CN113514373A - 一种评估道路清洁度的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种评估道路清洁度的系统及方法。其中该系统包括第一扬尘监测装置，其布置于车辆的车顶处，并且配置为监测所述车辆在行驶过程中车顶处的扬尘的第一监测数据；第二扬尘监测装置，其布置于所述车辆的车尾处，并且配置为监测所述车辆在行驶过程中车尾处的扬尘的第二监测数据；以及评估装置，其配置为：基于所述第一监测数据、所述第二监测数据和所述车辆的车辆信息确定所述道路的扬尘排放因子；以及对所述扬尘排放因子进行标定获得所述道路的积尘负荷量，以评估所述道路的清洁度。利用本公开方案，可以获得精确的积尘负荷数据，从而有利于准确地评估道路的清洁度。

Description

一种评估道路清洁度的系统及方法

技术领域

本公开一般地涉及颗粒物检测技术领域。更具体地，本公开涉及一种评估道路清洁度的系统及方法。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的实施方式提供背景或上下文。此处的描述可包括可以探究的概念，但不一定是之前已经想到或者已经探究的概念。因此，除非在此指出，否则在本部分中描述的内容对于本申请的说明书和权利要求书而言不是现有技术，并且并不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

城市大气颗粒物的增加是造成城市灰霾天气的重要原因，而道路扬尘则是很多城市大气颗粒物的主要来源之一。然而，由于城市道路面积大、路线长，并且部分道路破损或者施工以及道路车流量等因素，因此采用传统的吸尘称重法无法真正反映道路的积尘情况，从而无法准确分析全路段的道路扬尘中的颗粒物浓度。目前，采用车载式走航监测成为了一种发展趋势。然而，车载式走航监测中搭载的传感器其风机转速是固定的，在监测时容易导致大颗粒物堆积问题，从而使得监测道路扬尘浓度的误差较大，进而导致监测数据不准确。

发明内容

为了至少解决上述问题，本公开提出了一种评估道路清洁度的系统及方法，即通过第一扬尘监测装置和第二扬尘监测装置监测车辆车顶处和车尾处扬尘的监测数据，并结合车辆信息确定扬尘排放因子。进一步地，通过对扬尘排放因子进行标定，可以获得精确的积尘负荷数据，以便准确的评估道路的清洁度。鉴于此，本公开在如下的多个方面提供相应的解决方案。

在第一方面中，本公开提供一种评估道路清洁度的系统，包括：第一扬尘监测装置，其布置于车辆的车顶处，并且配置为监测所述车辆在行驶过程中车顶处的扬尘的第一监测数据；第二扬尘监测装置，其布置于所述车辆的车尾处，并且配置为监测所述车辆在行驶过程中车尾处的扬尘的第二监测数据；以及评估装置，其配置为：基于所述第一监测数据、所述第二监测数据和所述车辆的车辆信息确定所述道路的扬尘排放因子；以及对所述扬尘排放因子进行标定获得所述道路的积尘负荷量，以评估所述道路的清洁度。

在一个实施例中，其中所述第一扬尘监测装置和第二扬尘监测装置包括：测速模块，主控模块，扬尘监测模块，其中，所述测速模块布置于所述车辆上，配置为获取所述车辆的车辆信息，其中所述车辆的车辆信息包括所述车辆的行驶速度；所述主控模块与所述扬尘监测模块和所述测速模块连接，配置为根据所述车辆的行驶速度来控制所述扬尘监测模块的采样速度；以及所述扬尘监测模块配置为根据所述车辆的行驶速度对扬尘进行采样以监测所述车辆的车顶处的第一监测数据和所述车辆的车尾处的第二监测数据。

在另一个实施例中，其中所述扬尘监测模块包括流量计、进气管道、电机以及传感器，其中，所述进气管道连接所述流量计和所述电机，配置为输送气体，其中所述气体中包含所述扬尘；所述流量计布置于所述主控装置上，配置为根据所述车辆的行驶速度和所述采样速度测量进入所述进气管道的气体流量；所述电机配置为控制所述采样速度；以及所述传感器与所述电机连接，配置为根据所述气体流量监测所述车辆的车顶处的第一监测数据和所述车辆的车尾处的第二监测数据。

