一种基于云计算和大数据的智慧城市管理系统的制作方法

1.本发明涉及城市管理技术领域，具体涉及一种基于云计算和大数据的智慧城市管理系统。


背景技术：

2.智慧城市是指利用各种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量；随着云计算和大数据技术的发展，利用云计算技术的分布式运行与大数据技术的整体性分析，将其应用到城市运行数据的管理中；交通作城市功能重要组成部分，对城市居民的生活体验有着直接影响。
3.目前在城市交通管理中，上下班的出行高峰是道路堵塞的主要时段，常采用的绕路出行方式未能有效解决道路堵塞的问题，而路侧车位作为一种便利的停车方式，能够充分利用道路空间资源，但其疏于有效的管理，限制了其在城市交通中的调节作用。
4.现有技术中也出现了一些基于云计算和大数据的智慧城市管理系统的技术方案，如申请号为cn201610817197.7的一项中国专利公开了一种基于大数据技术和互联网的城市级智慧停车管理系统，包括静态交通大数据处理中心、三位一体虚拟城市停车资源库和线上智慧停车诱导系统、线下智慧停车诱导系统，所述三位一体虚拟城市停车资源库获取停车场的实时泊位供给数据，该三位一体虚拟城市停车资源库一方面通过线上智慧停车诱导系统、线下智慧停车诱导系统实时发布车位供给数据，另一方面将实时泊位信息上传至静态交通大数据处理中心；该技术方案充分挖掘静态交通数据，能够提升静态交通停车泊位效率，解决停车难和静态交通大数据价值发挥问题；但是该方案中未解决停车泊位与城市交通压力间的关系，在居民出行的高峰时段，城市交通的堵塞状况未得到缓解的问题。
5.鉴于此，本发明提出了一种基于云计算和大数据的智慧城市管理系统，解决了上述技术问题。


技术实现要素：

6.为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种基于云计算和大数据的智慧城市管理系统，通过云计算技术对网格模块区域的交通状况进行单独分析，并对城市交通趋势变化的预测汇总到调度模块的大数据中，对城市交通的拥堵程度进行整体性分析和预测，进而通过在路侧车位中采取动态计费的方式，对车位中停放车辆进入城市道路中进行引导，从源头上缓解拥堵时段的城市交通压力。
7.本发明所述的一种基于云计算和大数据的智慧城市管理系统，包括泊车模块、网格模块和调度模块；所述泊车模块安装在路侧车位中，并将其停车状况的数据反馈至网格模块中；所述网格模块依据城市道路等级进行区域划分，并通过无线方式对区域内的泊车模块进行控制；所述调度模块用于对网格模块区域内的道路堵塞状况进行监控；
8.所述泊车模块包括伸缩带、减速垄和控制器；所述伸缩带呈弧形的凸起结构，伸缩带分布在路侧车位的长度方向上，伸缩带的两端设有相垂直的减速垄，伸缩带和减速垄在
路侧车位中形成了工字型的隆起；所述减速垄端部相向的一侧还设有托板；所述伸缩带的内部还设有电机驱动的丝杠滑块副，丝杠滑块副贯穿伸缩带的两侧与托板相固定；所述托板中还预设有应力感应器；所述控制器与网格模块间进行数据交互并调节泊车模块的运行；
9.现有技术中，城市中上下班的出行高峰是道路堵塞的主要时段，常采用的绕路出行方式未能有效解决道路堵塞的问题，而路侧车位作为一种便利的停车方式，能够充分利用道路空间资源，但其疏于有效的管理，限制了其在城市交通中的调节作用；
