基于Android平台的农村固废收运系统最优路径规划的设计方案

张红梦 顾涓涓 吴亚

摘 要：为了对农村固体废弃物收运线路进行最优路径规划，该文在利用物联网等技术采集深埋桶内固体废弃物容量信息，实现将信息发送给服务器并存储于服务器中等功能的基础上，提出了一种基于Android平台的农村固废收运系统最优路径规划的设计方案。该系统结合百度地图API接口，将地区区域内的深埋桶在地图上进行定位，同时对固废收运车进行实时定位，结合算法对固废收运车进行最优路线规划，实施导航，并在收运末端添加大数据分析，从而实现对运输车辆以及工作人员的实时监管，减少垃圾车运营成本，实现固废从收集到运输整个阶段的智能化、信息化。

关键词：农村固废收运；Android；最优路径规划

中图分类号 X799.3 文献标识码 A 文章编号 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“改善农村人居环境”工作会议在贵州遵义召开，时任国务院副总理汪洋出席并强调，“要坚持问题导向，全面推进农村环境治理，改善村容村貌”[1]。随着农村的巨大变化，固体废弃物的种类和数量都在不断增多，随便堆放，使得农村固体废弃物污染环境的问题越来越严重[2]。现阶段的固废收运系统存在着如下急需改进的地方：如何有效地实现固废的收集与运输；如何准确、及时地实现固废的量的采集与统计；如何合理、公平地实现固废处理收费；如何实现固废收运车的动态分配。尤其在固废收运环节中，固废收运车的分配存在很大的不合理现象，同时往返固废收运点以及处理站的路径没有做到最优，浪费的时间和经济代价无法估量。为此，本文针对固废收运路径的优化问题，运用Android平台并结合百度地图API接口及算法对固废收运车进行最优路线规划，提高收运效率，从而实现了农村固废信息化管理，为决策部门提供决策依据。

1 固废收运系统概述

Android是以Linux和JAVA为基础的开源性操作系统，Android是专门为移动终端打造的完整且真正开放的软件[3]。2008年，谷歌推出了第一个版本的Android系统。Android有Linux内核层、系统运行库层、应用框架层及应用层这4层架构。

本文旨在利用Android平台对农村固废收运车辆进行最优路径规划，在实现深埋桶的满桶报警功能后，接下来着重进行运输车辆的最优路径规划的功能。当深埋桶满桶报警后，服务器会发送深埋桶的位置以及其他基本信息给客户端，客户端会进行路径计算，给出最优路径。本文对农村固废收运车辆进行最优路径规划，以达到快速、高效的收运固废，减少运营成本，并在固废收运末端添加大数据分析，合理分配收运车。

2 系统模块功能

本系统主要完成收运固废时最优路径规划的功能，同时在收运末端添加大数据分析，从而实现对运输车辆的动态分配。具体过程为：深埋桶满桶报警后，满桶信息发送到服务器，APP从服务器获取到深埋桶的位置信息，进行路径规划，实现固废的高效收运。路径规划流程如图1所示。

2.1 Android开发环境的搭建 Android項目程序编写所用的语言是JAVA语言，所以本文在进行Android项目程序编写之前，先进行JDK控件的下载安装，因为JDK里包括了程序编写运行时所需要JRE以及一些库文件。首先在Oracle官网下载JDK，并根据提示进行安装。安装成功后，对电脑进行环境变量的配置，包括：新建JAVA_HOME、配置Path以及ClassPath 2个系统的环境变量。本文在了解安卓系统的框架结构后，从用户角度出发，设计客户端的UI界面。包括登陆界面、百度地图初始化界面、接收服务器发送信息的界面、自动规划最优路径导航界面、任务状态查询界面等。

2.2 百度地图API环境搭建 调用百度地图API来实现深埋桶、运输车辆定位，以及对收运路线进行计算并实施导航。在使用百度地图API之前，需要进行一系列的相关操作：申请百度账号；打开百度地图开发平台进行API密钥的申请。根据上述操作，完成密钥申请，并将密钥记录下来。接下来在百度地图开发平台下载所需的百度地图SDK，通过使用百度地图SDK，可以快速地实现高效、精准的对深埋桶、固废收运车、固废收运点进行定位，并实施导航。在百度地图SDK下载完成后，需要在Android项目编辑器，及eclipse中，将下载的开发包配置到相应位置，并且对Android Manifest进行配置。

2.3 服务器与客户端信息交互 采用嵌入式Web服务器，即将Web服务器移植到嵌入式设备当中去，也可以看作是对嵌入式设备的网络功能模块进行的扩展[4]。在农村固废收运系统最优路径规划的设计中，采用嵌入式服务器可以直接在电脑上进行应用，减少了成本。嵌入式Web服务器是基于Http协议开发的，它能够提供通用的网络接口，客户端对它的访问与对普通的服务器并无差别[5]。同时服务器能对Http协议进行解析，并且进行网络连接，并对客户端的请求进行解析和响应，最终回执结果。

2.4 最优路径规划 为固废收运车辆进行最优路径规划及导航是本系统的重要部分，本系统选择采用百度地图SDK来对固废收运车辆进行最优路径规划，并实现导航功能。在百度开发平台下载最新版本的百度地图SDK，可根据需求来进行多点间的导航，同时在驾车时伴随语音播报，给固废收运车带来简便的使用体验，再结合算法进行多点间的最优路径规划。

2.5 大数据分析 大数据分析是在数据密集型环境下，对数据科学的重新思考和进行新的模式探索的产物。严格来说，大数据更像是一种策略而非技术，其核心理念就是以一种比以往有效得多的方式来管理海量数据并从中提取价值[6]。大数据分析（BDA）是大数据理念与方法的核心，是指对海量类型多样、增长快速、内容真实的数据进行分析，从中找出可以帮助决策的隐藏模式、未知的相关关系以及其他有用信息的过程[7]。本系统在固废收运末端添加大数据分析，对系统采集与传输的数据进行分析，从而实现对运输车辆的动态分配，减少收运车运营成本。大数据分析，就是当固废、收运车的相关数据达到一定量时开始分析，包括哪种固废量比较多，区域内收运车数量是否适当，为相关负责单位提供数据支撑。

3 结语

在利用物联网等技术采集深埋桶内固体废弃物容量信息，实现将信息发送给服务器并存储于服务器中等功能的基础上，着重进行固废运输车辆的最优路径规划。结合百度地图API接口，对深埋桶和固废收运车进行定位，结合算法对固废收运车进行最优路线规划，实施导航，并在收运末端添加大数据分析，从而实现对运输车辆的动态分配。对固废收运车路线进行规划可以节省人力、物力、财力，同时这项路径规划的技术可以平滑转移到其他应用场景中。

参考文献

[1]马衔石.农村固体废弃物处置现状及对策分析[J].乡村科技，2017（30）：78-79.

[2]孙映萍.农村固体废弃物现状及对策分析[J].企业导报，2013（03）：241.

[3]梁春华，张海云.浅析Android技术在高职操作系统教学中的应用[J].山西财政税务专科学校学报，2011，13（05）：70-72.

[4]刘承磊.基于Web的智能家居控制器的设计与实现[D].泰安：山东农业大学，2009.

[5]李幸泽.基于WEB方式的智能家电控制网关的研究[D].广州：广东工业大学，2012.

[6]张春磊，杨小牛.大数据分析（BDA）及其在情报领域的应用[J].中国电子科学研究院学报，2013，8（01）：18-22.

[7]李广建，化柏林.大数据分析与情报分析关系辨析[J].中国图书馆学报，2014，40（05）：14-22.

（责编：张宏民）