在又一个实施例中，其中所述传感器包括激光发射器和光接收器，所述激光传感器正对所述光接收器，并且，在与所述激光发射器和所述光接收器所在方向的垂直方向上还布置有进气口和出气口，所述进气口正对所述出气口，并且所述进气口与所述电机连接。

在又一个实施例中，其中在根据所述气体流量监测所述车辆的车顶处的第一监测数据和所述车辆的车尾处的第二监测数据中，所述传感器进一步配置为：根据经所述进气口进入所述激光发射器和所述光接收器之间的气体流量，监测所述车辆的车顶处的第一监测数据和所述车辆的车尾处的第二监测数据。

在又一个实施例中，其中在基于所述第一监测数据、所述第二监测数据和所述车辆的车辆信息确定所述道路的扬尘排放因子中，所述评估装置进一步配置为：根据所述第一监测数据和所述第二监测数据获取所述车辆的车尾处与所述车辆的车顶处之间的扬尘浓度差；将所述扬尘浓度差与所述车辆信息进行拟合，以确定所述道路的扬尘排放因子。

在又一个实施例中，其中在对所述扬尘排放因子进行标定获得所述道路的积尘负荷量，以评估所述道路的清洁度中，所述评估装置进一步配置为：采集所述道路上的多个路段处的原始积尘负荷量；利用每个所述路段处的所述原始积尘负荷量标定所述扬尘排放因子，以获得所述道路的最终积尘负荷量。

在又一个实施例中，其中在采集所述道路上的多个路段处的原始积尘负荷量中，所述评估装置进一步配置为：采集每个路段处一平米内的道路积尘；对所述道路积尘进行过滤；以及将过滤后的道路积尘进行称重获得每个所述路段处的原始积尘负荷量。

在又一个实施例中，其中在利用每个所述路段处的所述原始积尘负荷量标定所述扬尘排放因子，以获得所述道路的最终积尘负荷量中，所述评估装置还进一步配置为：将每个所述路段处的所述原始积尘负荷量与所述扬尘排放因子进行拟合，以获得所述道路的最终积尘负荷量。

在第二方面中，本公开提供了一种评估道路清洁度的方法，包括：利用第一扬尘监测装置监测车辆在行驶过程中车顶处的扬尘的第一监测数据；利用第二扬尘监测装置监测所述车辆在行驶过程中车尾处的扬尘的第二监测数据；基于所述第一监测数据、所述第二监测数据和所述车辆的车辆信息确定所述道路的扬尘排放因子；以及对所述扬尘排放因子进行标定获得所述道路的积尘负荷量，以评估所述道路的清洁度。

根据本公开的方案，通过布置于车顶处的第一扬尘监测装置和车尾处的第二扬尘监测装置分别监测车顶处扬尘的第一监测数据和车尾处扬尘的第二监测数据，并结合车辆的车辆信息获取道路的扬尘排放因子。进一步地，通过对扬尘排放因子进行标定，获得精确的积尘负荷数据，从而能够准确的评估道路清洁度，以便针对道路扬尘的治理提供准确的数据支持。进一步，本公开实施例中的第一扬尘监测装置和第二扬尘监测装置可以根据车辆的行驶速度控制采样速度，能够避免大颗粒物惯性堆积问题，从而可以提供稳定和准确的监测数据。此外，本公开实施例通过吸尘称重法与第一扬尘监测装置以及第二扬尘监测装置的监测数据进行拟合，以获取精确的积尘负荷数据。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是示出根据本公开实施例的评估道路清洁度的系统的示例性结构框图；

图2是示出根据本公开实施例的第一扬尘监测装置和第二扬尘监测装置的示例性结构框图；

图3是示出根据本公开实施例的主控模块的示例性结构框图；

图4是示出根据本公开实施例的扬尘监测模块的示例性结构框图；

图5是示出根据本公开实施例的传感器的示例性结构示意图；

图6a-图6b是示出根据本公开实施例的第二监测装置监测的第二监测数据的示意图；

图7是示出根据本公开实施例的将扬尘浓度差与车辆的行驶速度进行拟合的示例性结果图；以及

图8是示出根据本公开实施例的评估道路清洁度的方法的示例性流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本公开实施例中的技术方案进行清楚和完整地描述。应当理解的是本说明书所描述的实施例仅是本公开为了便于对方案的清晰理解和符合法律的要求而提供的部分实施例，而并非可以实现本发明的所有实施例。基于本说明书公开的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。

