[发明专利]一种动态空气质量导航方法、骑行载具空气质量监测系统

权利要求书

1.一种动态空气质量导航方法，其特征是，包括以下步骤：

S1、获取骑行载具的ID数值u、骑行载具初始位置SNu、目的地位置DNu，时间间隔T，使用Dijkstra算法确定从初始位置到目的地位置的初始导航路径；

S2、骑行载具每隔时间间隔T接收到空气质量报告，动态更新导航路径中路段的权值cost数值，再次应用Dijkstra算法确定从当前位置到目的地位置的动态导航路径；

S3、判断当前位置是否为目的地位置，如果是，结束导航路径计算；如果否，返回步骤S2；

步骤S2具体步骤如下：

S21、骑行载具u生成T时刻的空气质量信息，将所处路段信息Sg_Rd与空气质量信息发送给所在路段的簇头骑行载具；

S22、簇头骑行载具获取该路段全部簇成员转发的路段信息与空气质量信息后生成该路段的T时刻的常规空气质量信息报告和紧急空气质量报告，并将常规空气质量报告转发给相邻路段簇头骑行载具，然后同时进入步骤S23和步骤S24；

S23、相邻簇头骑行载具接收到簇头骑行载具转发的某路段T时刻的常规空气质量信息报告后，发送给该路段其他簇成员骑行载具；相邻簇头骑行载具判断该路段是否为已导航路径的一部分，如果是，进入步骤S25；如果否，进入步骤S26；

S24、簇头骑行载具判断该路段是否是已导航路径的一部分，如果是，簇头骑行载具存储收到的常规空气质量信息报告并转发给相邻路段的簇头骑行载具，进入步骤S25；如果不是，则只转发给相邻路段的簇头骑行载具但不存储，进入步骤S26；

S25、动态更新导航路径中该路段的权值cost数值，再次应用Dijkstra算法确定从当前位置到目的地位置的动态导航路径；

S26、簇头骑行载具判断当前路段是否为目的位置，如果是，停止导航计算，如果否，则在T＝T+T时刻重复步骤S21；

步骤S2中，路段的权值cost定义如下式所示：

Quality Level为所处路段的平均PM2.5值，Min Quality为所处路段PM2.5最小值，MaxQuality为所处路段PM2.5最大值，Length为该路段的长度，k1为PM 2.5的比例系数，k2为路段长度的比例系数；

步骤S22中，所述常规空气质量信息报告用于显示当前路段的常规实时空气质量状况，定义如下：

其中，Rd为当前道路ID，Sg_Rd为当前路段的ID，L_Rd为当前路段的长度，是时刻T该路段Sg_Rd的平均速度，是时刻T该路段Sg_Rd的平均PM2.5值，分别可由下式得到：

其中，*V表示T时刻该路段Sg_Rd中除了骑行载具u之外的其他骑行载具的速度；

表示当前时刻T路段Sg_Rd中除了骑行载具u之外的其他骑行载具当前位置测得的PM2.5的值；

步骤S22中，紧急空气质量信息报告用于显示当前路段紧急空气质量信息，

其中，代表当前路段Sg_Rd在时间T时的其中φ表示PM2.5的设定阈值，超过此设定阈值的道路不宜骑行；

系统测量各骑行载具到当前路段中心的距离这个距离用于确定当前路段的簇头骑行载具；

距离路段中心最近的骑行载具被选定为簇头骑行载具。