本發(fā)明涉及一種采集交通基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)信息的系統(tǒng)，屬于交通工程領(lǐng)域及大數(shù)據(jù)的處理應(yīng)用，特別涉及智能平臺(tái)的開發(fā)和公眾政府企業(yè)三者間的信息交互等。

背景技術(shù)：

近年來，路面破損、井蓋丟失等問題導(dǎo)致的交通事故每年多達(dá)數(shù)千起，政府花費(fèi)在路面維修以及對(duì)井蓋等公共基礎(chǔ)設(shè)施保養(yǎng)的費(fèi)用則高達(dá)數(shù)億；而小廣告問題日益嚴(yán)重，部分指示性標(biāo)志等交通公共設(shè)施(如公交車站牌等)被遮擋，對(duì)交通出行造成了一定程度上的困擾，同時(shí)也嚴(yán)重影響市容市貌，目前除了有專人發(fā)現(xiàn)并清理以外，沒有其他對(duì)小廣告的監(jiān)管方法。傳統(tǒng)的對(duì)交通公共基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)的信息采集主要是人工方法,通常由專人對(duì)公共基礎(chǔ)設(shè)施缺失、破損、污染進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和記錄，然后把數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和歸類,并進(jìn)行存檔，以供評(píng)判。由于交通公共基礎(chǔ)設(shè)施的基數(shù)過大，而導(dǎo)致該種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低；另外，高等級(jí)公路上一般車速高，交通量大，操作危險(xiǎn)。

在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的技術(shù)中，針對(duì)上述問題的處理都比較零散，尚未有一套統(tǒng)一的管理系統(tǒng)運(yùn)作，因此檢測(cè)效率不高，這樣對(duì)交通公共基礎(chǔ)設(shè)施的修繕維護(hù)等都造成不小的影響；且這些項(xiàng)目依然為政府主導(dǎo)，公眾與社會(huì)企業(yè)部門等參與度低，因此受眾面小，花費(fèi)較為昂貴，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念，通過一種“眾籌”式的思想方法，即充分發(fā)揮公眾的力量及企業(yè)的支持，提出開發(fā)與之配套的智能平臺(tái)，充分利用公眾的力量，全面優(yōu)化傳統(tǒng)方式結(jié)構(gòu)分散、功能單一、成本高、效率低的局限性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，初步將交通公共基礎(chǔ)設(shè)施損壞劃分為路面破損、設(shè)施缺失、廣告污染三大類。針對(duì)傳統(tǒng)檢測(cè)方式僅僅依靠政府和相關(guān)部門派專人完成，提出開發(fā)“眾籌”式交通公共基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)信息采集處理智能平臺(tái)，并為此智能平臺(tái)設(shè)計(jì)相配套的智能手機(jī)app，充分利用公眾的力量。交通基礎(chǔ)設(shè)施使用者預(yù)裝該智能手機(jī)app，在設(shè)施使用過程中發(fā)現(xiàn)問題并拍照上傳，對(duì)所檢測(cè)城市實(shí)行棋盤化分區(qū)，智能平臺(tái)根據(jù)所上傳圖片信息的地理位置、損壞類型、損壞程度等信息，通過統(tǒng)計(jì)處理，自動(dòng)生成各區(qū)域交通基礎(chǔ)設(shè)施損壞程度量化指標(biāo)，最終輔助政府科學(xué)決策。同時(shí)，對(duì)于成功上傳信息的用戶，輔以相應(yīng)的激勵(lì)措施，充分提高公眾參與的積極性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種交通基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)信息采集方法，該方法首先設(shè)計(jì)了一套智能化平臺(tái)與手機(jī)app模塊，其次建立了城市地圖棋盤化分區(qū)，并設(shè)計(jì)了評(píng)定指標(biāo)程度評(píng)價(jià)模型，最后實(shí)現(xiàn)對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)的信息采集；

