一种大数据支持的交通碳排放监测方法及监测系统与流程

本发明涉及碳排放监测，尤其涉及到一种大数据支持的交通碳排放监测方法及监测系统。

背景技术：

1、交通碳排放监测对于评估交通系统的环境影响、推动绿色出行和应对气候变化等方面具有重要意义。目前，交通碳排放主要来源于城市公路运输，为了更好地监测和管理城市交通碳排放，提高城市低碳发展水平，各类交通碳排放监测方法和技术应运而生。

2、然而，现有针对城市公路运输的碳排放监测方案：一方面，采用车流量间接计算或基于能源消耗总量和各类能源的排放系数进行估算，存在着计算精度不高、无法实现城市碳排放区域布局分析等问题；另一方面，通过在城市内布设大量的碳排放固定监测终端，具有检测范围广、成本低等优势，但由于长期暴露在户外，受环境影响导致损坏率高，使得监测数据可靠性低且因为固定设置存在着便携性和适应性差的问题；虽然，碳排放移动监测终端的投放能够改善监测数据的可靠性、便携性和适应性，但成本高导致的碳排放移动监测终端的投放数量稀少依旧会影响整个监测区域的碳排放资源调度，无法适应复杂多变的实际场景。

3、因此，如何提高城市交通碳排放监测的准确性、资源调度能力和场景适应性，是一个亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种大数据支持的交通碳排放监测方法及监测系统，旨在解决目前城市公路运输的碳排放监测方案存在的准确性、资源调度能力和场景适应性不够理想的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种大数据支持的交通碳排放监测方法，包括：

3、获取目标监测区域中的碳排放固定监测信息；其中，所述碳排放固定监测信息被配置为设置于所述目标监测区域中若干个固定监测点的碳排放固定监测终端采集的历史碳排放数据；

4、基于所述碳排放固定监测信息，将目标监测区域划分为若干个碳排放重点监测子区域和碳排放非重点监测子区域；

5、根据每个碳排放重点监测子区域中固定监测点的分布比例，生成碳排放移动监测策略，将所述碳排放移动监测策略发送至对应的碳排放移动监测终端，以驱使碳排放移动监测终端执行初始的碳排放移动监测动作；

6、获取每个碳排放重点监测子区域执行碳排放移动监测动作时的监测影响参数，利用所述监测影响参数，调整所述碳排放移动监测策略，以驱使碳排放移动监测终端执行调整后的碳排放移动监测动作；

7、根据所述碳排放固定监测终端在目标监测周期内采集的碳排放非重点监测子区域的第一碳排放数据和碳排放移动监测终端在目标监测周期内执行碳排放移动监测动作采集的碳排放重点监测子区域的第二碳排放数据，生成目标区域的交通碳排放监测信息。

8、可选的，获取目标监测区域中的碳排放固定监测信息步骤，具体包括：

9、接收目标监测区域中每个碳排放固定监测终端采集并上传的若干条碳排放采集信息；其中，每条所述碳排放采集信息包括碳排放数据、碳排放采集时间戳和固定监测点位置；

10、根据所述碳排放采集时间戳，提取目标监测周期的历史关联时段内的若干条目标碳排放采集信息，并基于每条目标碳排放采集信息中的碳排放数据和固定监测点位置，构建碳排放固定监测信息。

11、可选的，基于所述碳排放固定监测信息，将目标监测区域划分为若干个碳排放重点监测子区域和碳排放非重点监测子区域步骤，具体包括：

12、提取碳排放固定监测信息中每个固定监测点在历史关联时段内的碳排放数据，输入碳排放预测模型获得目标监测周期内的碳排放预测数据；

13、判断每个固定监测点在目标监测周期内碳排放预测数据是否超过预设指标，若是，将该固定监测点定义为重点监测点，若否，定义为非重点监测点；

14、将相连的若干个重点监测点对应的区域范围划分为一个碳排放重点监测子区域，将目标监测区域中所有碳排放重点监测子区域之外的其他每个独立区域划分为碳排放非重点监测区域。

15、可选的，提取碳排放固定监测信息中每个固定监测点在历史关联时段内的碳排放数据，输入碳排放预测模型获得目标监测周期内的碳排放预测数据步骤之前，所述方法，还包括：

16、获取碳排放固定监测数据库中目标预测周期内的碳排放固定监测数据；其中，所述目标预测周期包括若干个历史监测周期对应的历史关联时段；

17、将目标预测周期内每个历史关联时段的碳排放固定监测数据构建作为训练样本，将每个历史关联时段对应的目标监测周期的碳排放固定监测数据附加为所述训练样本的标注信息；

18、对附加有标注信息的所述训练样本进行特征提取输入每个固定监测点构建的初始卷积神经网络模型进行训练，获得训练完成的碳排放预测模型。

19、可选的，根据每个碳排放重点监测子区域中固定监测点的分布比例，生成碳排放移动监测策略，将所述碳排放移动监测策略发送至对应的碳排放移动监测终端，以驱使碳排放移动监测终端执行初始的碳排放移动监测动作步骤，具体包括：

20、获取目标监测区域碳排放移动监测终端的数量，根据每个碳排放重点监测子区域中固定监测点的分布比例，按比例将碳排放移动监测终端分配到每个碳排放重点监测子区域；

21、基于每个所述碳排放重点监测子区域分配的碳排放移动监测终端的数量，生成碳排放移动监测策略；其中，所述碳排放移动监测策略包括碳排放移动监测终端的移动监测路线和移动监测循环频率；