10.因此，本发明通过设置的泊车模块对路侧车位的使用情况进行统计，并通过设置的伸缩带和减速垄进行车位标识，替代了对路面车位标线的维护，安装在伸缩带上的托板，在其中应力感应器的作用，识别停车状态下的车辆姿态，且托板在伸缩带中丝杠滑块副的驱动下改变其间的距离，继而对车位中停放车辆的轴距起到了筛选，对不符合路侧车位停放要求的车辆进行额外收费，维持路侧车位的使用环境，同时在调度模块监控道路处于畅通状态时，采用计费结算停车费，当城市道路中行驶的车辆在逐渐增加至交通负荷极限后，采取免费停车的结算方式，并在道路状况处于堵塞时，将路侧车位更改为补时结算，用来抵消路侧车位的使用时长，降低城市交通堵塞状态下车流增量；本发明利用了云计算技术对网格模块区域的交通状况进行单独分析，并对城市交通趋势变化的预测汇总到调度模块的大数据中，对城市交通的拥堵程度进行整体性分析和预测，进而通过在路侧车位中采取动态计费的方式，对车位中停放车辆进入城市道路中进行引导，从源头上缓解拥堵时段的城市交通压力。
11.优选的，所述调度模块按网格模块所属的城市道路等级，将网格模块区域内泊车模块对应的路侧车位采取计费、免费和补时的结算方式，并通过路侧车位不同的结算方式引导进入城市道路中的汽车量；通过在网格模块对应区域内采取差异化的收费方式，继而引导网格模块区域内城市道路的停放车辆，降低所需时段中路侧车位车辆移动对道路车流量的干扰。
12.优选的，所述调度模块中的结算方式区别依据城市道路的位置进行梯度设定；调度模块依据记录城市道路的大量拥堵状况数据，将路侧车位的收费时段标准发送至相应网格模块中的泊车模块内，通过计费和补时的方式分别引导降低和增加对应路侧的停车量；通过调度模块中记录城市道路车流量的大数据，进行分析预测，继而改变网格区域内的车流量，对城市道路的整体承载能力进行调节。
13.优选的，所述网格模块安装在道路侧的路灯杆上，并依托路灯的电力运行；所述网格模块还对区域内泊车模块中的停放车辆进行统计，记录区域内路侧车位时段内的使用频数，并识别进入泊车模块中路侧车位的车辆牌号；所述网格模块根据调度模块监控的区域内道路堵塞程度，调节区域内泊车模块的计费标准；所述网格模块在相邻区域间还进行交互通讯，网格模块将其区域内路侧车位的即时停车量数据进行记录，获得相邻区域内路侧车辆的数据，向路侧车位余量充足的道路进行指引。
14.优选的，所述伸缩带为弹性橡胶制成的壳体结构，伸缩带中还设有压力发电器，压力发电器通过其中设置的导体杆切割永磁体的磁场进行发电；所述导体杆安装在伸缩带内的竖直方向上，导体杆与伸缩带的底面间通过弹簧相固定；工作时，泊车模块对路侧车位中停放的车辆进行识别，并需要控制伸缩带中电机驱动的丝杠滑块副的运行，且路侧车位中
的泊车模块独立于城市基础设施；通过设置在伸缩带中的压力发电器，配合弹性橡胶制成的壳状结构，在路侧车位中驶入停放车辆的过程中，伸缩带在车辆轮胎挤压脱离的瞬间，驱动其内部的导体杆在弹簧作用下产生往复位移，并切割永磁体的磁场，使压力发电器产生电能补充到蓄电池中，用于供给泊车模块运行时所需的电能，且压力发电器产生的电流脉冲作为泊车模块的启动讯号，减少泊车模块的能量消耗并延长其使用时间，从而提升了基于云计算和大数据的智慧城市管理系统的运行效果。
15.优选的，所述伸缩带的内部还设有压盘，压盘固定在导体杆上方的伸缩带内壁上；所述压盘的底面上还开设有锥槽；工作时，车辆在停放至路侧车位的过程中，车辆轮胎从伸缩带壳体的一侧移动到另一侧，伸缩带受到的挤压里方向处于动态变化状态下；通过设置在伸缩带内壁上的压盘，并使其底面的锥槽对位于导体杆，使得压盘在伸缩带表面倾斜方向的作用力下，经锥槽内壁的倾面转化为作用到导体杆竖直方向上的位移，确保了导体杆在伸缩带内部的往复位移过程的稳定，维持压力发电器的作用，从而提升了基于云计算和大数据的智慧城市管理系统的运行效果。