图1是示出根据本公开实施例的评估道路清洁度的系统100的示例性结构框图。如图1中所示，该系统100包括第一扬尘监测装置101和第二扬尘监测装置102以及评估装置103。

在一个实施例中，上述第一扬尘监测装置101可以布置于车辆的车顶处，例如其可以布置于车辆前方挡风玻璃上，以便用于监测车辆在行驶过程中车顶处的扬尘的第一监测数据。在实施场景中，前述第一监测数据可以是监测的车辆车顶处扬尘中的颗粒物浓度。在另一个实施例中，上述第二扬尘监测装置102可以布置于车辆的车尾处，并且其通常可以布置于车尾的底部，以便于监测车辆在行驶过程中车尾处的扬尘的第二监测数据。与前述第一监测数据类似，该第二监测数据可以是监测的车辆车尾处扬尘中的颗粒物浓度。特别地，前述第二监测数据可以是车辆在行驶过程中车轮碾压道路时激起的颗粒物浓度。由此，在布置第二监测装置时，可以将其布置在靠近车辆后轮处的位置。

在一个实施场景中，上述评估装置103可以与第一扬尘监测装置101和第二扬尘监测装置102进行有线或者无线连接，从而用于接收第一扬尘监测装置101和第二扬尘监测装置102监测的第一监测数据和第二监测数据。进一步地，评估装置103可以基于第一监测数据、第二监测数据和车辆的车辆信息确定道路的扬尘排放因子，进而对扬尘排放因子进行标定获得道路的积尘负荷量，以便评估道路的清洁度。在一些实施例中，前述车辆信息可以是例如是车辆的行驶速度或者车辆的重量。

在本公开实施例中，上述第一扬尘监测装置和第二扬尘监测装置均可以包括测速模块，主控模块以及扬尘监测模块，下面将结合图2示出的结构框图来详细描述第一扬尘监测装置和第二扬尘监测装置。

图2是示出根据本公开实施例的第一扬尘监测装置和第二扬尘监测装置的示例性结构框图。需要理解的是，图2中所示出的上述图1中第一扬尘监测装置和第二扬尘监测装置的具体实施例，因此上述图1中关于第一扬尘监测装置和第二扬尘监测装置的描述也同样适用于图2。

如图2中所示，第一扬尘监测装置和第二扬尘监测装置均可以包括测速模块201，主控模块202以及扬尘监测模块203。其中测速模块201布置于车辆上，并且配置为获取车辆的车辆信息。如前所述，该车辆的车辆信息可以是车辆的行驶速度。主控模块202与扬尘监测模块203和测速模块201连接，并且配置为根据车辆的行驶速度来控制扬尘监测模块203的采样速度以及扬尘监测模块203配置为根据车辆的行驶速度对扬尘进行采样以监测车辆的车顶处的第一监测数据和所述车辆的车尾处的第二监测数据。

在一个实施例中，上述测速模块201可以是例如GPS，其可以用于测量车辆的行驶速度。在实际应用中，前述GPS可以布置于例如车辆的前后保险杠、后备箱内、扶手箱内、副驾座下方或者底盘上等，并且可以通过有线或无线与主控模块202进行连接，以便将车辆的行驶速度传输至主控模块202。在一些实施例中，前述测速模块还可以例如是霍尔传感器，利用霍尔传感器也可以获得车辆的行驶速度。本公开实施例中，第一监测装置和第二监测装置可以共用一个测速模块。

