一种公交乘客候车时间识别系统及方法与流程

1.本发明属于公共交通技术领域，具体涉及一种公交乘客候车时间识别系统及方法。


背景技术：

2.随着交通规划回归“公交优先”以及“人本交通”理念，信息化、智慧化和可持续发展是关键。为优化公交管理体系，乘客信息采集尤为重要，而乘客候车时间数据必不可少。目前，公交乘客候车时间的数据来源普遍采用的是如下两种采集方法：人工计数法，该方法的缺陷是需要每个站点分配人员计时计数，人工成本过高，数据采集无法做到全天候覆盖，准确率低；模型预测法，该方法依据相关性数据推测乘客候车时间范围，其算法本身具有局限性。因此，乘客候车时间的精准采集成为一种必然的趋势。但现有乘客候车数据采集无法准确得到公交乘客候车时间数据，因此对于公交的研究贡献仍有所欠缺。
3.专利cn105469602a公开了一种基于ic卡数据的公交乘客候车时间范围的预测方法，该方法能够预测下一辆公交将在某一时刻至某一时刻到达某个站点，填补了公交到站时间范围预测的空白。但是该发明是基于ic卡数据得到车头时距，数据采集不全面，且遗漏二次等车的乘客候车时间，因此得出的候车时间范围不够全面。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种公交乘客候车时间识别系统及方法，该系统及方法有利于准确、可靠地获取公交乘客的候车时间。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种公交乘客候车时间识别系统，其特征在于，包括设于公交站点的站点信息采集装置、设于公交车上的车载信息采集装置以及中央处理系统；所述站点信息采集装置包括站点全景摄像机、站点压力传感器、站点控制单元和站点无线通讯模块，所述站点全景摄像机用于检测拍摄候车站台上的候车乘客图像，所述站点压力传感器用于检测候车站台上的候车乘客重量，所述站点全景摄像机、站点压力传感器分别与站点控制单元连接，并经站点无线通讯模块与中央处理系统进行无线通讯，以上传公交站点采集到的信息；所述车载信息采集装置包括车载开关门探测器、车载摄像机、车载压力传感器、车载gps定位器、车载控制单元和车载无线通讯模块，所述车载开关门探测器用于检测公交车门的开关，所述车载摄像机用于在公交车门打开后拍摄上车区域的乘客图像，所述车载压力传感器用于检测上车的乘客重量，所述车载gps定位器用于获取公交车的gps信息，所述车载开关门探测器、车载摄像机、车载压力传感器、车载gps定位器分别与车载控制单元连接，并经车载无线通讯模块与中央处理系统进行无线通讯，以上传公交车上采集到的信息；所述中央处理系统用于根据站点信息采集装置和车载信息采集装置采集到的信息，识别得到乘客的候车时间。
6.进一步地，所述站点全景摄像机的拍摄方向朝向候车站台，以拍摄候车站台上的候车乘客图像；所述站点压力传感器安装在候车站台压力感应区域的地面上，以检测候车站台上的候车乘客重量。
7.进一步地，所述车载开关门探测器安装于公交车门上，以检测公交车门的开关；所述车载摄像机的拍摄方向朝向上车区域，以在公交车门打开后拍摄上车区域的乘客图像；所述车载压力传感器安装在上车区域的地面上，以检测上车的乘客重量。
8.本发明还提供了一种公交乘客候车时间识别方法，包括以下步骤：候车乘客踏上候车站台后产生压力，站点控制单元记录开始候车时间，站点压力传感器采集站台重力数据，站点全景摄像机拍摄候车乘客图像，站点控制单元将包括开始候车时间、站台重力数据、候车乘客图像的相关信息上传至中央处理系统；中央处理系统通过图像识别提取候车乘客特征属性并编号，然后对该乘客特征及开始候车时间进行储存；公交车到站后车门打开，车载开关门探测器检测到车门打开后，车载压力传感器采集车上重力数据，车载摄像机拍摄上车乘客图像，车载控制单元记录上车时间，车载控制单元将包括上车时间、车上重力数据、上车乘客图像、公交车gps信息的相关信息上传至中央处理系统；中央处理系统通过图像识别提取上车乘客特征属性并编号，然后对该乘客特征及上车时间进行储存；中央处理系统对不同的公交站点位置和公交车gps信息进行位置匹配，然后对匹配上的候车站台和公交车的乘客特征属性进行匹配，用匹配上的乘客的上车时间与开始候车时间相减，得到该乘客的候车时间数据。