16.优选的，所述伸缩带的两侧设置有伸缩缝，伸缩缝位于丝杠滑块副的上侧；所述伸缩缝的内部还设有鼓气球，鼓气球的气口朝向伸缩缝两侧的托板；工作时，路侧车位会使伸缩带壳体经受露天环境的温度变化而产生胀缩，使其在车辆停放的挤压过程中加剧了磨损；通过设置在伸缩带两侧的伸缩缝，作为伸缩带壳体胀缩形变的余量，并通过设置的鼓气球，在车辆轮胎挤压伸缩带使压迫鼓气球使其中的气体吹向两侧的托板，对积存在伸缩带两侧的杂物进行吹扫，保持托板在丝杠滑块副驱动下的移动效果，且鼓气球在环境温度变化下的胀缩，能够随伸缩带的壳体产生同趋向的胀缩变化，避免伸缩带壳体在胀缩状态下形成不平整的表面，保持伸缩带内部导体杆的行程空间，从而提升了基于云计算和大数据的智慧城市管理系统的运行效果。
17.优选的，所述托板的底面上还安装有转动的滑杆，滑杆的端部还设置有固定的半球体，半球体的端面与托板滑动接触；工作时，伸缩带上的丝杠滑块副在牵引托板移动的过程中，托板与道路地面间处于滑动摩擦的接触状态，而道路表面的不平整会增加托板滑移阻力；通过设置在托板底面上转动的滑杆，配合其端部固定的半球体，将托板与道路间的面接触转变为球体的点接触，降低托板移动的阻力，且半球体在接触到道路表面的不平整处时，利用滑杆在托板的底面进行转动，使半球体改变在道路表面的位置，确保托板移动过程的稳定，从而维持了基于云计算和大数据的智慧城市管理系统的运行效果。
18.优选的，所述滑杆上还设置有相铰接的连杆，连杆使相邻的滑杆连接起来；所述半球体的尺寸在托板边缘向其中心的方向逐渐减小；工作时，托板上的半球体在道路不平整表面的作用下会形成差异的转动姿态，使托板表面在承受车辆时处于不均衡的受力状态；通过设置在滑杆间的连杆，使单个半球体产生的偏转变化带动其整体相对托板进行的移动，保持半球体对托板的支撑点处于均衡分布的状态，且半球体在朝向托板边缘逐渐减小的尺寸，使车辆轮胎在接触到托板边缘时，通过托板的姿态变化维持在偏心状态下的结构稳定，从而提升了基于云计算和大数据的智慧城市管理系统的运行效果。
19.本发明的有益效果如下：
20.1.本发明通过云计算技术对网格模块区域的交通状况进行单独分析，并对城市交通趋势变化的预测汇总到调度模块的大数据中，对城市交通的拥堵程度进行整体性分析和
预测，进而通过在路侧车位中采取动态计费的方式，对车位中停放车辆进入城市道路中进行引导。
21.2.本发明通过设置在伸缩带中的压力发电器，作为泊车模块的启动讯号，并对泊车模块的电能进行补充；设置在伸缩带内壁上的压盘，并使其底面的锥槽对位于导体杆，确保了导体杆在伸缩带内部的往复位移过程的稳定；设置在伸缩带两侧伸缩缝中的鼓气球，对积存在伸缩带两侧的杂物进行吹扫，保持伸缩带内部导体杆的行程空间。
22.3.本发明通过设置在托板底面上转动的滑杆和半球体，降低托板移动的阻力，并利用滑杆在托板的底面进行转动，确保托板移动过程的稳定；设置在滑杆间的连杆，使单个半球体产生的偏转变化带动其整体相对托板进行的移动，保持半球体对托板的支撑点处于均衡分布的状态，维持其结构的稳定。
附图说明
23.下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
24.图1是本发明中智慧城市管理系统的结构框图；
25.图2是本发明中泊车模块立体图；
26.图3是本发明中伸缩带部件的立体图；
27.图4是本发明中托板部件的立体图；
28.图5是图2中a处的局部放大图；