在一个实施场景中，上述主控模块202除与测速模块201连接外，还可以与扬尘监测模块203进行有线连接或无线连接。其中，第一监测装置中的主控模块和扬尘监测模块可以布置于车辆的车顶处，以便对空气中的扬尘进行采样并且监测其扬尘颗粒物浓度，即获得第一监测数据。第二监测装置中的主控模块和扬尘监测模块可以布置于车辆的车尾处，从而可以对车辆在行驶过程中的车轮处激起的二次扬尘进行采样并且监测二次扬尘中的颗粒物浓度，也即获得第二监测数据。可以理解，二次扬尘是指已经沉积在收尘极上的粉尘，因黏附力不够，受气流冲刷或振动清灰等因素的影响，使得粉尘重新返回气流中的现象。在本公开实施例中，二次扬尘是指车辆在行驶过程中使得道路扬尘重新返回气流中的现象。

上述主控模块202可以是微控单元(Microcontroller Unit，“MCU”)，其可以接收测速模块201测量的车辆的行驶速度，从而根据车辆的行驶速度来控制扬尘监测模块203的采样速度，以便于车辆的行驶速度和采样速度一致，从而能够避免扬尘监测模块进行采样时扬尘中大颗粒物的惯性堆积问题。在一个实施例中，主控模块还可以包括电源模块、温湿度测量模块以及通信模块，将在稍后结合图3详细描述。进一步地，扬尘监测模块203可以根据车辆的行驶速度来对道路扬尘进行采样，以便监测扬尘中的颗粒物浓度。通过布置于车顶处的扬尘监测模块和车尾处的扬尘监测模块可以分别获得第一监测数据和第二监测数据。在一个实施例中，前述扬尘监测模块可以包括流量计、进气管道、电机以及传感器，将在后面结合图4详细描述。

图3是示出根据本公开实施例的主控模块的示例性结构框图。如图3中所示，主控装置202还可以包括电源模块301，温湿度测量模块302以及通信模块303。其中，电源模块301配置为提供电源；温湿度测量模块302配置为测量环境中的温度和湿度以及通信模块303配置为将扬尘监测模块的监测数据发送至云端服务器。

在一个实施例中，上述电源模块可以是DC-DC变换器，该DC-DC变换器是一种可以在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的模块。在本公开实施例中，可以将车辆电池的电能经过DC-DC变换器后稳压至12伏特，从而为主控模块提供电源。

上述温湿度测量模块可以采用例如温湿度计测量环境中的温度和湿度，从而可以避免温度和湿度对监测结果的影响，提高监测结果的准确性。在一些实施例中，上述通信模块可以是通用无线分组业务(General Packet Radio Service，“GPRS”)，其可以用于Internet连接以及数据传输等。例如在本公开实施例中，可以通过GPRS模块将扬尘监测模块的监测数据发送至云端服务器，以便数据实时呈现，并且可以实行多点移动监测，从而有利于及时地对城市道路扬尘监测数据的分析以及提出治理方案。

图4是示出根据本公开实施例的扬尘监测模块的示例性结构框图。如图4中所示，扬尘监测模块203可以包括流量计401、进气管道402、电机403以及传感器404，其中进气管道402连接流量计401和电机403，配置为输送气体，并且气体中包含扬尘；流量计401布置于主控模块202上，配置为根据车辆的行驶速度和采样速度测量进入进气管道402的气体流量；电机403配置为控制采样速度以及传感器404与电机403连接，配置为根据气体流量监测车辆的车顶处的第一监测数据和车辆的车尾处的第二监测数据。

在一个实施例中，上述流量计可以是嵌套在进气管道上(例如图5所示)，也可以是连接在进气管道外侧。当包含扬尘的气体进入进气管道时，流量计可以用于测量前述气体的气体流量(或者气体体积)，以便计算扬尘中的颗粒物浓度。在一个实现场景中，流量计可以根据车辆的行驶速度和采样速度来测量进入进气管道的气体流量。具体来说，当车辆的行驶速度和采样速度一致时，流量计可以测量进入进气管道的气体流量。在该场景下，车辆的行驶速度和采样速度一致时，可以避免大颗粒物惯性堆积的问题，流量计可以测量获得有效的气体流量。也即，通过抑制了车辆的行驶速度对监测结果的影响，从而提高了采样数据的有效性，减小了监测数据的误差，使得监测结果更稳定。