智能化平臺(tái)與手機(jī)app模塊分為智能平臺(tái)以及智能手機(jī)兩大部分，這兩部分通過wifi/2g/3g/4g網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行交互連接。智能平臺(tái)包括數(shù)據(jù)庫(kù)模塊和輸出端口模塊，數(shù)據(jù)庫(kù)模塊和輸出端口模塊相連接，數(shù)據(jù)庫(kù)模塊對(duì)手機(jī)端采集到的照片信息進(jìn)行存儲(chǔ)管理和分類整合；輸出端口模塊將整合的數(shù)據(jù)分項(xiàng)輸出到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)為政府或企業(yè)管理平臺(tái)。

手機(jī)app模塊包括攝像頭、網(wǎng)絡(luò)模塊、地理位置定位模塊、調(diào)用模塊、存儲(chǔ)模塊和電源模塊，調(diào)用模塊為手機(jī)app模塊的核心處理單元，攝像頭與調(diào)用模塊連接，調(diào)用模塊分別連接網(wǎng)絡(luò)模塊、地理位置定位模塊、存儲(chǔ)模塊；電源模塊與調(diào)用模塊連接。攝像頭用于收集路面破損、設(shè)施缺失和廣告污染的照片信息；網(wǎng)絡(luò)模塊用于將照片信息上傳至智能平臺(tái)中的數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中；定位模塊用于定位照片的地理位置信息并與城市地圖棋盤化分區(qū)進(jìn)行匹配，定位模塊對(duì)照片信息所反饋的路面破損、設(shè)施缺失和廣告污染信息進(jìn)行地理位置的確定，儲(chǔ)存模塊用于根據(jù)評(píng)定指標(biāo)程度表模塊所得結(jié)果分類儲(chǔ)存收集到的照片信息；電源模塊為手機(jī)app模塊提供的供電支持。

城市地圖棋盤化分區(qū)是基于網(wǎng)格劃分實(shí)現(xiàn)的，首先將城市的二維地圖的中間等分為n*m個(gè)矩形單元，n為矩形單元的長(zhǎng)，m為矩形單元的寬，n*m個(gè)矩形單元，二維地圖的邊緣處的面積小于等于n*m。n小于等于1000米，m小于等于1000米。

手機(jī)拍攝的圖片進(jìn)行上傳上傳照片信息的類型，照片信息包括地理位置信息，破損類型即路面損壞、設(shè)施缺失和廣告污染，根據(jù)照片信息，以路面破損評(píng)定為基礎(chǔ)，制定路面損壞判定程度表、設(shè)施缺失判定程度表及廣告污染判定程度表。破損類型對(duì)應(yīng)相應(yīng)的判定程度表。三種類型損壞程度獨(dú)立統(tǒng)計(jì)分別得各損壞類型密度：路面損壞密度da、設(shè)施缺失密度db和廣告污染密度dc，求和得到各區(qū)域綜合損壞的密度d。綜合損壞密度d的值越大，維修需求越大。路面破損率dr、設(shè)施缺失率de、廣告污染率da定義如下：

dr＝a/s*100＝σai/s*100

dr：路面破損率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)；

a：所在區(qū)域路面破損總面積；

s：所在區(qū)域總面積；

ai：表示第i幅上傳圖片中路面破損面積；

de＝b/s＝σbi/s

de：設(shè)施缺失率(個(gè)/m²)；

b：所在區(qū)域設(shè)施缺失總個(gè)數(shù)；

s：所在區(qū)域總面積；

bi：表示第i幅上傳圖片中設(shè)施缺失個(gè)數(shù)；

da＝c/s*100＝σci/s*100

da：廣告污染率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)；

c：所在區(qū)域廣告污染總面積；

s：所在區(qū)域總面積；

ci：表示第i幅上傳圖片中廣告污染面積；

db＝1.0de>0

d＝da+db+dc

操作步驟如下：

s1)公眾發(fā)現(xiàn)問題，打開此智能手機(jī)app，在頁(yè)面選擇損壞類型，調(diào)用智能手機(jī)的攝像頭，并點(diǎn)擊【拍照上傳】開始收集照片信息；