29.图6是图3中b处的局部放大图；
30.图中：伸缩带1、伸缩缝11、鼓气球12、减速垄2、托板3、应力感应器31、丝杠滑块副4、压力发电器5、导体杆51、永磁体52、弹簧53、压盘6、锥槽61、滑杆7、半球体71、连杆72。
具体实施方式
31.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
32.如图1至图6所示，本发明所述的一种基于云计算和大数据的智慧城市管理系统，包括泊车模块、网格模块和调度模块；所述泊车模块安装在路侧车位中，并将其停车状况的数据反馈至网格模块中；所述网格模块依据城市道路等级进行区域划分，并通过无线方式对区域内的泊车模块进行控制；所述调度模块用于对网格模块区域内的道路堵塞状况进行监控；
33.所述泊车模块包括伸缩带1、减速垄2和控制器；所述伸缩带1呈弧形的凸起结构，伸缩带1分布在路侧车位的长度方向上，伸缩带1的两端设有相垂直的减速垄2，伸缩带1和减速垄2在路侧车位中形成了工字型的隆起；所述减速垄2端部相向的一侧还设有托板3；所述伸缩带1的内部还设有电机驱动的丝杠滑块副4，丝杠滑块副4贯穿伸缩带1的两侧与托板3相固定；所述托板3中还预设有应力感应器31；所述控制器与网格模块间进行数据交互并调节泊车模块的运行；
34.现有技术中，城市中上下班的出行高峰是道路堵塞的主要时段，常采用的绕路出行方式未能有效解决道路堵塞的问题，而路侧车位作为一种便利的停车方式，能够充分利用道路空间资源，但其疏于有效的管理，限制了其在城市交通中的调节作用；
35.因此，本发明通过设置的泊车模块对路侧车位的使用情况进行统计，并通过设置的伸缩带1和减速垄2进行车位标识，替代了对路面车位标线的维护，安装在伸缩带1上的托板3，在其中应力感应器31的作用，识别停车状态下的车辆姿态，且托板3在伸缩带1中丝杠滑块副4的驱动下改变其间的距离，继而对车位中停放车辆的轴距起到了筛选，对不符合路侧车位停放要求的车辆进行额外收费，维持路侧车位的使用环境，同时在调度模块监控道路处于畅通状态时，采用计费结算停车费，当城市道路中行驶的车辆在逐渐增加至交通负荷极限后，采取免费停车的结算方式，并在道路状况处于堵塞时，将路侧车位更改为补时结算，用来抵消路侧车位的使用时长，降低城市交通堵塞状态下车流增量；本发明利用了云计算技术对网格模块区域的交通状况进行单独分析，并对城市交通趋势变化的预测汇总到调度模块的大数据中，对城市交通的拥堵程度进行整体性分析和预测，进而通过在路侧车位中采取动态计费的方式，对车位中停放车辆进入城市道路中进行引导，从源头上缓解拥堵时段的城市交通压力。
36.作为本发明的一种实施方式，所述调度模块按网格模块所属的城市道路等级，将网格模块区域内泊车模块对应的路侧车位采取计费、免费和补时的结算方式，并通过路侧车位不同的结算方式引导进入城市道路中的汽车量；通过在网格模块对应区域内采取差异化的收费方式，继而引导网格模块区域内城市道路的停放车辆，降低所需时段中路侧车位车辆移动对道路车流量的干扰。
37.作为本发明的一种实施方式，所述调度模块中的结算方式区别依据城市道路的位置进行梯度设定；调度模块依据记录城市道路的大量拥堵状况数据，将路侧车位的收费时段标准发送至相应网格模块中的泊车模块内，通过计费和补时的方式分别引导降低和增加对应路侧的停车量；通过调度模块中记录城市道路车流量的大数据，进行分析预测，继而改变网格区域内的车流量，对城市道路的整体承载能力进行调节。
