示为本发明系统网格基站的工作原理图。在本实施例中，网格基站由通讯模块、应用管理模块、功能模块三部分组成。

通讯模块通过SIM卡中的GPRS组件实现，其中GPRS组件分为三个单元，包括服务支持结点、网关支持结点、分组控制单元，系统通过Zigbee接口与GPRS接口，接收电动车发送的信号，并与Internet网络连接，通过电池提取电动车的当前电量、损坏程度、SIM卡提取电动车当前的GPS信息、GIS系统提取电动车当前路况、地理状况，网格基站将提取的数据载入呈现在网格可视化平台上

应用管理模块通过Mash异常捕获、Unix信号捕获负责对系统的应用性能进行检测与管理，实现交互监控、卡顿检测、网络监控等功能。

功能模块基于通讯模块与应用管理模块实现，网格基站与旅游景点官网与当地酒店官网进行连接并载入相关数据，实现相应的功能，包括交通工具定位、文件共享、信息业务配送、静态图像处理发送、企业E-mail发送等。

图3所示为本发明网格基站的服务模式图。

在本实施例中，一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统还可实现城市服务功能，具体通过设置在不同网格区域内的网格基站实现，实现的服务包括社会服务和政务服务。

在一个实施例中，前端网格基站接收电动车端发送信息的方式通过系统在电动车内安装电池、SIM卡、GIS系统相关硬件与电动车平台商议获得采集权限对相关信息直接获取，并为企业提供数据服务以达到长期合作的目的，载入电动车电量、损坏程度通过系统安装在电动车内的电池进行获取；载入电动车当前位置信息通过安装在电动车内的SIM卡进行获取；系统获取SIM卡返回的经纬度信息对其在地图上进行定位处理，同时GIS系统相关硬件还能获取电动车所在位置的当前地理情况、拥挤程度、行驶时间信息，这些信息通过后台服务器进行加工处理进而对用户提供服务；另一方面网格基站后台定期记录该区域电动车的使用与停放数量以及通过摄像头对该区域乘坐公交车的人数进行计算，将每个区域统计的信息作为系统输入，根据时间序列等分析预测方法对未来的网格区域划分进行调整，逐步优化，顺应城市发展方向。

社会服务包括居民出行服务、当地旅游景点服务、当地酒店入住服务、虚拟现实体验服务；政务服务包括城市风险事件预防与风险事件上报等服务。

图4所示为系统实现城市风险事件预防的流程图。

本实施例系统实现城市风险事件预防主要通过以下步骤实现：

（1）将以往的风险事件进行分类，转化为不同风险事件集合，载入数据库作为原始资料。

（2）通过内部的传感器将光或声音等信息转化为电信息，信息可以是二维的图像。

（3）通过图像的平滑、变化、增强、恢复、滤波等操作对图像进行处理。

（4）对图像进行特征的抽取和选择，使测量空间的原始数据通过变换获得在特征空间最能反映分类本质的特征。

（5）通过对数据库中的数据代入神经网络进行训练得出判决规则，使得按此判决规则判决时错误率最低。

（6）将风险事件的数据进行模式化处理，搜索出频繁项集，对于支持度大于相应阈值的数据采用闭模式对进行表达，计算出不同风险事件所占的频率，根据层次分析法确定其相应的风险等级。

（7）在特征空间中对被识别的对像进行分类，确定不同类型事件的风险程度并与设定的风险阈值进行比对，判断是否需要报警。

在本实施例中，城市风险事件预防通过数据建设层对发生的风险数据进行封装打包，数据中心层进行处理，将最后的结果通过应用中心层发送到相应的业务部门，实现对风险事件的有效规避，发送的协议采用Zigbee通讯协议。

图5所示为本发明网格基站的结构示意图。

网格基站通过固定装置4安置在共享电动车的停放处，信号收发装置3接收到电动车以及数据平台发送的信息，摄像头2采集区域内电动车的停放与使用数量以及乘坐公交车的人数，控制器5将得到的信息进行处理、加工形成用户需要的数据，并将提供的服务显示在系统可视化屏幕1上。

Claims (6)

1.一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统，其特征在于，所述系统通过系统硬件、系统软件和系统基本设施来实现对不同共享平台信息的集成；利用网格计算技术对城市区域进行单元网格划分，通过采集各种互联网共享平台数据资源的映射信息，基于后台数据库的数据解析并对数据采集目标进行智能算法标记，建立目标对象的属性特征数据库；实现社会资源的共享与调度，与城市服务功能；

所述系统硬件包括前端网格基站和后台服务器；所述系统软件包括后台系统管理平台软件、基站服务系统管理软件、客户端APP管理软件、微信小程序和数据传输协议软件；所述系统基本设施包括网格基站、电子屏幕、高清摄像机、急救报警设备、无线网络、AR设备和GPS定位管理数据采集器；

所述后台系统管理平台软件通过C语言构建底层软件，后期通过Java语言构建服务器，达到与其他合作平台与用户的通讯与连接以及对系统平台以及服务器的保护；

所述基站服务系统管理软件，包括对客户端APP以及微信小程序的管理软件；其中客户端APP以及微信小程序管理软件实现社会服务功能，打开小程序界面，通过居民出行服务模块、当地旅游景点服务模块、当地酒店入住服务模块、虚拟现实体验界面模块来体验客户端服务功能；

