基于Android平臺的農村固廢收運系統最優路徑規劃的設計方案

張紅夢 顧涓涓 吳亞

摘 要：為了對農村固體廢棄物收運線路進行最優路徑規劃，該文在利用物聯網等技術采集深埋桶內固體廢棄物容量信息，實現將信息發送給服務器并存儲于服務器中等功能的基礎上，提出了一種基于Android平臺的農村固廢收運系統最優路徑規劃的設計方案。該系統結合百度地圖API接口，將地區區域內的深埋桶在地圖上進行定位，同時對固廢收運車進行實時定位，結合算法對固廢收運車進行最優路線規劃，實施導航，并在收運末端添加大數據分析，從而實現對運輸車輛以及工作人員的實時監管，減少垃圾車運營成本，實現固廢從收集到運輸整個階段的智能化、信息化。

關鍵詞：農村固廢收運；Android；最優路徑規劃

中圖分類號 X799.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）08-0084-03

Design of Optimal Path Planning of Rural Solid Waste Collection and Transportation System based on Android Platform

Zhang Hongmeng1 et al.

（1Department of Biological and Environmental Engineering，Hefei University，Hefei 230601，China）

Abstract：In order to carry out the optimal path planning of rural solid waste collection and transportation line，this paper uses the technology of the Internet of things to collect the capacity information of solid waste in deep buried bucket，and to send the information to the server and store it on the basis of the server's medium functionality.This paper presents a design of optimal path planning of rural solid waste collection and transportation system based on Android technology.This system combined with Baidu map API interface，the area within the area of deep buried barrels on the map to locate，and real-time positioning of solid waste collection vehicles，combined with the algorithm of optimal route planning for solid waste collection and transportation vehicles，the implementation of navigation，and add in the end of the analysis of large data collection，so as to realize the real-time supervision of transportation vehicles and staff，reducing the operation cost of the garbage truck，the realization of intelligent information technology，solid waste collected from transport across the stage.

Key words：Rural solid waste collection；Android；Optimal path planning

2017年9月15日，第三次全國“改善農村人居環境”工作會議在貴州遵義召開，時任國務院副總理汪洋出席并強調，“要堅持問題導向，全面推進農村環境治理，改善村容村貌”[1]。隨著農村的巨大變化，固體廢棄物的種類和數量都在不斷增多，隨便堆放，使得農村固體廢棄物污染環境的問題越來越嚴重[2]。現階段的固廢收運系統存在著如下急需改進的地方：如何有效地實現固廢的收集與運輸；如何準確、及時地實現固廢的量的采集與統計；如何合理、公平地實現固廢處理收費；如何實現固廢收運車的動態分配。尤其在固廢收運環節中，固廢收運車的分配存在很大的不合理現象，同時往返固廢收運點以及處理站的路徑沒有做到最優，浪費的時間和經濟代價無法估量。為此，本文針對固廢收運路徑的優化問題，運用Android平臺并結合百度地圖API接口及算法對固廢收運車進行最優路線規劃，提高收運效率，從而實現了農村固廢信息化管理，為決策部門提供決策依據。

1 固廢收運系統概述

Android是以Linux和JAVA為基礎的開源性操作系統，Android是專門為移動終端打造的完整且真正開放的軟件[3]。2008年，谷歌推出了第一個版本的Android系統。Android有Linux內核層、系統運行庫層、應用框架層及應用層這4層架構。

本文旨在利用Android平臺對農村固廢收運車輛進行最優路徑規劃，在實現深埋桶的滿桶報警功能后，接下來著重進行運輸車輛的最優路徑規劃的功能。當深埋桶滿桶報警后，服務器會發送深埋桶的位置以及其他基本信息給客戶端，客戶端會進行路徑計算，給出最優路徑。本文對農村固廢收運車輛進行最優路徑規劃，以達到快速、高效的收運固廢，減少運營成本，并在固廢收運末端添加大數據分析，合理分配收運車。

2 系統模塊功能

本系統主要完成收運固廢時最優路徑規劃的功能，同時在收運末端添加大數據分析，從而實現對運輸車輛的動態分配。具體過程為：深埋桶滿桶報警后，滿桶信息發送到服務器，APP從服務器獲取到深埋桶的位置信息，進行路徑規劃，實現固廢的高效收運。路徑規劃流程如圖1所示。

