基于站點(diǎn)無(wú)停留地鐵的物聯(lián)網(wǎng)車廂調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法

基于站點(diǎn)無(wú)停留地鐵的物聯(lián)網(wǎng)車廂調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于站點(diǎn)無(wú)停留地鐵的物聯(lián)網(wǎng)車廂調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法，采用數(shù)字圖像處理與識(shí)別技術(shù)，通過(guò)相應(yīng)的圖像處理與識(shí)別算法來(lái)對(duì)候車室視頻檢測(cè)圖片的提取和分析判斷，將結(jié)果傳送至數(shù)據(jù)庫(kù)中，在數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取示例圖片進(jìn)行匹配，將分析結(jié)果傳送到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)調(diào)取合適的車廂供乘客乘坐；本發(fā)明能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)上下班高峰期的人流量，可通過(guò)增加該線路地鐵的方法以緩解交通壓力，給乘客帶來(lái)方便，同時(shí)也節(jié)省了交通系統(tǒng)的成本和資源。
【專利說(shuō)明】基于站點(diǎn)無(wú)停留地鐵的物聯(lián)網(wǎng)車廂調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交通【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種基于站點(diǎn)無(wú)停留地鐵的物聯(lián)網(wǎng)車廂調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市的擁擠，地鐵發(fā)揮著重大作用；然而，到上下班高峰期或者節(jié)假日，地鐵也時(shí)常因?yàn)槿肆髁窟^(guò)大而擁堵，一旦擁堵就存在著安全隱患，因此，提出一種能根據(jù)人流進(jìn)行調(diào)度的地鐵系統(tǒng)是非常重要的，特別是針對(duì)站點(diǎn)無(wú)停留地鐵。
[0003]如今地鐵系統(tǒng):類似于眾多交通系統(tǒng)，在進(jìn)出站時(shí)，停留一段時(shí)間，以達(dá)到輸送乘客的目的，這很大程度上緩解了地面交通的擁擠問(wèn)題，一定程度上縮短了乘客到達(dá)目的地的時(shí)間，提高了交通系統(tǒng)的效率。然而如今的地鐵系統(tǒng)還存在著以下缺點(diǎn):缺點(diǎn)一:每個(gè)站點(diǎn)都需要停留，停留時(shí)間由該站點(diǎn)人流量而定，這個(gè)過(guò)程，浪費(fèi)大量的時(shí)間，時(shí)間利用率不聞；缺點(diǎn)~:每個(gè)站點(diǎn)停留時(shí)間不等，因此，到達(dá)站點(diǎn)時(shí)沒(méi)有精確時(shí)間，對(duì)時(shí)間性要求聞的人群不利；缺點(diǎn)三:由于每個(gè)站點(diǎn)人流量不同的問(wèn)題，很大程度上還需要人工控制保證地鐵安全運(yùn)行，并需要設(shè)置安檢人員，智能性不強(qiáng)，存在安全隱患；缺點(diǎn)四:在地鐵即將關(guān)門時(shí)刻，會(huì)有乘客急需上車或者下車，安檢門存在很高的安全隱患；缺點(diǎn)五:單條軌道不能有效將列車運(yùn)行以及乘客上下車兩方面分割開(kāi)來(lái)，導(dǎo)致站臺(tái)軌道時(shí)間占用過(guò)長(zhǎng)。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01120006410.9，名稱為一種無(wú)停留地地鐵付費(fèi)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在乘客地鐵站內(nèi)進(jìn)出安檢門時(shí)，利用新型科技系統(tǒng)，縮減乘客在付費(fèi)時(shí)候消耗的時(shí)間。方案通過(guò)將射頻識(shí)別技術(shù)與電子支付技術(shù)結(jié)合，為乘客快捷進(jìn)入閘機(jī)處提供了無(wú)停留付費(fèi)，節(jié)省了時(shí)間。但該方案在結(jié)合射頻識(shí)別技術(shù)和電子支付時(shí)，忽略了電子支付過(guò)程中存在的隱患。如今，高科技發(fā)展迅猛，黑客技術(shù)出現(xiàn)頻率較大，一些不法分子利用一些軟件上的漏洞給乘客的銀行賬號(hào)帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮?3100770.8，名稱為城市公交特快列車，該列車通過(guò)大站時(shí)全部車廂停車，通過(guò)小站時(shí)尾部一、二車廂(子車)脫落，同時(shí)增加一、二節(jié)車廂，與列車(母車)對(duì)接。其包括兩條換乘途徑:大站的站臺(tái)換乘和車廂之間的連接通道換乘。該方案與傳統(tǒng)列車相比側(cè)重點(diǎn)在于運(yùn)行方式上的創(chuàng)新，有效提高列車平均速度，縮短乘客乘車時(shí)間。