9.进一步地，中央处理系统将乘客分为有候车乘客、无候车乘客和流失乘客；对于上车的乘客，如果上车乘客特征属性与候车乘客特征属性匹配得上，则判断该乘客为有候车乘客，即经过候车后上车的乘客；对于上车的乘客，如果上车乘客特征属性无法匹配到对应的候车乘客特征属性，则判断该乘客为无候车乘客，即一抵达公交站点公交车就来了，无须候车即可上车的乘客；对于站点信息采集装置记录了候车乘客特征属性，但是在设定时间内都没有上车乘客特征属性与之匹配，则判断该乘客为流失乘客，即候车后放弃候车并离开公交站点的乘客。
10.进一步地，所述站点压力传感器不断检测压力感应区域上的总重量，当出现总重量增加一个人体重量级时，触发站点全景摄像机拍摄候车乘客图像，并通过站点控制单元将相关信息上传至中央处理系统，中央处理系统通过图像识别提取候车乘客特征属性，对比已记录的候车乘客特征属性，判断该乘客是否为该时间段内第一次站上站台，是则编号记录并存储。
11.进一步地，当乘客走下候车站台压力感应区域，站点压力传感器检测到压力感应区域上的总重量下降，过滤此变化；当乘客走下候车站台压力感应区域后又走上来，站点全景摄像机拍摄候车乘客图像并上传，中央处理系统通过对比判断该乘客并非该时间段内第一次站上站台，则不重新编号记录并存储。
12.进一步地，所述车载开关门探测器检测到车门打开后，车载压力传感器开始检测上车区域上的重量变化，当出现重量增加一个人体重量级时，车载摄像机拍摄上车乘客图像，车载控制单元记录上车时间，并通过车载控制单元将相关信息上传至中央处理系统；当车载开关门探测器检测到车门关闭后，车载摄像机停止拍摄。
13.进一步地，所述中央处理系统以公交车工作时间内车门打开时间为时间节点，查询该时间节点该公交车的gps信息，并与公交站点的位置信息进行对比匹配，找到位置匹配的公交站点，调用该公交站点乘客抵达时间表，时间表截取公交车第一名乘客上车时间前一定时间范围，以公交车上车乘客为主，匹配乘客特征属性，将同一乘客的上车时间与开始候车时间相减，记录为该乘客的候车时间，并将其在公交站点的编号和在公交车的编号合并作为其id，方便查阅。
14.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：提供了一种公交乘客候车时间识别系统及方法，该系统及方法利用设于公交站点和公交车上的多种检测技术，准确获取乘客候车、上车相关信息，然后通过图像识别和匹配技术对乘客进行匹配，进而自动高效、准确可靠地计算出乘客的候车时间，克服了现有技术无法准确获取公交乘客候车时间的问题，具有很强的实用性和广阔的应用前景。
附图说明
15.图1是本发明实施例的系统架构示意图。
16.图2是本发明实施例的方法实现原理图。
17.图3是本发明实施例中识别候车乘客信息及其候车时间的流程图。
具体实施方式
18.下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
19.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
20.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
21.如图1所示，本实施例提供了一种公交乘客候车时间识别系统，包括设于公交站点的站点信息采集装置、设于公交车上的车载信息采集装置以及中央处理系统。