进一步地，上述进气管道的出气端还与电机连接，当电机转动时进而带动进气管道转动，从而可以控制进气速度(也即采样速度)。在一个实施场景中，电机是由主控模块来控制转动的。更具体地，主控模块首先接收到来自于测速模块测量获得的车辆的行驶速度。接着根据车辆的行驶速度来控制电机的转速，电机的转动则带动进气管道转动，从而可以控制采样速度，以便于采样速度和车辆的行驶速度一致。

上述电机还与传感器连接，并且气体经进气管道和电机进入传感器中，由此传感器可以根据进入气体的气体流量来监测扬尘中的颗粒物浓度。在一个实施例中，前述传感器可以包括激光发射器和光接收器，该激光传感器正对光接收器，并且在与激光发射器和光接收器所在方向的垂直方向上还布置有进气口和出气口。其中，进气口正对出气口，并且进气口与电机连接，下面将结合图5详细描述传感器的结构。

图5是示出根据本公开实施例的传感器的示例性结构示意图。如图5中左边的图所示，传感器404包括激光发射器501和光接收器502，其中激光发射器501正对光接收器502。在与激光发射器501和光接收器502所在方向的垂直方向上设置有进气口503和出气口504，并且进气口503正对出气口504。根据前文描述可知，传感器中的进气口503的进气端与电机403连接，并且电机403还与进气管道402连接。图中还进一步示出在进气管道401上嵌套有流量计401。如前所述，前述流量计401布置于主控模块上(图中未示出)。

当对车顶处和车尾处的扬尘进行监测时，首先通过测速模块获取车辆的行驶速度，进一步地，主控模块根据车辆的行驶速度控制电机403的转速，从而能够控制扬尘监测模块的采样速度。该电机403的转动带动进气管道402转动，使得车辆在行驶过程中的产生的气流(也即气体)经进气管道401进入传感器的进气口503，并且经传感器的进气口503进入传感器内部，例如图5中右边的图所示，图中所示箭头表示进入传感器内部的气流方向。接着，前述气流经过传感器的交叉区域A，即气流经过激光发射器501和光接收器502之间。在该区域A，气流经激光发射器501发出的激光束照射而产生反射光。进一步地，再由光接收器502接收前述产生的反射光，并且最终输出PWM脉冲信号。如前所述，根据输出的PWM脉冲信号强弱可以识别扬尘中颗粒物的大小。最后，再经传感器的出气口504将前述气流排出传感器外，从而避免大颗粒物惯性堆积问题。当车辆的行驶速度和采样速度一致时，通过流量计401可以测量该场景下的气体流量，以便于根据气体流量和输出的PWM脉冲信号的强弱获得准确和稳定的颗粒物浓度。

在一些实施例中，上述进气管道上还可以布置有过滤装置，并且该过滤装置可以例如是过滤塞。前述过滤塞可以内置于进气管道，以便过滤大颗粒灰尘以及柳絮等干扰因素，提高监测数据的精度。在一些场景中，还可以通过两根进气管道中间连接过滤器，从而过滤大颗粒灰尘以及柳絮等干扰因素。

基于上述描述可知，本公开的第一监测装置和第二监测装置均包括测速模块、主控模块和扬尘监测模块。其中，通过测速模块获取车辆在行驶过程中的行驶速度，并通过主控模块接收获得的车辆的行驶速度，进而根据车辆的行驶速度来控制扬尘监测模块中的电机的转速，从而控制扬尘监测装置的采样速度。当车辆的行驶速度和采样速度一致时，通过扬尘监测模块中的流量计测量进入进气管道的气体流量，并且经扬尘监测模块中的传感器根据该气体流量以及输出的PWM信号的强弱获得车顶处的扬尘中的颗粒物浓度(即第一监测数据)以及车尾处的扬尘中的颗粒物浓度(即第二监测数据)。本公开方案可以理解成一个闭环控制，即根据车辆的行驶速度来控制采样速度，当车辆的行驶速度和采样速度一致时，通过流量计测量气体流量。通过本公开方案，可以避免由于进气速度(即采样速度)和车辆的行驶速度不一致而导致大颗粒物惯性堆积的问题，从而能够获得稳定和准确的监测数据，例如图6a-图6b所示。