但該方案首先忽略了乘車起點(diǎn)和終點(diǎn)均為小站且中途無(wú)大站時(shí)無(wú)法進(jìn)行“正常換乘”的情況，僅僅依據(jù)大站和小站來(lái)決定列車車廂全部停車或只是尾部一、二節(jié)車廂停車，缺少智能監(jiān)控系統(tǒng)，不能實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行方式的智能化管理。該方案忽視了其提出的系統(tǒng)的復(fù)雜性，對(duì)于每天上下班的乘客或者旅游的乘客(對(duì)該城市比較陌生的乘客)，事先并不知道那一站是大站，那一站是小站，很容易混淆。而且，非全程實(shí)現(xiàn)無(wú)停留忽視了整個(gè)列車系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性和實(shí)用性。其次，該方案只是假設(shè)車廂之間的機(jī)械連接和連接通道可以方便地進(jìn)行打開(kāi)/關(guān)閉控制，并沒(méi)有提出現(xiàn)實(shí)中可執(zhí)行的解決方案，忽視了現(xiàn)實(shí)中的可行性。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種基于站點(diǎn)無(wú)停留地鐵的物聯(lián)網(wǎng)車廂調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法，能最大程度的緩解交通壓力，為地鐵交通節(jié)省成本和資源，同時(shí)也為地鐵系統(tǒng)時(shí)刻表設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備工作。
[0007]本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種基于站點(diǎn)無(wú)停留地鐵的物聯(lián)網(wǎng)車廂調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:
采用數(shù)字圖像處理與識(shí)別技術(shù)，通過(guò)相應(yīng)的圖像處理與識(shí)別算法來(lái)對(duì)候車室視頻檢測(cè)圖片的提取和分析判斷，將結(jié)果傳送至數(shù)據(jù)庫(kù)中，在數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取示例圖片進(jìn)行匹配，將分析結(jié)果傳送到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)調(diào)取合適的車廂供乘客乘坐；具體步驟如下:
步驟S01:確定時(shí)刻表地鐵進(jìn)站時(shí)刻Tl;確定時(shí)刻T2，即Tl時(shí)刻前Imin;確定時(shí)刻T3，即T2前30s ；
步驟S02:在時(shí)刻T3前3min，通過(guò)一設(shè)于候車室內(nèi)的視頻監(jiān)控模塊每隔周期時(shí)間，截取監(jiān)控視頻圖片，傳送到一服務(wù)器端；
步驟S03:在服務(wù)器端，對(duì)截取圖片進(jìn)行數(shù)字圖像處理，得到該時(shí)刻圖片的屬性信息；通過(guò)判斷該圖像輪廓與數(shù)據(jù)庫(kù)中備份圖片的相似度進(jìn)行識(shí)別；
步驟S04:將識(shí)別結(jié)果發(fā)送至所述數(shù)據(jù)庫(kù)，并調(diào)取數(shù)據(jù)庫(kù)中的示例圖片對(duì)比，進(jìn)而推斷出此刻候車室人數(shù)；
步驟S05:判斷候車室人流量動(dòng)態(tài)狀況:T3時(shí)刻前3min，候車室人流量分為高、中、低； 步驟S06:根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行如下操作:
S061，判斷結(jié)果為人流量低，則發(fā)送“O”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，進(jìn)入S07 ；
S062,判斷結(jié)果為人流量中，則發(fā)送“I”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，進(jìn)入S08 ；
S063，判斷結(jié)果為人流量高，則發(fā)送“2”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，進(jìn)入S09 ；
S07，物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)調(diào)取小節(jié)車廂，并在時(shí)刻T3到達(dá)候車室，并給下一站車輛控制室發(fā)送“O”，進(jìn)入SOlO ；
S08，物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)調(diào)取大節(jié)車廂，并在時(shí)刻T3前30sT4時(shí)刻到達(dá)候車室，并給下一站車輛控制室發(fā)送“1”，進(jìn)入SOlO ；
S09，物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)接收到“2”，則交通系統(tǒng)進(jìn)入高峰期，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，增加該趟路線地鐵，同時(shí)，車輛控制系統(tǒng)調(diào)取大節(jié)車廂，并在時(shí)刻T3前30sT4時(shí)刻到達(dá)候車室，并給下一站車輛控制室發(fā)送“2”，進(jìn)入SlO ；
