公路碳排与交通流量实时融合分析与处理系统的制作方法

本发明一般地涉及碳排放监测，更具体地为一种公路碳排与交通流量实时融合分析与处理系统。

背景技术：

1、随着全球气候变化问题日益严重,各国政府和社会都在积极寻求减少温室气体排放的方法。其中,交通部门的碳排放是全球温室气体排放的重要来源之一。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、现有技术中，例如中国专利cn2023109133775，提出了“一种城市交通碳排放监测与决策支持方法及系统，其中方法通过整合多种数据来源，如交通流量、道路信息、车辆信息等，并利用深度学习技术准确识别个体出行方式，实现对城市交通碳排放的高精度监测”，随着研究进一步深入，上述现有技术中收集的为手机数据并非车辆交通数据，会因此造成误差，且准确性不高因此，亟需提供一种公路碳排与交通流量实时融合分析与处理系统。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种综合性的解决方案，用于分析和理解交通流量与碳排放之间的关系；通过这一系统，可以有效地帮助城市管理者制定更环保、更高效的交通政策和城市规划策略，对于实现可持续发展目标具有重要意义。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，公路碳排与交通流量实时融合分析与处理系统，包括以下模块：

3、数据收集模块；所述数据收集模块用于收集交通流量数据、环境数据以及车辆排放数据，数据收集工具包括道路摄像头、交通传感器、气象监测设备和排放检测设备；

4、数据处理与存储模块；所述数据处理与存储模块对收集到的数据进行预处理，包括清洗、格式化和标准化；数据存储采用高效数据库系统，确保数据的安全性和可靠性；

5、数据分析模块；所述数据分析模块包括交通流量分析子模块、碳排放估算子模块以及相关性分析子模块；所述交通流量分析子模块采用时间序列分析模块预测未来交通流量，所述碳排放估算子模块基于车辆类型和行驶条件估算碳排放量，所述相关性分析子模块采用回归分析方法探索交通流量与碳排放的关系；

6、决策支持模块；所述决策支持模块包括数据可视化子模块和策略建议子模块；所述数据可视化子模块提供图表、热力图和交互式地图等形式的数据展示；所述策略建议子模块基于分析结果提出交通管理和碳减排策略；

7、用户界面模块；该模块提供交互式仪表板以及报告生成功能，使用户能够方便地查看分析结果和生成定制报告；

8、系统维护与优化模块；包含系统监控子模块和持续优化子模块，确保系统稳定运行并根据新数据进行模型优化。

9、优选的，在上述分析与处理系统中，交通数据采集子模块，负责收集车辆计数、车速和车辆类型等信息；

10、环境数据采集子模块，负责收集气温、湿度、风速和空气质量指数等信息；

11、车辆排放数据采集子模块，负责收集车辆排放标准和实测排放数据。

12、优选的，在上述分析与处理系统中，其中所述交通流量分析子模块采用arima模型进行流量预测，arima模型表示为：

13、

14、其中，yt是在时间t预测交通流量；

15、α是常数项；

16、φ1，φ2，...φp是自回归项的系数；

17、θ1，θ2，...θq是移动平均项的系数；

18、εt是误差项。

19、优选的，在上述分析与处理系统中，其中所述碳排放估算子模块中估算模型表示为其中，e是总碳排放量，di是第i类车辆的行驶距离，fi是第i类车辆的碳排放因子。

20、优选的，在上述分析与处理系统中，其中所述相关性分析子模块的线性回归模型表示为c＝β0+β1t+ε，其中c是碳排放量，t是交通流量，β0和β1是回归系数，ε是误差项。

21、经由上述的技术方案可知，本发明系统在实施时，首先通过数据收集模块获取必要的交通流量、环境和车辆排放数据。然后，数据处理与存储模块对这些数据进行预处理并存储于数据库中。接下来，数据分析模块使用各种数学模型对数据进行分析，以估算碳排放量并探索其与交通流量的关系。决策支持模块根据分析结果提出优化交通和减少碳排放的策略。用户界面模块为政策制定者和分析师提供了一个友好的界面，用于查看分析结果和生成报告。最后，系统维护与优化模块以及数据安全与合规模块确保系统的稳定运行和数据安全。

技术特征：

1.公路碳排与交通流量实时融合分析与处理系统，其特征在于包括以下模块：

2.根据权利要求1所述的分析与处理系统，其特征在于：所述数据收集模块包括如下子模块；

3.根据权利要求1所述的分析与处理系统，其特征在于，其中所述交通流量分析子模块采用arima模型进行流量预测，arima模型表示为：

4.根据权利要求1所述的分析与处理系统，其特征在于，其中所述碳排放估算子模块中估算模型表示为其中，e是总碳排放量，di是第i类车辆的行驶距离，fi是第i类车辆的碳排放因子。

5.根据权利要求1所述的分析与处理系统，其特征在于，其中所述相关性分析子模块的线性回归模型表示为c＝β0+β1t+ε，其中c是碳排放量，t是交通流量，β0和β1是回归系数，ε是误差项。

技术总结本发明公开了公路碳排与交通流量实时融合分析与处理系统，包括以下模块：数据收集模块；数据处理与存储模块；数据分析模块；决策支持模块；用户界面模块和系统维护与优化模块。通过数据收集模块获取必要的交通流量、环境和车辆排放数据。然后，数据处理与存储模块对这些数据进行预处理并存储于数据库中。接下来，数据分析模块使用各种数学模型对数据进行分析，以估算碳排放量并探索其与交通流量的关系。决策支持模块根据分析结果提出优化交通和减少碳排放的策略。用户界面模块为政策制定者和分析师提供了一个友好的界面，用于查看分析结果和生成报告。最后，系统维护与优化模块以及数据安全与合规模块确保系统的稳定运行和数据安全。技术研发人员：洪卫星,李家伟,毛明洁,任驰受保护的技术使用者：南京智行信息科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16