一种基于多源数据的生活垃圾转运路线规划方法及系统与流程

本申请属于用于生活垃圾转运的路线规划，具体为一种基于多源数据的生活垃圾转运路线规划方法及系统。

背景技术：

1、随着城市化进程的不断加快和居民生活水平的持续提升，城市生活垃圾的产生量呈现快速增长态势。生活垃圾的及时清运和转运是城市环境卫生管理的重要组成部分，直接关系到城市的整体环境质量和居民的生活品质。利用大数据分析技术整合气象、活动、交通等多源数据，挖掘垃圾产量的时空演变规律，为提高垃圾转运效率、降低运营成本，制定科学合理的数据驱动型转运路线规划方案提供了技术支撑，这已成为城市管理部门面临的重要课题。

2、目前，生活垃圾转运路线规划主要依赖于历史统计数据和经验判断。常见的做法是根据各区域的历史平均垃圾产量，结合固定的转运时间表，预先设定转运车辆的行驶路线和服务顺序。这种基于历史均值的静态规划方法在一定程度上能够满足日常垃圾清运的基本需求，可以为转运车辆提供相对稳定的作业路径，从而实现生活垃圾转运路线规划。

3、然而，城市垃圾产量具有显著的时空动态特性。在节假日、大型活动、极端天气等特殊时段，某些区域的垃圾产量可能出现短时剧增的情况。基于历史均值的静态规划方法在制定生活垃圾转运路线时，难以准确预判和及时响应这种局部性、突发性的垃圾产量激增现象。由于缺乏对垃圾产量时空波动规律的准确把握，预设的转运路线往往无法动态调整以适应实际需求的变化，导致部分区域出现垃圾积压或转运资源闲置的情况，从而降低了生活垃圾转运路线规划的适应性。

4、申请内容

5、针对以上问题，本申请提供一种基于多源数据的生活垃圾转运路线规划方法及系统，用于解决现有技术中基于历史均值的静态路线规划方法难以动态调整以适应垃圾产量波动的问题，能够提高生活垃圾转运路线规划的适应性。

6、为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：

7、获取目标区域的多源基础数据，对所述多源基础数据进行时间步长对齐处理，得到多源融合数据；

8、根据所述多源融合数据生成特征矩阵，并基于所述特征矩阵确定时空关联特征；

9、通过预设网络层结构对所述时空关联特征进行计算，得到相邻网格间的产量波动敏感系数，并基于所述产量波动敏感系数，计算各区域的预测垃圾产量；

10、若所述预测垃圾产量与历史均值的比值大于预设产量阈值，则标记对应区域的空间网格编号与激增时段起止时刻，得到局部激增状态；

11、根据所述局部激增状态，计算激增网格与现有路线的空间位置匹配度和当前车辆的运力负荷，并基于所述空间位置匹配度确定节点服务时间窗口，基于所述运力负荷生成车辆空驶距离比例；

12、提取所述空间位置匹配度与所述运力负荷作为寻优初始参量，在所述节点服务时间窗口与所述车辆空驶距离比例的约束下，计算得到第一转运路线；

13、若所述第一转运路线的预计耗时大于预设耗时阈值，则对所述第一转运路线进行班次分配，得到第二转运路线；

14、结合所述目标区域的预设道路网络拓扑结构与实时交通流量数据，对所述第二转运路线进行路径平滑与盲端路段剔除，输出目标转运路线。

15、通过采用上述技术方案，通过获取目标区域的多源基础数据并进行时间步长对齐处理得到多源融合数据，能够整合不同来源、不同时间粒度的数据信息，为后续分析提供统一的数据基础。在此基础上根据多源融合数据生成特征矩阵并确定时空关联特征，通过预设网络层结构计算得到相邻网格间的产量波动敏感系数，能够捕捉垃圾产量在空间上的传导规律和在时间上的演变趋势，从而基于产量波动敏感系数准确计算各区域的预测垃圾产量。当预测垃圾产量与历史均值的比值大于预设产量阈值时，通过标记对应区域的空间网格编号与激增时段起止时刻得到局部激增状态，能够及时识别垃圾产量的局部性、突发性激增现象。根据局部激增状态计算激增网格与现有路线的空间位置匹配度和当前车辆的运力负荷，并基于空间位置匹配度确定节点服务时间窗口、基于运力负荷生成车辆空驶距离比例，能够综合考虑激增区域与现有路线的空间关系以及车辆的实际承载能力。将空间位置匹配度与运力负荷作为寻优初始参量，在节点服务时间窗口与车辆空驶距离比例的约束下计算得到第一转运路线，能够在满足时间窗口要求和避免过度空驶的前提下优化路线安排。当第一转运路线的预计耗时大于预设耗时阈值时，通过班次分配得到第二转运路线，能够避免单次转运时间过长导致的效率下降。最后结合目标区域的预设道路网络拓扑结构与实时交通流量数据，对第二转运路线进行路径平滑与盲端路段剔除后输出目标转运路线，能够确保规划路线在实际道路网络中的可行性和通行效率。相比于现有技术中基于历史均值的静态规划方法，本申请能够动态响应垃圾产量的时空波动，及时调整转运路线以适应实际需求变化，避免了部分区域垃圾积压或转运资源闲置的情况，从而提高了生活垃圾转运路线规划的适应性。