S010，車廂到達(dá)候車室后，在T2時(shí)刻為地鐵進(jìn)站做好準(zhǔn)備，進(jìn)入SOll ；
S011，下一站的車輛控制室，在接收到本站傳送的數(shù)據(jù)“0”、“ I”或者“2”之后，相應(yīng)的做好準(zhǔn)備工作；返回S01。
[0008]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的無(wú)停留地鐵的站臺(tái)具有主軌和副軌，該主、副軌道中心線之間的水平間隔為2m，主、副軌道中心線之間的最大高度落差為5m。
[0009]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述列車的尾部車廂為可拆卸式；所述大、小節(jié)車廂停留在副軌道，在距離主、副軌道分軌點(diǎn)50m處，所述尾部車廂脫離母車，所述大、小節(jié)車廂啟動(dòng)，并在主、副軌道合軌處與所述母車連接。
[0010]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)能將處理的數(shù)據(jù)備份到一數(shù)據(jù)庫(kù)中，構(gòu)成乘客的動(dòng)態(tài)信息以供工作人員參考。[0011]本發(fā)明通過(guò)監(jiān)測(cè)人流量動(dòng)態(tài)狀況，分析結(jié)果到數(shù)據(jù)庫(kù)，然后通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)交通系統(tǒng)的運(yùn)行，更具有時(shí)效性。在人流量少時(shí)，加載小車廂，減少了列車的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，同時(shí)也節(jié)省了列車在運(yùn)行途中的消耗成本，節(jié)省資源；當(dāng)人流量較大時(shí)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)上下班高峰期的人流量，可適當(dāng)增加該線路的地鐵，以緩解交通壓力，給乘客帶來(lái)方便，節(jié)省了交通系統(tǒng)的成本和資源，同時(shí)也為地鐵系統(tǒng)時(shí)刻表設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備工作。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是物聯(lián)網(wǎng)車廂控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖2是本發(fā)明采用基于數(shù)字圖像處理與識(shí)別技術(shù)通過(guò)人流量的分析來(lái)判斷加載車廂大小的具體流程圖。
[0014]圖3A是站臺(tái)軌道俯視示意圖。
[0015]圖3B是圖1中L-L剖視圖。
[0016]圖4是子母車進(jìn)出站示意圖。
[0017]圖5是子母車時(shí)間歷程曲線圖。
[0018]圖6a子母車掛鉤示意圖。
[0019]圖6b是子母車掛鉤準(zhǔn)備連接狀態(tài)示意圖。
[0020]圖6c是子母車掛鉤連接狀態(tài)示意圖。
[0021 ]圖6d是子母車掛鉤解鉤狀態(tài)示意圖。
[0022]圖7是列車進(jìn)出站無(wú)停留系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)具體流程圖。
[0023]圖8是本發(fā)明圖像匹配流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]本實(shí)施例提供一種基于站點(diǎn)無(wú)停留地鐵的物聯(lián)網(wǎng)車廂調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:采用數(shù)字圖像處理與識(shí)別技術(shù)，通過(guò)相應(yīng)的圖像處理與識(shí)別算法來(lái)對(duì)候車室視頻檢測(cè)圖片的提取和分析判斷，將結(jié)果傳送至數(shù)據(jù)庫(kù)中，在數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取示例圖片進(jìn)行匹配，將分析結(jié)果傳送到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)調(diào)取合適的車廂供乘客乘坐；具體步驟如下:
步驟SOl:確定時(shí)刻表地鐵進(jìn)站時(shí)刻Tl;確定時(shí)刻T2，即Tl時(shí)刻前Imin;確定時(shí)刻T3，即T2前30s ；
步驟S02:在時(shí)刻T3前3min，通過(guò)一設(shè)于候車室內(nèi)的視頻監(jiān)控模塊每隔周期時(shí)間，截取監(jiān)控視頻圖片，傳送到一服務(wù)器端；
步驟S03:在服務(wù)器端，對(duì)截取圖片進(jìn)行數(shù)字圖像處理，得到該時(shí)刻圖片的屬性信息；通過(guò)判斷該圖像輪廓與數(shù)據(jù)庫(kù)中備份圖片的相似度進(jìn)行匹配；
步驟S04:將匹配結(jié)果發(fā)送至所述數(shù)據(jù)庫(kù)，并調(diào)取數(shù)據(jù)庫(kù)中的示例圖片對(duì)比，進(jìn)而推斷出此刻候車室人數(shù)；