22.所述站点信息采集装置包括站点全景摄像机、站点压力传感器、站点控制单元和站点无线通讯模块，所述站点全景摄像机用于检测拍摄候车站台上的候车乘客图像，所述站点压力传感器用于检测候车站台上的候车乘客重量，所述站点全景摄像机、站点压力传感器分别与站点控制单元连接，并经站点无线通讯模块与中央处理系统进行无线通讯，以上传公交站点采集到的信息。
23.所述车载信息采集装置包括车载开关门探测器、车载摄像机、车载压力传感器、车载gps定位器、车载控制单元和车载无线通讯模块，所述车载开关门探测器用于检测公交车门的开关，所述车载摄像机用于在公交车门打开后拍摄上车区域的乘客图像，所述车载压力传感器用于检测上车的乘客重量，所述车载gps定位器用于获取公交车的gps信息，所述车载开关门探测器、车载摄像机、车载压力传感器、车载gps定位器分别与车载控制单元连接，并经车载无线通讯模块与中央处理系统进行无线通讯，以上传公交车上采集到的信息。
24.所述中央处理系统用于根据站点信息采集装置和车载信息采集装置采集到的信息，识别得到乘客的候车时间。
25.在本实施例中，所述站点全景摄像机的拍摄方向朝向候车站台，以拍摄候车站台上的候车乘客图像；所述站点压力传感器安装在候车站台压力感应区域的地面上，以检测候车站台上的候车乘客重量。
26.在本实施例中，所述车载开关门探测器安装于公交车门上，以检测公交车门的开关；所述车载摄像机的拍摄方向朝向上车区域，以在公交车门打开后拍摄上车区域的乘客图像；所述车载压力传感器安装在上车区域的地面上，以检测上车的乘客重量。
27.本实施例还提供了基于上述系统的公交乘客候车时间识别方法，其实现原理如图2所示。该方法包括以下步骤：1）候车乘客踏上候车站台后产生压力，站点控制单元记录开始候车时间，站点压力传感器采集站台重力数据，站点全景摄像机拍摄候车乘客图像，站点控制单元将包括开始候车时间、站台重力数据、候车乘客图像的相关信息上传至中央处理系统；中央处理系统通过图像识别提取候车乘客特征属性并编号，然后对该乘客特征及开始候车时间进行储存；2）公交车到站后车门打开，车载开关门探测器检测到车门打开后，车载压力传感器采集车上重力数据，车载摄像机拍摄上车乘客图像，车载控制单元记录上车时间，车载控制单元将包括上车时间、车上重力数据、上车乘客图像、公交车gps信息的相关信息上传至中央处理系统；中央处理系统通过图像识别提取上车乘客特征属性并编号，然后对该乘客特征及上车时间进行储存；3）中央处理系统对不同的公交站点位置和公交车gps信息进行位置匹配，然后对匹配上的候车站台和公交车的乘客特征属性进行匹配，用匹配上的乘客的上车时间与开始候车时间相减，得到该乘客的候车时间数据。
28.在本实施例中，中央处理系统将乘客分为有候车乘客、无候车乘客和流失乘客；对于上车的乘客，如果上车乘客特征属性与候车乘客特征属性匹配得上，则判断该乘客为有候车乘客，即经过候车后上车的乘客；对于上车的乘客，如果上车乘客特征属性无法匹配到对应的候车乘客特征属性，则判断该乘客为无候车乘客，即一抵达公交站点公交车就来了，无须候车即可上车的乘客；对于站点信息采集装置记录了候车乘客特征属性，但是在设定时间内都没有上车乘客特征属性与之匹配，则判断该乘客为流失乘客，即候车后放弃候车并离开公交站点的乘客。
29.在本实施例中，所述站点压力传感器不断检测压力感应区域上的总重量，当出现总重量增加一个人体重量级时，触发站点全景摄像机拍摄候车乘客图像，并通过站点控制单元将相关信息上传至中央处理系统，中央处理系统通过图像识别提取候车乘客特征属性，对比已记录的候车乘客特征属性，判断该乘客是否为该时间段内第一次站上站台，是则编号记录并存储。
30.由于乘客是活动的，当乘客走下候车站台压力感应区域，站点压力传感器检测到压力感应区域上的总重量下降，过滤此变化；当乘客走下候车站台压力感应区域后又走上来，站点全景摄像机拍摄候车乘客图像并上传，中央处理系统通过对比判断该乘客并非该时间段内第一次站上站台，则不重新编号记录并存储。