16、第二方面，本申请实施例提供了一种基于多源数据的生活垃圾转运路线规划系统，该基于多源数据的生活垃圾转运路线规划系统包括：一个或多个处理器和存储器；该存储器与该一个或多个处理器耦合，该存储器用于存储计算机程序代码，该计算机程序代码包括计算机指令，该一个或多个处理器调用该计算机指令以使得该基于多源数据的生活垃圾转运路线规划系统执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

17、综上，本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

18、通过获取目标区域的多源基础数据并进行时间步长对齐处理得到多源融合数据，进而生成特征矩阵并确定时空关联特征，能够充分整合多维度信息以准确捕捉垃圾产量在时间和空间上的内在关联规律；通过预设网络层结构计算相邻网格间的产量波动敏感系数，并据此计算各区域的预测垃圾产量，进而通过比对历史均值与预设产量阈值，标记对应区域的空间网格编号与激增时段起止时刻以得到局部激增状态，能够精准预判并及时响应局部性、突发性的垃圾产量激增现象，克服了现有技术中基于历史均值的静态规划方法难以捕捉时空动态波动的缺陷；进一步地，根据局部激增状态计算空间位置匹配度与运力负荷，并以此作为寻优初始参量，在节点服务时间窗口与车辆空驶距离比例的约束下计算得到第一转运路线，能够在突发激增时结合现有路线和实际运力进行针对性的动态寻优，有效避免了局部垃圾积压或转运资源闲置的情况；随后，通过对预计耗时大于预设耗时阈值的第一转运路线进行班次分配得到第二转运路线，并结合预设道路网络拓扑结构与实时交通流量数据进行路径平滑与盲端路段剔除，最终输出目标转运路线，保障了垃圾清运的时效性，从而有效解决了现有技术难以动态调整以适应垃圾产量波动的问题，提高了生活垃圾转运路线规划的适应性。

技术实现思路

1.一种基于多源数据的生活垃圾转运路线规划方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标区域的多源基础数据，对所述多源基础数据进行时间步长对齐处理，得到多源融合数据，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多源融合数据生成特征矩阵，并基于所述特征矩阵确定时空关联特征，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过预设网络层结构对所述时空关联特征进行计算，得到相邻网格间的产量波动敏感系数，并基于所述产量波动敏感系数，计算各区域的预测垃圾产量，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述局部激增状态，计算激增网格与现有路线的空间位置匹配度和当前车辆的运力负荷，并基于所述空间位置匹配度确定节点服务时间窗口，基于所述运力负荷生成车辆空驶距离比例，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述空间位置匹配度对应的路段通行时间矩阵，结合所述激增时段起止时刻加预设时间余量生成所述节点服务时间窗口，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述第一转运路线的预计耗时大于预设耗时阈值，则对所述第一转运路线进行班次分配，得到第二转运路线，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结合所述目标区域的预设道路网络拓扑结构与实时交通流量数据，对所述第二转运路线进行路径平滑与盲端路段剔除，输出目标转运路线，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述提取所述无盲端转运路线中相邻路段的转弯角度，对转弯角度大于预设转弯角度阈值的节点连接执行插值计算，得到平滑转运路线，包括：

10.一种基于多源数据的生活垃圾转运路线规划系统，其特征在于，所述基于多源数据的生活垃圾转运路线规划系统包括：一个或多个处理器和存储器；所述存储器与所述一个或多个处理器耦合，所述存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，所述一个或多个处理器调用所述计算机指令以使得所述基于多源数据的生活垃圾转运路线规划系统执行如权利要求1-9中任一项所述的方法。