步驟S05:判斷候車室人流量動(dòng)態(tài)狀況:T3時(shí)刻前3min，候車室人流量分為高、中、低； 步驟S06:根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行如下操作:
S061，判斷結(jié)果為人流量低，則發(fā)送“O”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，進(jìn)入S07 ； S062,判斷結(jié)果為人流量中，則發(fā)送“I”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，進(jìn)入S08 ；
S063，判斷結(jié)果為人流量高，則發(fā)送“2”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，進(jìn)入S09 ；
S07，物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)調(diào)取小節(jié)車廂，并在時(shí)刻T3到達(dá)候車室，并給下一站車輛控制室發(fā)送“O”，進(jìn)入SOlO ；
S08，物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)調(diào)取大節(jié)車廂，并在時(shí)刻T3前30sT4時(shí)刻到達(dá)候車室，并給下一站車輛控制室發(fā)送“1”，進(jìn)入SOlO ；
S09，物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)接收到“2”，則交通系統(tǒng)進(jìn)入高峰期，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，增加該趟路線地鐵，同時(shí)，車輛控制系統(tǒng)調(diào)取大節(jié)車廂，并在時(shí)刻T3前30sT4時(shí)刻到達(dá)候車室，并給下一站車輛控制室發(fā)送“2”，進(jìn)入SlO ；
S010，車廂到達(dá)候車室后，在T2時(shí)刻為地鐵進(jìn)站做好準(zhǔn)備，進(jìn)入SOll ；
S011，下一站的車輛控制室，在接收到本站傳送的數(shù)據(jù)“0”、“ I”或者“2”之后，相應(yīng)的做好準(zhǔn)備工作；返回S01。值得一提的是，本發(fā)明中所提到的人流量低、中、高是地鐵系統(tǒng)中的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，由于地鐵站人流的擁擠是由地鐵站本身大小決定，因此只要應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)的，都可以根據(jù)自身地鐵的大小來(lái)確定人流低、中、高的數(shù)量，其并不是模糊用語(yǔ)，應(yīng)該是根據(jù)地鐵系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)而定的。
[0026]其中步驟S03和S04中，請(qǐng)參見(jiàn)圖8，圖像匹配技術(shù)主要是基于圖像的灰度值和特征信息。利用數(shù)字圖像處理技術(shù)分析視頻監(jiān)控截取圖片的灰度值信息和圖像特征，通過(guò)對(duì)比灰度值和特征信息匹配出一張數(shù)據(jù)庫(kù)中最接近的圖像，調(diào)取數(shù)據(jù)庫(kù)中備份圖片信息(備份圖片信息灰度值與特征信息已知，且人流量狀況映射為一個(gè)數(shù)據(jù)表)，備份圖片的人流量狀況就是此時(shí)候車室人流量狀況。
[0027]為了讓一般技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明，下面對(duì)本發(fā)明方法結(jié)合硬件系統(tǒng)做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)施例提供一種基于站點(diǎn)無(wú)停留地鐵的物聯(lián)網(wǎng)車廂調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于包括:
一視頻監(jiān)控模塊，用以在列車進(jìn)站前一預(yù)定時(shí)間每隔一周期時(shí)間，截取候車室的監(jiān)控視頻圖片；
一數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，將所述監(jiān)控視頻圖片經(jīng)一通信模塊發(fā)送給服務(wù)器端數(shù)據(jù)接收模塊；一服務(wù)器端圖片采集模塊，采集服務(wù)器端數(shù)據(jù)接收模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送給一服務(wù)器端圖像識(shí)別模塊，該服務(wù)端圖像識(shí)別模塊對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字圖像處理，得到該時(shí)刻圖片的灰度值和特征信息；通過(guò)判斷該圖像信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中備份圖片的相似度來(lái)進(jìn)行識(shí)別匹配；并調(diào)取該圖片中人數(shù)信息對(duì)比，進(jìn)而推斷出此刻候車室人數(shù)；以及