38.作为本发明的一种实施方式，所述网格模块安装在道路侧的路灯杆上，并依托路灯的电力运行；所述网格模块还对区域内泊车模块中的停放车辆进行统计，记录区域内路侧车位时段内的使用频数，并识别进入泊车模块中路侧车位的车辆牌号；所述网格模块根据调度模块监控的区域内道路堵塞程度，调节区域内泊车模块的计费标准；所述网格模块在相邻区域间还进行交互通讯，网格模块将其区域内路侧车位的即时停车量数据进行记录，获得相邻区域内路侧车辆的数据，向路侧车位余量充足的道路进行指引。
39.作为本发明的一种实施方式，所述伸缩带1为弹性橡胶制成的壳体结构，伸缩带1中还设有压力发电器5，压力发电器5通过其中设置的导体杆51切割永磁体52的磁场进行发电；所述导体杆51安装在伸缩带1内的竖直方向上，导体杆51与伸缩带1的底面间通过弹簧53相固定；工作时，泊车模块对路侧车位中停放的车辆进行识别，并需要控制伸缩带1中电机驱动的丝杠滑块副4的运行，且路侧车位中的泊车模块独立于城市基础设施；通过设置在伸缩带1中的压力发电器5，配合弹性橡胶制成的壳状结构，在路侧车位中驶入停放车辆的过程中，伸缩带1在车辆轮胎挤压脱离的瞬间，驱动其内部的导体杆51在弹簧53作用下产生往复位移，并切割永磁体52的磁场，使压力发电器5产生电能补充到蓄电池中，用于供给泊车模块运行时所需的电能，且压力发电器5产生的电流脉冲作为泊车模块的启动讯号，减少泊车模块的能量消耗并延长其使用时间，从而提升了基于云计算和大数据的智慧城市管理系统的运行效果。
40.作为本发明的一种实施方式，所述伸缩带1的内部还设有压盘6，压盘6固定在导体杆51上方的伸缩带1内壁上；所述压盘6的底面上还开设有锥槽61；工作时，车辆在停放至路侧车位的过程中，车辆轮胎从伸缩带1壳体的一侧移动到另一侧，伸缩带1受到的挤压里方向处于动态变化状态下；通过设置在伸缩带1内壁上的压盘6，并使其底面的锥槽61对位于导体杆51，使得压盘6在伸缩带1表面倾斜方向的作用力下，经锥槽61内壁的倾面转化为作用到导体杆51竖直方向上的位移，确保了导体杆51在伸缩带1内部的往复位移过程的稳定，维持压力发电器5的作用，从而提升了基于云计算和大数据的智慧城市管理系统的运行效果。
41.作为本发明的一种实施方式，所述伸缩带1的两侧设置有伸缩缝11，伸缩缝11位于丝杠滑块副4的上侧；所述伸缩缝11的内部还设有鼓气球12，鼓气球12的气口朝向伸缩缝11两侧的托板3；工作时，路侧车位会使伸缩带1壳体经受露天环境的温度变化而产生胀缩，使其在车辆停放的挤压过程中加剧了磨损；通过设置在伸缩带1两侧的伸缩缝11，作为伸缩带1壳体胀缩形变的余量，并通过设置的鼓气球12，在车辆轮胎挤压伸缩带1使压迫鼓气球12使其中的气体吹向两侧的托板3，对积存在伸缩带1两侧的杂物进行吹扫，保持托板3在丝杠滑块副4驱动下的移动效果，且鼓气球12在环境温度变化下的胀缩，能够随伸缩带1的壳体产生同趋向的胀缩变化，避免伸缩带1壳体在胀缩状态下形成不平整的表面，保持伸缩带1内部导体杆51的行程空间，从而提升了基于云计算和大数据的智慧城市管理系统的运行效果。
42.作为本发明的一种实施方式，所述托板3的底面上还安装有转动的滑杆7，滑杆7的端部还设置有固定的半球体71，半球体71的端面与托板3滑动接触；工作时，伸缩带1上的丝杠滑块副4在牵引托板3移动的过程中，托板3与道路地面间处于滑动摩擦的接触状态，而道路表面的不平整会增加托板3滑移阻力；通过设置在托板3底面上转动的滑杆7，配合其端部固定的半球体71，将托板3与道路间的面接触转变为球体的点接触，降低托板3移动的阻力，且半球体71在接触到道路表面的不平整处时，利用滑杆7在托板3的底面进行转动，使半球体71改变在道路表面的位置，确保托板3移动过程的稳定，从而维持了基于云计算和大数据的智慧城市管理系统的运行效果。
