[发明专利]一种分类监测机动车尾气的方法

摘要

本发明涉及一种分类监测机动车尾气的方法，根据城市交通污染属于线源污染的特点，可以利用已有的遥感检测设备布设在城市道路的两边，对机动车尾气进行实时检测，同时利用多种传感器对当前被检车辆的特征进行采集，从而对被检车辆的类型进行判别，再通过有限区域内多个遥感检测设备检测到的数据，利用融合技术对当前区域的污染物浓度的质量等级进行建模评估，最后得到有限区域内的机动车尾气的质量等级(优、良好、轻度污染、中度污染以及重度污染等五个等级)水平。

主权项

1.一种分类监测机动车尾气的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)通过布设在道路旁边的各遥感检测设备，检测出当前通过检测区域的机动车的特征数据和机动车尾气浓度数据，所述机动车的特征数据包括车的长度、车牌颜色、车的重量、车辆引起的地面震动信息；然后对各遥感检测设备检测到的机动车的特征数据进行预处理，所述特征数据包含有线性特征数据和非线性特征数据；再针对预处理结果通过融合技术判断出车辆的相应类型；同时将各遥感检测设备检测到机动车尾气浓度数据与被检测车辆和被检测车辆同一类型的车辆关联起来，并将遥感检测设备检测到的所有数据和识别出的车辆类型数据都存储云端；(2)从云端将各遥感检测设备对同类型车辆，每小时检测到的机动车尾气浓度数据提取并进行平均，然后依据尾气污染物浓度质量等级标准对小时均值进行预处理，最后通过融合技术得到当前有限区域的机动车尾气污染物浓度的质量等级；所述步骤(1)中数据预处理的过程如下：(11)首先确定各遥感检测设备检测到车长、车重与不同车型的标准值之间的比，即同类比如下：其中L为遥感检测设备实际检测到的长度或重量信息；L_S,L_M,L_H分别是小型车、中型车、大型车长度或重量标准中的最大值；x为车辆类型，S、M、H分别表示小车型、中车型、大车型；即为同类比，所述同类比表示属于小车型、中车型、大车型的可能性大小；L_x是根据实际检测需要，选择L_S,L_M,L_H其中一个进行代替即可；再求出融合技术中的基本概率分配函数：式中分别表示小车型、中车型、大车型的标准同类比；即为公式(1)计算的结果；(12)车辆引起地面的震动信息是非线性的特征数据，需要利用具体的非线性表达式来确定相应的规则，将检测到的震动信息进行变换，获取其频域的信号谱，从而得到相应的主频带，然后对主频带进行分块，再分别求出每一块的能量值E,再由：得到相应的基本概率函数，式中表示主频带中所有分块能量值的平均值；E_MAX、E_Min分别表示主频带中所有分块能量值的最大值、最小值；所述步骤(1)中，通过融合技术判断出车辆的类型的过程如下：先确定与判断车辆类型有关的相关基本特征，表示的形式为：λ＝{e_i,i＝1,Λ,N}，其中N表示车辆基本特征种类的总数；车辆判断的类型，表示形式为：H＝{H_i,i＝1,2,Λ,n}，其中H_i表示当前车辆属于第i种车辆类型，n表示车辆类型的总数；此处和后文中出现的i只起标识作用；对车辆的第i个基本特征e_i的判断用S＝{(H_i,p_i,j)},j＝1,Λ,N；i＝1,Λ,n表示，其中，p_i,j表示车辆的第i个基本特征被判断为类型H_i的概率；此时，确定车辆第i个基本特征被判断为类型H_n的基本概率分配函数的值为：m_n,i＝p_n,i式中m_n,i表示第i个车辆基本特征被判断为类型H_n的值；p_n,i表示第i个车辆基本特征被判断为类型H_n的概率，依据融合公式：求出车辆基本特征之间的融合结果。式中m_n,I(i)表示检测到的前i个车辆基本特征的子集中有i个基本特征支持判断为类型H_n的概率，其概率越接近类型H_n，则该车型为类型H_n的可能性越大；K表示冲突系数，即表示公式(2)中用到的数据之间的冲突程度；所述步骤(2)中，通过融合技术得到当前有限区域的机动车尾气污染物浓度的质量等级的过程如下：(1)将有限区域内的若干遥感检测设备检测到同一类型的车辆的尾气浓度数据按下式得出小时均值：式中，分别表示机动车类型为x的第1、2、Λ、N个浓度数据；N表示每小时检测到类型为x的车辆的总数；(2)然后，通过求与之间的距离来判断当前机动车尾气污染物浓度的质量等级为l_t的可能性大小，其中表示机动车尾气污染物浓度质量等级l_t的标准值，当越小时，则说明当前机动车尾气污染物浓度的质量等级为l_t的可能性越大，其中，表示第i个遥感检测设备检测到的浓度数据与质量等级为l_t的特征值之间的距离；k_max、k_min分别为机动车尾气污染物参数对应的所有质量等级特征值的最大值、最小值；分别表示机动车尾气浓度质量等级为l_t的特征值的上、下限；分别表示第a个尾气污染物参数的上、下限值；M表示机动车尾气污染物参数的个数；(3)再由：求出区间信度，[m]_i(l_t)表示第i个遥感监测设备为机动车尾气污染物浓度质量等级为l_t的特征值分配的区间信度；(4)最后由融合公式：得出融合结果，即最终的基本分配概率函数m(B)，从而判断出当前有限区域内的机动车尾气污染物浓度的质量等级，式中[m₁](A)表示遥感检测设备i对命题A的区间基本概率赋值；[m₂](C)表示遥感检测设备i+1对命题C的区间基本概率赋值；A∩C＝B表示命题A与命题C的公共部分为B；A∩C＝φ表示命题A与命题C没有公共部分。