2.1 Android開發環境的搭建 Android項目程序編寫所用的語言是JAVA語言，所以本文在進行Android項目程序編寫之前，先進行JDK控件的下載安裝，因為JDK里包括了程序編寫運行時所需要JRE以及一些庫文件。首先在Oracle官網下載JDK，并根據提示進行安裝。安裝成功后，對電腦進行環境變量的配置，包括：新建JAVA_HOME、配置Path以及ClassPath 2個系統的環境變量。本文在了解安卓系統的框架結構后，從用戶角度出發，設計客戶端的UI界面。包括登陸界面、百度地圖初始化界面、接收服務器發送信息的界面、自動規劃最優路徑導航界面、任務狀態查詢界面等。

2.2 百度地圖API環境搭建 調用百度地圖API來實現深埋桶、運輸車輛定位，以及對收運路線進行計算并實施導航。在使用百度地圖API之前，需要進行一系列的相關操作：申請百度賬號；打開百度地圖開發平臺進行API密鑰的申請。根據上述操作，完成密鑰申請，并將密鑰記錄下來。接下來在百度地圖開發平臺下載所需的百度地圖SDK，通過使用百度地圖SDK，可以快速地實現高效、精準的對深埋桶、固廢收運車、固廢收運點進行定位，并實施導航。在百度地圖SDK下載完成后，需要在Android項目編輯器，及eclipse中，將下載的開發包配置到相應位置，并且對Android Manifest進行配置。

2.3 服務器與客戶端信息交互 采用嵌入式Web服務器，即將Web服務器移植到嵌入式設備當中去，也可以看作是對嵌入式設備的網絡功能模塊進行的擴展[4]。在農村固廢收運系統最優路徑規劃的設計中，采用嵌入式服務器可以直接在電腦上進行應用，減少了成本。嵌入式Web服務器是基于Http協議開發的，它能夠提供通用的網絡接口，客戶端對它的訪問與對普通的服務器并無差別[5]。同時服務器能對Http協議進行解析，并且進行網絡連接，并對客戶端的請求進行解析和響應，最終回執結果。

2.4 最優路徑規劃 為固廢收運車輛進行最優路徑規劃及導航是本系統的重要部分，本系統選擇采用百度地圖SDK來對固廢收運車輛進行最優路徑規劃，并實現導航功能。在百度開發平臺下載最新版本的百度地圖SDK，可根據需求來進行多點間的導航，同時在駕車時伴隨語音播報，給固廢收運車帶來簡便的使用體驗，再結合算法進行多點間的最優路徑規劃。

2.5 大數據分析 大數據分析是在數據密集型環境下，對數據科學的重新思考和進行新的模式探索的產物。嚴格來說，大數據更像是一種策略而非技術，其核心理念就是以一種比以往有效得多的方式來管理海量數據并從中提取價值[6]。大數據分析（BDA）是大數據理念與方法的核心，是指對海量類型多樣、增長快速、內容真實的數據進行分析，從中找出可以幫助決策的隱藏模式、未知的相關關系以及其他有用信息的過程[7]。本系統在固廢收運末端添加大數據分析，對系統采集與傳輸的數據進行分析，從而實現對運輸車輛的動態分配，減少收運車運營成本。大數據分析，就是當固廢、收運車的相關數據達到一定量時開始分析，包括哪種固廢量比較多，區域內收運車數量是否適當，為相關負責單位提供數據支撐。

3 結語

在利用物聯網等技術采集深埋桶內固體廢棄物容量信息，實現將信息發送給服務器并存儲于服務器中等功能的基礎上，著重進行固廢運輸車輛的最優路徑規劃。結合百度地圖API接口，對深埋桶和固廢收運車進行定位，結合算法對固廢收運車進行最優路線規劃，實施導航，并在收運末端添加大數據分析，從而實現對運輸車輛的動態分配。對固廢收運車路線進行規劃可以節省人力、物力、財力，同時這項路徑規劃的技術可以平滑轉移到其他應用場景中。

參考文獻

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[5]李幸澤.基于WEB方式的智能家電控制網關的研究[D].廣州：廣東工業大學，2012.

[6]張春磊，楊小牛.大數據分析（BDA）及其在情報領域的應用[J].中國電子科學研究院學報，2013，8（01）：18-22.

[7]李廣建，化柏林.大數據分析與情報分析關系辨析[J].中國圖書館學報，2014，40（05）：14-22.

（責編：張宏民）