43.作为本发明的一种实施方式，所述滑杆7上还设置有相铰接的连杆72，连杆72使相邻的滑杆7连接起来；所述半球体71的尺寸在托板3边缘向其中心的方向逐渐减小；工作时，托板3上的半球体71在道路不平整表面的作用下会形成差异的转动姿态，使托板3表面在承受车辆时处于不均衡的受力状态；通过设置在滑杆7间的连杆72，使单个半球体71产生的偏转变化带动其整体相对托板3进行的移动，保持半球体71对托板3的支撑点处于均衡分布的状态，且半球体71在朝向托板3边缘逐渐减小的尺寸，使车辆轮胎在接触到托板3边缘时，通过托板3的姿态变化维持在偏心状态下的结构稳定，从而提升了基于云计算和大数据的智慧城市管理系统的运行效果。
44.工作时，通过设置的泊车模块对路侧车位的使用情况进行统计，并通过设置的伸缩带1和减速垄2进行车位标识，替代了对路面车位标线的维护，安装在伸缩带1上的托板3，在其中应力感应器31的作用，识别停车状态下的车辆姿态，且托板3在伸缩带1中丝杠滑块副4的驱动下改变其间的距离，继而对车位中停放车辆的轴距起到了筛选，对不符合路侧车位停放要求的车辆进行额外收费，维持路侧车位的使用环境，同时在调度模块监控道路处
于畅通状态时，采用计费结算停车费，当城市道路中行驶的车辆在逐渐增加至交通负荷极限后，采取免费停车的结算方式，并在道路状况处于堵塞时，将路侧车位更改为补时结算，用来抵消路侧车位的使用时长，降低城市交通堵塞状态下车流增量；设置在伸缩带1中的压力发电器5，配合弹性橡胶制成的壳状结构，在路侧车位中驶入停放车辆的过程中，伸缩带1在车辆轮胎挤压脱离的瞬间，驱动其内部的导体杆51在弹簧53作用下产生往复位移，并切割永磁体52的磁场，使压力发电器5产生电能补充到蓄电池中，用于供给泊车模块运行时所需的电能，且压力发电器5产生的电流脉冲作为泊车模块的启动讯号，减少泊车模块的能量消耗并延长其使用时间；设置在伸缩带1内壁上的压盘6，并使其底面的锥槽61对位于导体杆51，使得压盘6在伸缩带1表面倾斜方向的作用力下，经锥槽61内壁的倾面转化为作用到导体杆51竖直方向上的位移，确保了导体杆51在伸缩带1内部的往复位移过程的稳定，维持压力发电器5的作用；设置在伸缩带1两侧的伸缩缝11，作为伸缩带1壳体胀缩形变的余量，并通过设置的鼓气球12，在车辆轮胎挤压伸缩带1使压迫鼓气球12使其中的气体吹向两侧的托板3，对积存在伸缩带1两侧的杂物进行吹扫，保持托板3在丝杠滑块副4驱动下的移动效果，且鼓气球12在环境温度变化下的胀缩，能够随伸缩带1的壳体产生同趋向的胀缩变化，避免伸缩带1壳体在胀缩状态下形成不平整的表面，保持伸缩带1内部导体杆51的行程空间；设置在托板3底面上转动的滑杆7，配合其端部固定的半球体71，将托板3与道路间的面接触转变为球体的点接触，降低托板3移动的阻力，且半球体71在接触到道路表面的不平整处时，利用滑杆7在托板3的底面进行转动，使半球体71改变在道路表面的位置，确保托板3移动过程的稳定；设置在滑杆7间的连杆72，使单个半球体71产生的偏转变化带动其整体相对托板3进行的移动，保持半球体71对托板3的支撑点处于均衡分布的状态，且半球体71在朝向托板3边缘逐渐减小的尺寸，使车辆轮胎在接触到托板3边缘时，通过托板3的姿态变化维持在偏心状态下的结构稳定。
45.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。