图6a-图6b是示出根据本公开实施例的第二监测装置监测的第二监测数据的示意图。如图所示，图6a中的横坐标表示时间，纵坐标表示本公开方案监测的颗粒物浓度。图6b中的横坐标表示时间，纵坐标表示车辆的行驶速度。由图6a-图6b可以看出，当车辆的行驶速度较快时，本公开方案监测到的颗粒物浓度较稳定。也即采用本公开方案，可以有效抑制车辆的行驶速度对监测数据的影响，从而能够保证监测结果的稳定性和准确性。

根据上述获得的第一监测数据和第二监测数据，评估装置可以基于第一监测数据、第二监测数据和车辆的车辆信息确定道路的扬尘排放因子，并且对扬尘排放因子进行标定获得道路的积尘负荷量，以便评估道路的清洁度。在一个实施例中，可以根据第一监测数据和第二监测数据获取车辆的车尾处与所述车辆的车顶处之间的扬尘浓度差。假设车辆的车顶处的第一监测数据为T_T，车辆的车尾处的第二监测数据为T_B，则车辆的车尾处与所述车辆的车顶处之间的扬尘浓度差T＝T_T-T_B。

进一步地，将上述扬尘浓度差与车辆信息(例如车辆的行驶速度)进行拟合，以便确定道路的扬尘排放因子。具体地，可以基于如下公式来进行拟合：

其中，T表示车顶处与车尾处的扬尘浓度差，S_T表示车辆的行驶速度，a和b表示系数。在一些实施场景中，前述系数a通常与道路积尘量有关，其跟随道路积尘量的变化而变化。前述系数b通常与道路积尘中各种粒径大小的颗粒物的占比有关。在一定时间内，可以认为道路积尘中各种粒径大小的颗粒物的占比相对稳定，由此前述系数b可以是常数。附加地，该系数b约为2.1。

图7是示出根据本公开实施例的将扬尘浓度差与车辆的行驶速度进行拟合的示例性结果图。如图所示，图中横坐标表示车辆的行驶速度，纵坐标表示扬尘浓度差。图中的小黑点是示出车辆的不同行驶速度下对应的扬尘浓度差，图中光滑的曲线是示出通过上述公式(1)拟合后的拟合曲线。

经上述拟合后，可以确定扬尘排放因子，具体可以通过如下公式计算扬尘排放因子φ：

如前所述，T表示车顶处与车尾处的扬尘浓度差，S_T表示车辆的行驶速度，k表示常量，例如其可以是指粒径系数。

基于上述计算的扬尘排放因子，评估装置可以进一步对扬尘排放因子进行标定获得道路的积尘负荷量，以评估道路的清洁度。具体地，可以通过采集道路上的多个路段处的原始积尘负荷，并且利用每个路段处的原始积尘负荷量标定前述扬尘排放因子，从而获得道路的最终积尘负荷量。需要理解的是，前述原始积尘负荷是指单位面积的路面上通过200目(即75μm)标准筛的积尘质量。在一个实施例中，通过对车辆行驶经过的路段的道路积尘进行采集，并且可以采集每个路段处一平米内的道路积尘。在每个路段可以至少采集三个一平米内的道路积尘，每采集一平米内的道路积尘可以间隔0.5km-1.0km再采集下一平米内的道路积尘。前述采集过程可以采用例如真空吸尘的方式。

接着，可以对道路积尘进行过滤，以便过滤一些非积尘(例如柳絮、落叶等)的干扰项，进一步，将过滤后的道路积尘进行称重，并除以采样面积，从而获得每个路段处的原始积尘负荷量。最后，将每个路段处的原始积尘负荷量与扬尘排放因子进行拟合，以获得道路的最终积尘负荷量。在一个实施例中，可以利用例如最小二乘曲线拟合对原始积尘负荷量和扬尘排放因子进行拟合，以便获得精确的的积尘负荷量，从而能够准确的评估道路清洁度。