一服務(wù)器端統(tǒng)計(jì)分析模塊，根據(jù)推斷出的候車室人數(shù)，判斷人流量；
當(dāng)判斷結(jié)果為人流量低，則發(fā)送“O”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)模塊；物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)模塊調(diào)取小節(jié)車廂，并將“O”發(fā)送給下一個(gè)車輛控制室；
當(dāng)判斷結(jié)果為人流量中，則發(fā)送“I”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)模塊；物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)模塊調(diào)取大節(jié)車廂，并將“ I ”發(fā)送給下一個(gè)車輛控制室；
判斷結(jié)果為人流量高，則發(fā)送“2”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)模塊；物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)模塊增加該趟路線地鐵，并調(diào)取大節(jié)車廂，將“2”發(fā)送給下一個(gè)車輛控制室；所述下一個(gè)車輛控制室根據(jù)接收的信息做好準(zhǔn)備工作。
[0028]較佳的，本系統(tǒng)在實(shí)施的請(qǐng)參見(jiàn)圖2，圖是本發(fā)明采用基于數(shù)字圖像處理與識(shí)別技術(shù)通過(guò)人流量的分析來(lái)判斷加載車廂大小的具體流程圖。本系統(tǒng)主要采用數(shù)字圖像處理與識(shí)別技術(shù)，通過(guò)相應(yīng)的圖像處理與識(shí)別算法來(lái)對(duì)候車室視頻檢測(cè)圖片的提取和分析判斷，將結(jié)果傳送至數(shù)據(jù)庫(kù)中，在數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取示例圖片進(jìn)行識(shí)別匹配，將分析結(jié)果傳送到車輛物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，通過(guò)車輛物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)調(diào)取合適的車廂供乘客乘坐。具體包括如下步驟:
(0.信息收集與發(fā)送部分(S1-S5)
SI，啟動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)入S2。
[0029]S2，確定時(shí)刻表地鐵進(jìn)站時(shí)刻Tl，進(jìn)入S3。
[0030]S3，確定時(shí)刻T2，即Tl時(shí)刻前l(fā)min。此時(shí)，加載到該趟地鐵的車廂做好一切準(zhǔn)備工作，進(jìn)入S4。
[0031]S4，確定時(shí)刻T3，T2前30s。并將T3時(shí)刻信息發(fā)送到車輛控制系統(tǒng)。T2至T3時(shí)間段內(nèi)，供乘客上車，進(jìn)入S5。
[0032]S5，在時(shí)刻T3前3min，候車室通信端視頻監(jiān)控模塊每隔周期時(shí)間(如10s)，截取監(jiān)控視頻圖片，傳送到服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)入S6。
[0033](2).圖片集的分析和處理(S6-S11)
S6，在服務(wù)器端，對(duì)截取圖片進(jìn)行數(shù)字圖像處理，得到該時(shí)刻圖片的屬性信息。通過(guò)判斷該圖像輪廓與數(shù)據(jù)庫(kù)中備份圖片的相似度或者其他算法來(lái)進(jìn)行識(shí)別，進(jìn)入S7。
[0034]S7，通過(guò)識(shí)別技術(shù)，可得到與截取視頻圖片信息相同的數(shù)據(jù)庫(kù)備份圖片。并調(diào)取該圖片中人數(shù)信息，進(jìn)而推斷出此刻候車室人數(shù)。進(jìn)入S8。
[0035]S8，通過(guò)S7結(jié)果，可直觀的判斷出該時(shí)刻候車室人流量動(dòng)態(tài)狀況:T3時(shí)刻前3min，若候車室人數(shù)較少，并且人流量動(dòng)態(tài)變化較慢，判斷結(jié)果為人流量低；T3時(shí)刻前3min，候車室人數(shù)較多，并且人流量動(dòng)態(tài)變化很快，判斷結(jié)果為人流量中；T3時(shí)刻前3min，候車室人數(shù)非常多，并且人流量動(dòng)態(tài)變化非?？?，判斷結(jié)果為人流量高，進(jìn)入S9。
[0036]S9,控制系統(tǒng)接收指令，判斷分析結(jié)果，進(jìn)入下一步。
[0037]S10，判斷結(jié)果為人流量低，則發(fā)送“O”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，進(jìn)入S13。
[0038]Sll,判斷結(jié)果為人流量中，則發(fā)送“I”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，進(jìn)入S14。
[0039]S12，判斷結(jié)果為人流量高，則進(jìn)入高峰期，則發(fā)送“2”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，進(jìn)入 S15。
