[发明专利]基于智能手机的车辆绿色出行导航系统设计

说明书

技术领域

本发明属于智能交通系统领域，尤其涉及基于智能手机的车辆绿色出行导航系统设计，一种在任意时空范围内，实现车辆污染物排放估计和预测的车辆绿色出行导航系统与方法。

背景技术

随着城市的快速建设，人们越来越习惯于使用路径查询网站查询出行路径。当前人们使用最多的路径查询网站主要为Google地图和百度地图。这一类的路径查询网站能够为根据用户输入的信息，向用户提供多种不同方式下的多条线路及其相关信息。其中包括的出行方式主要有自驾方式、公交出行方式以及步行方式，相关信息除查询所得结果路径的道路信息外，还包括路径耗时以及实际距离信息，供用户进行选择参考。例如选择自驾方式进行路径查询，Google地图向用户提供各路线的实际距离以及当前路况下的耗时，百度地图则向用户提供最少时间、最短路程以及不走高速三个选项下的结果。用户可以根据自己的需求来选择最适合的路线出行。

随着城市车辆的增多，城市污染问题也日益严重。根据工业能源分析报道，交通运输所产生的排放量占据全球温室气体的四分之一，其中个人出行消耗占整体交通运输消耗的三分之二。研究表明机动车排放受多方面因素影响，其中包括车辆自身因素以及外部环境的影响。车辆自身因素包括车辆参数以及能源类型，外部环境因素包括城市交通状况、道路状况以及驾驶员驾驶行为等。

根据中国气象局的数据显示，今年1月1日至4月10日这100天里，北京雾霾天数达46天，较常年同期偏多5.5倍，为近60年最多。而到了6月份，北京雾霾天数为18天，比同期多了6天；今年以来，全国平均雾和霾天数为52年来之最。研究表明，机动车等分散式污染是形成霾的主要原因，汽车尾汽、轮胎磨损、路面磨损等形成了大量的可溶性固体的大气污染物，特别是硫和氮的污染物。且机动车尾气排放较低，贴近居民生活空间，对居民的日常生活造成很大影响。日前市委常委会通过的《北京市空气重污染应急预案》中提及，当本市发布空气污染红色预警，即预测未来持续三天出现严重污染时，机动车将实施单双号限行措施，而本市各级党政机关的公务用车在执行单双号限行措施的基础上，还将再停驶30%的车辆，即整体停驶80%；运输渣土、砂石等易扬尘的车辆将全部停驶。因此在出行路径选择方面，人们不再局限于传统导航系统所提供的最短路径或是最快路径，而是更多的去关注个人排放水平对于整个城市的影响。

以往普遍的环保意识中，对于绿色出行仅是一个模糊的概念，例如人们都会有“利用公交地铁出行更加环保”这样的理念，而没有一个具体量化后的参考值。搭建一个可以对出行路径提供排放估计的车辆绿色出行导航系统，通过对用户每一次出行所产生的排放量进行估计，将出行行为转化为可视数据，不仅能够使用户直观了解到自身出行对整个城市排放的影响，并且可以通过这些历史数据，为其他用户的出行提供参考，使用户能够在允许条件下选择排放量低的出行路径，从而降低自身的出行排放水平，为改善城市污染做出贡献。

其中需要一种适用于多种运行工况的机动车排放模型，对用户的出行行为进行数值化计算；另外需要一种适用度高且开销小的出行数据采集方法，以获取大量的出行数据，构建整个车辆绿色出行导航系统的数据基础。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于智能手机开发的应用程序，可实时获取出行数据，并结合VSP污染物排放模型实现任意允许时空条件下对个人出行排放的评估和预测，以及一种可为用户提供低碳出行建议的车辆绿色出行导航系统，并给出了该系统的实现方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为基于智能手机的车辆绿色出行导航系统设计，该系统包括出行数据采集部分和绿色出行导航部分，这两部分关系如附图1所示，其中，

A所示部分为出行数据采集部分，包括出行数据采集软件、历史出行数据库的建立以及机动车排放估计三个部分；B所示部分为绿色出行导航部分，包括数据库查询、相关数据信息计算以及出行建议结果显示三个部分。

出行数据采集软件，采集用户出行过程中的实时数据并进行存储；数据采集软件以秒为单位，获取并记录出行过程中的相关信息，用于建立或更新历史出行数据库。

历史出行数据库，是整个系统的基础；用于存储用户上传的出行记录，为路径查询建议提供历史数据。

机动车排放估计，通过出行数据结合VSP污染物排放模型对整个行程的排放量进行估计，并结合BIN方法能够对排放因子进行分析计算，因此通过对出行信息数据每秒的排放量进行分析，累加获得整个行程的排放量估计值。

数据库查询，根据用户输入的查询地点经纬度，遍历历史出行数据库，查询相似的历史记录并获得相应记录的数据信息。