结合上述描述可知，本公开实施例通过将车载移动监测获得的扬尘排放因子与吸尘称重法获得的积尘负荷量进行拟合，以便获得精确的积尘负荷量。具体而言，本公开通过在车辆的车顶上布置第一扬尘监测装置和在车辆的车尾处布置第二扬尘监测装置来分别获取车顶处的扬尘的第一监测数据和车尾处的扬尘的第二监测数据，通过评估装置对第一监测数据、第二监测数据以及车辆的行驶速度进行拟合后获得扬尘排放因子。接着，利用吸尘称重法获得的原始积尘负荷量与前述扬尘排放因子进行拟合，最终获得精确的积尘负荷量，从而能够准确的评估道路清洁度，以便针对道路扬尘的治理提供准确的数据支持。

此外，本公开的第一扬尘监测装置和第二扬尘监测装置可以根据车辆的行驶速度控制对扬尘的采样速度，例如当车辆的行驶速度与采样速度一致时，对车顶处的扬尘和车尾处的扬尘进行采样，以便避免大颗粒物惯性堆积的问题，从而能够获得稳定和准确的第一监测数据和第二监测数据。

图8是示出根据本公开实施例的评估道路清洁度的方法800的示例性流程图。如图8中所示，在步骤S802处，利用第一扬尘监测装置监测车辆在行驶过程中车顶处的扬尘的第一监测数据。如前所述，该第一扬尘监测装置可以布置于车辆的车顶处，以便于监测车顶处扬尘的第一监测数据，也即车顶处扬尘的颗粒物浓度。在一个实施例中，第一扬尘监测装置可以包括测速模块、主控模块和扬尘监测模块。其中，测速模块可以用于测量车辆的行驶速度，主控模块可以根据车辆的行驶速度控制扬尘监测模块的采样速度，进而扬尘监测模块根据车辆的行驶速度和采样速度对车顶处的扬尘进行监测，从而获得车顶处扬尘的第一监测数据。

在步骤S804处，利用第二扬尘监测装置监测车辆在行驶过程中车尾处的扬尘的第二监测数据。如前所述，该第二扬尘监测装置可以布置于车辆的车尾处，以便于监测车尾处扬尘的第二监测数据，也即车尾处扬尘的颗粒物浓度。与上述第一扬尘监测装置类似，第二扬尘监测装置也可以包括测速模块、主控模块和扬尘监测模块。其中该测速模块可以是第一扬尘监测装置中的测速模块，例如可以是GPS或者霍尔传感器等。经第二扬尘监测装置监测可以获得车尾处扬尘的第二监测数据。

根据上述获得的第一监测数据和第二监测数据，在步骤S806处，基于第一监测数据、第二监测数据和车辆的车辆信息确定道路的扬尘排放因子。在一个实施例中，前述的车辆信息可以是车辆的行驶速度。具体地，首先可以计算第一监测数据和第二监测数据之间的扬尘浓度差，接着基于上述公式(1)将扬尘浓度差和车辆的行驶速度进行拟合。基于拟合结果并且结合上述公式(2)获得扬尘排放因子。

最后，步骤S808处，对扬尘排放因子进行标定获得道路的积尘负荷量，以评估道路的清洁度。更为具体地，可以通过采集道路上的多个路段处的原始积尘负荷量，并且利用每个路段处的原始积尘负荷量标定扬尘排放因子，以获得道路的最终积尘负荷量。也就说通过吸尘称重法获得原始积尘负荷量，再将原始积尘负荷量和扬尘排放因子进行拟合，最终获得精确的积尘负荷量，以便准确的评估道路清洁度。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开方法的操作，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

应当理解，当本公开的权利要求、说明书及附图中使用到术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等时，其仅用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本公开的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本公开说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本公开。如在本公开说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本公开说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

虽然本发明的实施方式如上，但所述内容只是为便于理解本发明而采用的实施例，并非用以限定本发明的范围和应用场景。任何本发明所述技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种评估道路清洁度的系统，包括：