[0040](3).車輛控制系統(tǒng)的過(guò)程控制(S13-S17)
S13，車輛控制系統(tǒng)調(diào)取小節(jié)車廂，并在時(shí)刻T3到達(dá)候車室，并給下一站車輛控制室發(fā)送“0”，進(jìn)入S16。
[0041]S14，車輛控制系統(tǒng)調(diào)取大節(jié)車廂，并在時(shí)刻T3前30sT4時(shí)刻到達(dá)候車室，并給下一站車輛控制室發(fā)送“1”，進(jìn)入S16。
[0042]S15，車輛控制系統(tǒng)接收到“2”，則交通系統(tǒng)進(jìn)入高峰期，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，增加該趟路線地鐵，以緩解此刻人流量負(fù)荷壓力，同時(shí)，車輛控制系統(tǒng)調(diào)取大節(jié)車廂，并在時(shí)刻T3前30sT4時(shí)刻到達(dá)候車室，并給下一站車輛控制室發(fā)送“2”，進(jìn)入S16。
[0043]S16，車廂到達(dá)候車室后，在保證乘客上車安全的情況下，在T2時(shí)刻做好一切準(zhǔn)備工作，為地鐵進(jìn)站做好準(zhǔn)備，進(jìn)入S17。
[0044]S17，下一站的車輛控制室，在接收到本站傳送的數(shù)據(jù)或者“2”之后，相應(yīng)的做好準(zhǔn)備工作。如果是“O”，則說(shuō)明是小車廂，該趟列車人流量較少；如果是“1”，則說(shuō)明是大車廂，該趟列車人流量較大；如果是“2”，則說(shuō)明進(jìn)入人流量高峰期，人流量非常大，進(jìn)入緊急狀態(tài)，充分做好人流量的接收和準(zhǔn)備工作。對(duì)于不同的人流量，做好不同的準(zhǔn)備安全措施。本次過(guò)程結(jié)束，返回SI。
[0045]值得一提的是，本發(fā)明的系統(tǒng)最適合應(yīng)用于進(jìn)出站無(wú)停留地鐵系統(tǒng)，下面為了讓一般技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明應(yīng)用于進(jìn)出站無(wú)停留地鐵系統(tǒng)的效果，這里對(duì)進(jìn)出站無(wú)停留地鐵系統(tǒng)的各部分進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明；本實(shí)施例將現(xiàn)有的軌道交通車由一體式改為子母車的形式，具體為將尾部車廂定制為可拆卸式，當(dāng)車輛到站時(shí)，車輛將載有需下車乘客的尾部車廂從母車上脫離，這主要是通過(guò)子母車的掛鉤脫開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)，此后子車逐漸減速至停下，這里為了后續(xù)描述的方便，這個(gè)過(guò)程稱之為下行；與此同時(shí)，需要上車的乘客在車站的等待子車上候車，待下行過(guò)程開(kāi)始后，等待子車即啟動(dòng)運(yùn)行，開(kāi)始追逐運(yùn)行母車，直至追上母車并與其可靠連掛一體，這個(gè)過(guò)程稱之為上行。本發(fā)明需要對(duì)站臺(tái)進(jìn)行改進(jìn)，其是在傳統(tǒng)的單行方向一條軌道的基礎(chǔ)上增加一條副軌，此副軌道只需要布置在進(jìn)出站范圍內(nèi)以方便實(shí)施，考慮到母車的高速運(yùn)行，因而在下行過(guò)程中子車應(yīng)能夠較快的制動(dòng)，上行過(guò)程子車應(yīng)能夠較快的啟動(dòng)至一定速度追上母車，在綠色經(jīng)濟(jì)時(shí)代，較高的提高能量利用率很重要，故而采用副軌道來(lái)存儲(chǔ)子車的勢(shì)能，在上、下行過(guò)程中充分利用動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)換，基于這種想法，站臺(tái)軌道形式可參見(jiàn)圖3A和圖3B。請(qǐng)參見(jiàn)圖3A，圖3A為站臺(tái)軌道俯視示意圖，該圖中主、副軌道中心線之間的水平間隔為2m，主、副軌道中心線之間的最大高度落差為5m，畐Ij軌道總長(zhǎng)度約為100m。
[0046]請(qǐng)參見(jiàn)圖4，圖4是子母車進(jìn)出站示意圖，圖中分別顯示出下行子母車脫鉤，下行子車減速至停下、上行子車啟動(dòng)，上行子車連掛母車運(yùn)行的階段，并且給出其關(guān)鍵時(shí)刻子母車所處的位置，為整體布局提供依據(jù)。
[0047]要說(shuō)明的是，本發(fā)明針對(duì)上行時(shí)子、母車同步的問(wèn)題，請(qǐng)參見(jiàn)圖5，本實(shí)施例是基于子母車時(shí)間歷程曲線來(lái)對(duì)子母車進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便在連掛時(shí)保持較小的沖擊，保護(hù)掛鉤。圖中的O點(diǎn)即對(duì)應(yīng)附圖4中上行子車啟動(dòng)時(shí)刻所處的位置。具體的為:0?8s內(nèi)，子車以加速度2.25m/s2運(yùn)行，8?IOs以加速度4m/s2減速，IOs時(shí)刻理論上子母車剛好處于同步狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)做好與母車的連掛工作。