s2)照片信息收集完成后，通過地理信息位置模塊定位照片信息處于城市棋盤化分區(qū)中的位置，進(jìn)入下一頁(yè)面選擇損壞程度，并點(diǎn)擊【確認(rèn)上傳】運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)模塊上傳照片信息，同時(shí)調(diào)用儲(chǔ)存模塊儲(chǔ)存照片信息；

s3)圖片上傳成功后，跳轉(zhuǎn)至下一頁(yè)面，使用者可以領(lǐng)取積分獎(jiǎng)勵(lì)并分享此次操作。

整個(gè)操作步驟由電源模塊供電維持運(yùn)行。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1.創(chuàng)造性的應(yīng)用“眾籌”思想：本研究突破傳統(tǒng)交通基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)維護(hù)模式，創(chuàng)造性的將“眾籌”模式應(yīng)用于交通基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)維護(hù)領(lǐng)域。

2.平臺(tái)設(shè)計(jì)智能化、人性化：本平臺(tái)可有效識(shí)別吸收不同設(shè)備提供的照片；在“棋盤式”分區(qū)的基礎(chǔ)上增設(shè)交點(diǎn)區(qū)域，智能化避免盲區(qū)，有效提高精確性。同時(shí)人性化的獎(jiǎng)勵(lì)制度，可以有效調(diào)動(dòng)參與者積極性，提高公民參與意識(shí)與社會(huì)責(zé)任感。

3.建立一套完整的交通基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)：本平臺(tái)集信息收集、信息處理、數(shù)據(jù)分析、輔助決策等多功能于一體，形成道路使用者--平臺(tái)--道路維護(hù)者互動(dòng)的新型檢測(cè)維護(hù)模式。

4.高效性、經(jīng)濟(jì)性：傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)高成本、低效率，且受時(shí)間、空間因素影響較大。本平臺(tái)采用“眾籌”方式，通過道路使用者參與路面維護(hù)，可以實(shí)時(shí)獲取大量交通基礎(chǔ)設(shè)施破損、缺失及污染信息，有效提高效率，更具經(jīng)濟(jì)性。

5.應(yīng)用前景廣泛：開發(fā)此基于“眾籌”式交通公共基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)信息反饋平臺(tái)，有助于未來實(shí)現(xiàn)交通基礎(chǔ)設(shè)施狀況的信息化管理，輔助政府科學(xué)決策。同時(shí)創(chuàng)造性的建立了“使用者—平臺(tái)—維護(hù)者”互動(dòng)的新型檢測(cè)維護(hù)模式，應(yīng)用潛力巨大，具有很高的商業(yè)價(jià)值。

附圖說明

圖1為項(xiàng)目技術(shù)路線圖。

圖2為手機(jī)app界面圖。

圖3為棋盤化分區(qū)示意圖。

圖4為損壞程度數(shù)值量化表。

圖5為項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)方式圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、發(fā)明內(nèi)容及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1所示為該項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)路線圖。該項(xiàng)目的研究遵循“由整體到局部”的原則，先構(gòu)建項(xiàng)目實(shí)施整體框架，后逐個(gè)突破各技術(shù)點(diǎn)，在大量調(diào)研基礎(chǔ)上充分合理地利用現(xiàn)有研究經(jīng)驗(yàn)，將技術(shù)理論與工程實(shí)用緊密結(jié)合，并突破思維定式，敢于創(chuàng)新，系統(tǒng)扎實(shí)地開展研究工作。