第一扬尘监测装置，其布置于车辆的车顶处，并且配置为监测所述车辆在行驶过程中车顶处的扬尘的第一监测数据；

第二扬尘监测装置，其布置于所述车辆的车尾处，并且配置为监测所述车辆在行驶过程中车尾处的扬尘的第二监测数据；以及

评估装置，其配置为：

基于所述第一监测数据、所述第二监测数据和所述车辆的车辆信息确定所述道路的扬尘排放因子；以及

对所述扬尘排放因子进行标定获得所述道路的积尘负荷量，以评估所述道路的清洁度。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一扬尘监测装置和第二扬尘监测装置包括：测速模块，主控模块，扬尘监测模块，其中，

所述测速模块布置于所述车辆上，配置为获取所述车辆的车辆信息，其中所述车辆的车辆信息包括所述车辆的行驶速度；

所述主控模块与所述扬尘监测模块和所述测速模块连接，配置为根据所述车辆的行驶速度来控制所述扬尘监测模块的采样速度；以及

所述扬尘监测模块配置为根据所述车辆的行驶速度对扬尘进行采样以监测所述车辆的车顶处的第一监测数据和所述车辆的车尾处的第二监测数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述扬尘监测模块包括流量计、进气管道、电机以及传感器，其中，

所述进气管道连接所述流量计和所述电机，配置为输送气体，其中所述气体中包含所述扬尘；

所述流量计布置于所述主控装置上，配置为根据所述车辆的行驶速度和所述采样速度测量进入所述进气管道的气体流量；

所述电机配置为控制所述采样速度；以及

所述传感器与所述电机连接，配置为根据所述气体流量监测所述车辆的车顶处的第一监测数据和所述车辆的车尾处的第二监测数据。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述传感器包括激光发射器和光接收器，所述激光传感器正对所述光接收器，并且，

在与所述激光发射器和所述光接收器所在方向的垂直方向上还布置有进气口和出气口，所述进气口正对所述出气口，并且所述进气口与所述电机连接。

5.根据权利要求4所述的系统，其中在根据所述气体流量监测所述车辆的车顶处的第一监测数据和所述车辆的车尾处的第二监测数据中，所述传感器进一步配置为：

根据经所述进气口进入所述激光发射器和所述光接收器之间的气体流量，监测所述车辆的车顶处的第一监测数据和所述车辆的车尾处的第二监测数据。

6.根据权利要求1所述的系统，其中在基于所述第一监测数据、所述第二监测数据和所述车辆的车辆信息确定所述道路的扬尘排放因子中，所述评估装置进一步配置为：

根据所述第一监测数据和所述第二监测数据获取所述车辆的车尾处与所述车辆的车顶处之间的扬尘浓度差；

将所述扬尘浓度差与所述车辆信息进行拟合，以确定所述道路的扬尘排放因子。

7.根据权利要求1所述的系统，其中在对所述扬尘排放因子进行标定获得所述道路的积尘负荷量，以评估所述道路的清洁度中，所述评估装置进一步配置为：

采集所述道路上的多个路段处的原始积尘负荷量；

利用每个所述路段处的所述原始积尘负荷量标定所述扬尘排放因子，以获得所述道路的最终积尘负荷量。

8.根据权利要求6所述的系统，其中在采集所述道路上的多个路段处的原始积尘负荷量中，所述评估装置进一步配置为：

采集每个路段处一平米内的道路积尘；

对所述道路积尘进行过滤；以及

将过滤后的道路积尘进行称重获得每个所述路段处的原始积尘负荷量。

9.根据权利要求6所述的系统，其中在利用每个所述路段处的所述原始积尘负荷量标定所述扬尘排放因子，以获得所述道路的最终积尘负荷量中，所述评估装置还进一步配置为：

将每个所述路段处的所述原始积尘负荷量与所述扬尘排放因子进行拟合，以获得所述道路的最终积尘负荷量。

10.一种评估道路清洁度的方法，包括：

利用第一扬尘监测装置监测车辆在行驶过程中车顶处的扬尘的第一监测数据；

利用第二扬尘监测装置监测所述车辆在行驶过程中车尾处的扬尘的第二监测数据；

基于所述第一监测数据、所述第二监测数据和所述车辆的车辆信息确定所述道路的扬尘排放因子；以及

对所述扬尘排放因子进行标定获得所述道路的积尘负荷量，以评估所述道路的清洁度。

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