[0048]關(guān)于母車掛鉤的形式，為保證子母車可靠的連掛，考慮連掛時(shí)的準(zhǔn)確性與舒適性?；诖朔N考慮，子母車的掛鉤形式參見(jiàn)圖6a至圖6d。其工作原理如下:該掛鉤示意圖如圖6a所示，結(jié)構(gòu)主體包括:殼體1、鉤舌2、鉤鎖連接桿3、鉤鎖彈簧4、中心軸5、解鉤風(fēng)缸6、缺口 7等部分。掛鉤的連掛靠一對(duì)可旋轉(zhuǎn)的鉤舌2和鉤鎖連接桿3完成，車鉤縱向力由鉤舌2和鉤鎖連接桿3承擔(dān)。當(dāng)掛鉤在準(zhǔn)備連掛狀態(tài)下時(shí)，車輛相對(duì)移動(dòng)，當(dāng)掛鉤前端面密貼后，鉤鎖連接桿3前端的銷子即卡入對(duì)面掛鉤的鉤舌2的缺口 7內(nèi)，形成穩(wěn)定的，間隙非常小的連接。解鉤時(shí)使用解鉤風(fēng)缸推動(dòng)鉤舌2使鉤鎖連接桿3的銷子脫離對(duì)面鉤舌2的缺口7，然后兩節(jié)車廂可實(shí)現(xiàn)解鉤，解鉤后，在鉤鎖彈簧的作用下鉤舌2和鉤鎖連接桿3回復(fù)至準(zhǔn)備連掛狀態(tài)。三種狀態(tài)可見(jiàn)示意圖6lT6d。本實(shí)施例掛鉤采用全自動(dòng)形式，在司機(jī)室即可操作完成。此外，考慮在同步連掛時(shí)可能出現(xiàn)的子車趕不上母車，即在子車、母車速度達(dá)到相同但二者之間存在一定的間距時(shí)，利用子車掛鉤具有的可伸縮特性以解決這一問(wèn)題。本方案中允許的間距容差是0.5m,即在子母車間距0.5m時(shí)連掛依然是可進(jìn)行的。[0049]值得一提的是，子、母車車廂內(nèi)的連通也關(guān)系到乘客安全上下車，一般下車的都集中到子車廂，因此，上下車的人需要在子母廂穿行。在字母車廂連通方面:子車與母車通過(guò)車鉤連掛在一起時(shí)，通過(guò)接觸開(kāi)關(guān)發(fā)送信息使得電控自動(dòng)離合器關(guān)閉，從而使得列車操作人員可以打開(kāi)子母車過(guò)道間的安全門，乘客可以自由進(jìn)出子母車；當(dāng)子、母車之間的車鉤脫離時(shí)，接觸開(kāi)關(guān)發(fā)送信息使得電控自動(dòng)離合器打開(kāi)，這時(shí)子母車過(guò)道間的安全門關(guān)閉，不可打開(kāi)，從而保證乘客的安全。
[0050]請(qǐng)參見(jiàn)圖7，列車進(jìn)站方式主要包括如下步驟:
S1.啟動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)入S2。
[0051]S2.接收上一站發(fā)車信息，列車已正常發(fā)車，進(jìn)入S3。
[0052]S3.接收分軌點(diǎn)前IOOOm處傳感器列車進(jìn)站信息，分析結(jié)果:若列車不能Tl時(shí)刻安全抵達(dá)，進(jìn)入S4 ;若列車將于Tl時(shí)刻準(zhǔn)時(shí)安全到達(dá)，進(jìn)入S5。
[0053]S4反饋信息到車輛控制系統(tǒng)，通知乘客，列車已晚點(diǎn)，同時(shí)做好相應(yīng)的安全措施，返回S3。
[0054]S5.上行子車做好準(zhǔn)備工作，本站工作人員做好接收工作，進(jìn)入S6。
[0055]S6.在距離分軌點(diǎn)50m處，下行子車脫離母車，開(kāi)始減速，并安全通過(guò)分軌軌道，安全抵達(dá)預(yù)設(shè)軌道，保證乘客安全下車，下車過(guò)程結(jié)束，進(jìn)入S7。
[0056]S7.母車開(kāi)始減速，降至為36 km/h,進(jìn)入S8。
[0057]S8.上行子車開(kāi)始啟動(dòng)，進(jìn)入S9。
[0058]S9.母車通過(guò)合軌點(diǎn)，合軌處傳感器發(fā)送信息，判斷母車是否已通過(guò)合軌點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。母車已通過(guò)，則上行子車可連接，進(jìn)入SlO ;母車未通過(guò)，不能連接，進(jìn)入Sll。
[0059]S10.母車通過(guò)適當(dāng)減速，上行子車通過(guò)合軌點(diǎn)，順利連接，進(jìn)入S12。
[0060]Sll.上行子車即將到達(dá)合軌點(diǎn)時(shí)，母車還未能通過(guò)合軌點(diǎn)，則暫停本次接軌，返回S8,等待車輛控制系統(tǒng)下一次調(diào)節(jié)。
[0061]S12.列車安全駛出，發(fā)送信息下一站。本次過(guò)程結(jié)束，返回SI。
[0062]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明將物聯(lián)網(wǎng)中信息化技術(shù)運(yùn)用到檢測(cè)人流量系統(tǒng)中，增強(qiáng)了地鐵系統(tǒng)管理的方便性和智能性。
[0063]2、本發(fā)明通過(guò)監(jiān)測(cè)人流量動(dòng)態(tài)狀況，分析結(jié)果到數(shù)據(jù)庫(kù)，然后通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)交通系統(tǒng)的運(yùn)行，更具有時(shí)效性。在人流量少時(shí)，加載小車廂，減少了列車的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，同時(shí)也節(jié)省了列車在運(yùn)行途中的消耗成本，節(jié)省資源；當(dāng)人流量較大時(shí)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)上下班高峰期的人流量，可適當(dāng)增加該線路的地鐵，以緩解交通壓力，給乘客帶來(lái)方便，同時(shí)，在帶來(lái)便捷的同時(shí)，也節(jié)省了交通系統(tǒng)的成本和資源。