22、将所述移动监测路线和移动监测速度发送至对应的碳排放移动监测终端，以驱使碳排放移动监测终端执行初始的碳排放移动监测动作。

23、可选的，基于每个所述碳排放重点监测子区域分配的碳排放移动监测终端的数量，生成碳排放移动监测策略步骤，具体包括：

24、调用目标监测区域的道路交通图，基于每个所述碳排放重点监测子区域中每个碳排放移动监测终端的位置，生成遍历行驶至每个碳排放移动监测终端所在位置的若干条候选监测路线；

25、将若干条候选监测路线中距离最短的目标监测路线作为每个所述碳排放重点监测子区域中碳排放移动监测终端的移动监测路线；

26、基于所述目标监测路线的监测路线长度、所述碳排放移动监测终端执行移动监测动作的标准行驶速度和所述碳排放移动监测终端的数量，生成每个所述碳排放重点监测子区域中碳排放移动监测终端沿所述移动监测路线的移动监测循环频率。

27、可选的，获取每个碳排放重点监测子区域执行碳排放移动监测动作时的监测影响参数，利用所述监测影响参数，调整所述碳排放移动监测策略，以驱使碳排放移动监测终端执行调整后的碳排放移动监测动作步骤，具体包括：

28、获取每个碳排放重点监测子区域执行碳排放移动监测动作时的监测影响参数；其中，所述监测影响参数包括环境影响参数；

29、利用所述环境影响参数，对所述碳排放移动监测策略执行第一调整动作和第二调整动作，获得调整后的碳排放移动监测策略；

30、将所述调整后的碳排放移动监测策略发送至每个碳排放重点监测子区域的碳排放移动监测终端，以驱使碳排放移动监测终端执行调整后的碳排放移动监测动作。

31、可选的，所述环境影响参数包括区域风强和区域温度；利用所述环境影响参数，对所述碳排放移动监测策略执行第一调整动作和第二调整动作，获得调整后的碳排放移动监测策略步骤，具体包括：

32、根据上一调整周期和当前调整周期每个碳排放重点监测子区域执行碳排放移动监测动作时的区域风强和区域温度，估测每个碳排放重点监测子区域的碳排放扩散速度变化量化值；

33、基于所述碳排放扩散速度变化量化值和每个碳排放重点监测子区域在上一调整周期的碳排放移动监测终端数量，执行调整每个碳排放重点监测子区域中执行碳排放移动监测动作的碳排放移动监测终端数量的第一调整动作；

34、基于所述目标监测路线的监测路线长度、所述碳排放移动监测终端执行移动监测动作的标准行驶速度和所述碳排放移动监测终端调整后的数量，生成每个所述碳排放重点监测子区域中碳排放移动监测终端沿所述移动监测路线的调整后的移动监测循环频率，执行移动监测循环频率的第二调整动作；

35、将调整后的碳排放移动监测终端数量和调整后的移动监测循环频率，作为每个碳排放重点监测子区域的碳排放移动监测策略。

36、可选的，所述第一调整动作被配置为：将所述碳排放扩散速度变化量化值为负值的碳排放重点监测子区域的碳排放移动监测终端按照碳排放扩散速度变化量化值的比例提取出目标数量，并将所述目标数量的碳排放移动监测终端按照所述碳排放扩散速度变化量化值为正值的碳排放重点监测子区域的碳排放扩散速度变化量化值的比例进行分配，以获得调整后的每个碳排放重点监测子区域的碳排放移动监测终端数量；所述第二调整动作被配置为：将调整前的移动监测循环频率调整后的移动监测循环频率。

37、此外，为了实现上述目的，本发明还提供了一种大数据支持的交通碳排放监测系统，包括：

38、获取模块，用于获取目标监测区域中的碳排放固定监测信息；其中，所述碳排放固定监测信息被配置为设置于所述目标监测区域中若干个固定监测点的碳排放固定监测终端采集的历史碳排放数据；

39、划分模块，用于基于所述碳排放固定监测信息，将目标监测区域划分为若干个碳排放重点监测子区域和碳排放非重点监测子区域；

40、第一监测模块，用于根据每个碳排放重点监测子区域中固定监测点的分布比例，生成碳排放移动监测策略，将所述碳排放移动监测策略发送至对应的碳排放移动监测终端，以驱使碳排放移动监测终端执行初始的碳排放移动监测动作；

41、第二监测模块，用于获取每个碳排放重点监测子区域执行碳排放移动监测动作时的监测影响参数，利用所述监测影响参数，调整所述碳排放移动监测策略，以驱使碳排放移动监测终端执行调整后的碳排放移动监测动作；

42、生成模块，用于根据所述碳排放固定监测终端在目标监测周期内采集的碳排放非重点监测子区域的第一碳排放数据和碳排放移动监测终端在目标监测周期内执行碳排放移动监测动作采集的碳排放重点监测子区域的第二碳排放数据，生成目标区域的交通碳排放监测信息。

43、本发明的有益效果在于：提出了一种大数据支持的交通碳排放监测方法及监测系统，通过在目标监测区域布设若干个碳排放固定监测终端，根据采集的碳排放固定监测信息来确定整个目标监测区域中碳排放移动监测终端的布设，实现具有针对性的区域碳排放高精度监测，在一定程度上降低了碳排放固定监测终端采集数据精确度不高的影响，同时，还能够根据目标监测区域实际的监测影响因素，实现对目标监测区域中碳排放移动监测终端的实时位置调整，以此提高交通碳排放监测的环境适应性，解决了目前城市公路运输的碳排放监测方案存在的准确性、资源调度能力和场景适应性不够理想的技术问题。