31.在本实施例中，所述车载开关门探测器检测到车门打开后，车载压力传感器开始检测上车区域上的重量变化，当出现重量增加一个人体重量级时，车载摄像机拍摄上车乘客图像，车载控制单元记录上车时间，并通过车载控制单元将相关信息上传至中央处理系统；当车载开关门探测器检测到车门关闭后，车载摄像机停止拍摄。
32.在本实施例中，所述中央处理系统以公交车工作时间内车门打开时间为时间节点，查询该时间节点该公交车的gps信息，并与公交站点的位置信息进行对比匹配，找到位置匹配的公交站点，调用该公交站点乘客抵达时间表，时间表截取公交车第一名乘客上车时间前一个小时范围，以公交车上车乘客为主，匹配乘客特征属性，将同一乘客的上车时间与开始候车时间相减，记录为该乘客的候车时间，并将其在公交站点的编号和在公交车的编号合并作为其id，方便查阅。
33.图3示出了通过本方法识别候车乘客信息及其候车时间的一个实施例的实现流程。如图3所示，该方法包括如下步骤：s101：本发明作用范围在于公交路线上公交车工作时间范围，首班车发车前的乘客并不在此范围内。
34.s102：获取当前站点压力传感器重力数据变化，即公交站台上压力乘客以及其携带物品总重量。
35.s103：判断重力数据是否属于增加状态。
36.s104：乘客登上公交站台一般视为候车的开始，但乘客可能候车中途离开公交站台，但不影响其整体候车时间，因此，重力数据属于下降状态，可以过滤此变化。
37.s105：重力数据属于增加状态时，把此时间节点的引起此状态变化的乘客特征属性与记录对比，判断是否为新增的候车乘客。
38.s106：若已经记录过该乘客信息，默认1h内记录过该乘客信息，则过滤。
39.s107：若该乘客为新增候车乘客，记录其信息，编号并存储，如表1所示。
40.s108：公交车开门后，开始记录。
41.s109：判断公交车开门时间是否在工作时间段内。
42.s110：若公交车开门时间不在工作时间段内，比如某公交车排班9：00发车，上一躺任务完成于8：30，则两次紧挨着之间的时间段，公交车开关门变化过滤；此外，下班后的公交车状态也过滤。
43.s111：公交车开门时间在工作时间段内，则记录车辆gps信息，此属于公交停靠站点信息，以便与相应的公交站点信息相匹配。
44.s112：获取车载压力传感器的重力数据变化，其安装在上车区域。
45.s113：判断重力数据是否属于增加状态。
46.s114：重力数据不属于增加状态时，可能是拥挤状态乘客离开上车区域，过滤。
47.s115：重力数据属于增加状态时，记录上车乘客信息，编号并存储，如表2所示。
48.s116：对比同一gps信息的公交站点和公交车信息，一般以公交车站点在公交车第一名乘客前1h内的乘客记录，与公交车开门到关门的时间范围上车乘客信息做对比，从上车乘客信息方一一核对，减少核对时间。
49.s117：判断是否为同一乘客，即上车乘客是否同时存在公交站点记录与公交车记录里。
50.s118：判断乘客信息是否仅属于公交站点记录，而未被公交车记录。
51.s119：乘客信息仅属于公交站点记录，而未被公交车记录，属于流失乘客，可过滤。
52.s120：乘客信息仅被公交车方记录，未被公交站点记录，属于无需等车乘客，过滤。
53.s121：判断为同一乘客时，计算乘客候车时间。
54.s122：存储该乘客候车时间，并与其候车站点，上车公交车信息一起记录为新表存储，如表3所示。
55.表1 公交站点乘客信息表2 公交车信息表3 候车乘客信息以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任
何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。