與該項(xiàng)發(fā)明配套的app定名為“myinfra”，目前開發(fā)有android版本，是在配置有androidsdk的eclipse開發(fā)環(huán)境下完成設(shè)計(jì)開發(fā)。本著以人為本的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)開發(fā)了如圖2所示的手機(jī)app，此款app目前可收集三種類型的圖片：道路破損、設(shè)施缺失和廣告污染。選擇類型后，通過人工選擇損毀程度(輕度、中度或重度)，完成圖片上傳。app后臺(tái)自動(dòng)保存照片信息，同時(shí)將通過gps定位或網(wǎng)絡(luò)定位獲得的地理位置信息通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到平臺(tái)中心。另外，本款智能app將適當(dāng)設(shè)置與交通相關(guān)的廣告位，廣告位的收益用于用戶獎(jiǎng)勵(lì)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)自身運(yùn)營(yíng)成本與收益的互補(bǔ)。同時(shí)該app的功能將會(huì)隨著推廣應(yīng)用逐漸調(diào)整與完善。

智能化平臺(tái)將通過手機(jī)app上傳的不同類型、不同程度的照片，以信息流的形式存入到sql數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)的定義、操縱、控制，將信息通過平臺(tái)展示給大眾及決策者，輔助有關(guān)部門進(jìn)行決策。

該平臺(tái)主要完成的工作有：實(shí)現(xiàn)交通基礎(chǔ)設(shè)施使用者和決策者的直接對(duì)接、接收定位信息并在地圖上顯示、接收上傳圖片并顯示、完成交通基礎(chǔ)設(shè)施問題輔助決策工作。

各個(gè)模塊之間的聯(lián)系首先在于對(duì)城市進(jìn)行棋盤化分區(qū)后，定位信息是在利用qtcreator中的qtweb模塊開發(fā)的百度地圖上顯示的，利用javascript腳本技術(shù)完成對(duì)地圖的縮放、全景圖等功能，因此可以將攜帶地理信息的數(shù)據(jù)流上傳至智能平臺(tái)，并進(jìn)行破損程度指標(biāo)的評(píng)定。智能手機(jī)終端與智能化的連接是通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的，通過tcp/ip協(xié)議實(shí)現(xiàn)通信，主要工作在于智能手機(jī)終端將定位信息、照片轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)流，通過協(xié)議發(fā)送到智能平臺(tái)，平臺(tái)接收數(shù)據(jù)流并轉(zhuǎn)化為實(shí)用信息進(jìn)行顯示。該平臺(tái)計(jì)劃與交通委、路政局等單位開展合作，會(huì)定期檢測(cè)用戶所上傳的照片，若發(fā)現(xiàn)虛假信息將自動(dòng)失效此照片，同時(shí)將信息反饋給上傳者，給予上傳者賬號(hào)以不良記錄，情節(jié)嚴(yán)重者可注銷其賬號(hào)，以保證上傳信息的真實(shí)有效性，實(shí)現(xiàn)輔助決策的科學(xué)化。

以發(fā)現(xiàn)一次交通公共基礎(chǔ)設(shè)施的破損為例：具體實(shí)施步驟如下：

步驟001：用戶發(fā)現(xiàn)交通公共基礎(chǔ)設(shè)施的破損，使用手機(jī)并打開該款app“myinfra”；

步驟002：按照app的操作使用步驟將信息收集并上傳；如圖2。

步驟003：信息成功上傳后，圖片信息將攜帶地理位置信息，通過gps和棋盤化分區(qū)處理進(jìn)行定位；如圖3。

步驟004：根據(jù)用戶在app中的選擇的破損程度，參照損壞程度數(shù)值量化表，計(jì)算出一個(gè)量化的破損程度，并將上傳的破損信息進(jìn)行分類管理；如圖4。

步驟005：信息上傳到智能平臺(tái)整合處理后，分享輸出到政府、企業(yè)等相關(guān)行業(yè)部門，到達(dá)輔助決策的目的和運(yùn)用的商業(yè)價(jià)值。如圖5。

步驟006：在一個(gè)統(tǒng)計(jì)處理周期結(jié)束后，對(duì)上傳有益信息的用戶進(jìn)行積分制度的獎(jiǎng)勵(lì)，鼓勵(lì)用戶繼續(xù)參與交通公共基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)，達(dá)到一個(gè)良性循環(huán)。