客户端APP以及微信小程序管理软件还包括用户对交通工具信息的了解以及对不同交通工具的智能选取；

所述社会服务功能还包括城市风险事件采集、城市风险事件上报、城市风险事件预防服务三个功能，政务服务通过图像识别技术实现；

所述图像识别技术的实现主要通过以下步骤实现：

（1）将以往的风险事件进行分类，转化为不同风险事件集合，载入数据库作为原始资料；

（2）通过内部的传感器将光或声音信息转化为电信息，信息是二维的图像；

（3）通过图像的平滑、变化、增强、恢复、滤波操作对图像进行处理；

（4）对图像进行特征的抽取和选择，使测量空间的原始数据通过变换获得在特征空间最能反映分类本质的特征；

（5）通过对数据库中的数据代入神经网络进行训练得出判决规则，使得按此判决规则判决时错误率最低；

（6）在特征空间中对被识别的对像进行分类，根据层次分析法计算出不同类型事件的风险程度与设定的风险阈值进行比对，判断是否需要报警；

所述实现社会资源的共享与调度，通过以下步骤实现：

（1）在电动车的投放点或公交站点设立网格基站+电子围栏，对城市按区域进行网格划分，高清摄像机和报警设备安装在电子围栏内；电子围栏通过系统无线通信方式与电动车的接口进行连接，载入电动车信息，包括电量、损坏程度、当前位置，将二维码显示在电子屏幕上，供市民扫码使用；

（2）对每一辆共享电动车进行特征标记，利用交通工具上的GPS定位系统对其位置进行锁定；

（3）根据电子围栏的摆放位置将城市区域进行划分，作为网格单元，将其标号处理；通过GPS定位系统定期对每个区域交通工具的使用情况进行计算，计算出一定时间内每个网格的车辆的流入、流出及周转量，将流入作为输入，流出作为输出，代入神经网络作为训练集进行数据处理；计算出每个交通区未来一段时间内交通发生量与吸引量的改变系数，最终算出每个交通区交通发生量与吸引量的预测值；

（4）采用重力模型法求得未来各交通小区交通发生量与吸引量的预测数量，以计算出的交通区的发生量与吸引量作为已知条件构造OD矩阵，求出未来一段时间内不同交通区之间的交通供需关系与交通生成量；

（5）将得出的结果解码发送到业务配送部门，实现未来一段时间内对电动车的调度，能满足城市的交通需求。

2.根据权利要求1所述的一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统，其特征在于，所述单元网格划分依据特征数据库，结合城市人口流向与城市空间规划，将城市划分为若干个区域，并在每个区域所属电动车停放点及公交站点布设前端网格基站；所述前端网格基站包括通讯模块、应用管理模块和功能模块；其中通讯模块接收设置在对应网格端数据采集器与传感器所发送的特定信息，通过后台服务器应用管理模块与高清摄像机实现对该区域网格的监控，功能模块通过无线网络实现网格相应的社会服务功能；

前端网格基站接收电动车端发送信息的方式有两种：一是通过系统在电动车与公交车内安装的SIM卡、GIS系统、电量监控传感器相关硬件；二是通过对单元网格设置数据采集器和传感器来获得交通工具出行数据的变化情况以及公交站台人流的变化情况来实现对特定数据的获取；

所述后台服务器包括对数据的提取、分类、加工、计算以及将数据封装上报业务部门。

3.根据权利要求1所述的一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统，其特征在于，所述居民出行服务模块实现路况查询、定制出行、公交查询；当地旅游景点服务模块实现旅行导航、特色景点推荐、交通工具智能推荐；当地酒店入住服务模块实现酒店查询；虚拟现实体验界面模块依托系统的AR设备实现对以上模块的虚拟现实体验。

4.根据权利要求1所述的一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统，其特征在于，所述单元网格划分包括在初步对城市进行网格划分的基础上，网格基站后台定期记录该区域电动车的使用与停放数量以及通过摄像头对该区域乘坐公交车的人数进行计算，将每个区域统计的信息作为系统输入，根据时间序列分析预测方法对未来的网格区域划分进行调整，逐步优化，顺应城市发展方向。

5.根据权利要求1所述的一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统，其特征在于，所述城市风险事件预防服务通过以下步骤实现：

（1）调用数据建设层的数据库，对不同的风险事件进行特殊化标记，使之转化为机器语言，对风险事件进行分类处理，并通过急救报警设备进行报警；

（2）将风险事件的数据进行模式化处理，搜索出频繁项集，对于支持度大于相应阈值的数据采用闭模式对进行表达；计算出不同风险事件所占的频率，确定其相应的风险等级，通过应用中心层发送到城市相应的业务管理部门，对风险事件的发生进行有效规避。

6.根据权利要求2所述的一种基于互联网共享平台下的网格化服务系统，其特征在于，所述电动车端发送信息包括交通工具电量数据信息，载入交通工具当前位置信息，系统获取SIM卡返回的经纬度信息，交通工具所在位置的当前地理情况、拥挤程度、行驶时间信息；

所述交通工具电量数据信息通过系统安装在电动车内的电量监控传感器进行获取；所述载入交通工具当前位置信息通过安装在交通工具内的SIM卡进行获取；所述系统获取SIM卡返回的经纬度信息对其在地图上进行定位处理，同时GIS系统相关硬件还能获取所述交通工具所在位置的当前地理情况、拥挤程度、行驶时间信息，这些信息通过后台服务器进行加工处理进而对用户提供服务。

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