[0064]3、本發(fā)明提出了一個(gè)新型應(yīng)對(duì)高峰期的狀況設(shè)計(jì)方案，在數(shù)據(jù)庫(kù)模塊反饋信息過(guò)程中，若反饋信息為“2”，則進(jìn)入高峰期緊急狀態(tài)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)智能調(diào)控更多車輛來(lái)滿足乘客人流量的需求。高峰期過(guò)后，系統(tǒng)則進(jìn)入正常狀態(tài)。
[0065]4、本發(fā)明成功的將圖像識(shí)別應(yīng)用到交通領(lǐng)域，充分發(fā)揮了通信技術(shù)的高效性。利用周期截取視頻圖片的方式，在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)時(shí)性的判斷出人流量的動(dòng)態(tài)狀況，并將信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)，為以后地鐵系統(tǒng)設(shè)計(jì)做好參考樣本，同時(shí)也為地鐵系統(tǒng)時(shí)刻表設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)
備工作。[0066]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于站點(diǎn)無(wú)停留地鐵的物聯(lián)網(wǎng)車廂調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于: 采用數(shù)字圖像處理與識(shí)別技術(shù)，通過(guò)相應(yīng)的圖像處理與識(shí)別算法來(lái)對(duì)候車室視頻檢測(cè)圖片的提取和分析判斷，將結(jié)果傳送至數(shù)據(jù)庫(kù)中，在數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取示例圖片進(jìn)行匹配，將分析結(jié)果傳送到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)調(diào)取合適的車廂供乘客乘坐；具體步驟如下: 步驟SOl:確定時(shí)刻表地鐵進(jìn)站時(shí)刻Tl;確定時(shí)刻T2，即Tl時(shí)刻前Imin;確定時(shí)刻T3，即T2前30s ； 步驟S02:在時(shí)刻T3前3min，通過(guò)一設(shè)于候車室內(nèi)的視頻監(jiān)控模塊每隔周期時(shí)間，截取監(jiān)控視頻圖片，傳送到一服務(wù)器端； 步驟S03:在服務(wù)器端，對(duì)截取圖片進(jìn)行數(shù)字圖像處理，得到該時(shí)刻圖片的屬性信息；通過(guò)判斷該圖像輪廓與數(shù)據(jù)庫(kù)中備份圖片的相似度進(jìn)行匹配； 步驟S04:將識(shí)別結(jié)果發(fā)送至所述數(shù)據(jù)庫(kù)，并調(diào)取數(shù)據(jù)庫(kù)中的示例圖片對(duì)比，進(jìn)而推斷出此刻候車室人數(shù)； 步驟S05:判斷候車室人流量動(dòng)態(tài)狀況:T3時(shí)刻前3min，候車室人流量分為高、中、低； 步驟S06:根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行如下操作: S061，判斷結(jié)果為人流量低，則發(fā)送“O”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，進(jìn)入S07 ； S062,判斷結(jié)果為人流量中，則發(fā)送“I”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，進(jìn)入S08 ； S063，判斷結(jié)果為人流量高，則發(fā)送“2”到物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，進(jìn)入S09 ； S07，物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)調(diào)取小節(jié)車廂，并在時(shí)刻T3到達(dá)候車室，并給下一站車輛控制室發(fā)送“O”，進(jìn)入SOlO ； S08，物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)調(diào)取大節(jié)車廂，并在時(shí)刻T3前30sT4時(shí)刻到達(dá)候車室，并給下一站車輛控制室發(fā)送“1”，進(jìn)入SOlO ； S09，物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)接收到“2”，則交通系統(tǒng)進(jìn)入高峰期，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)，增加該趟路線地鐵，同時(shí)，車輛控制系統(tǒng)調(diào)取大節(jié)車廂，并在時(shí)刻T3前30sT4時(shí)刻到達(dá)候車室，并給下一站車輛控制室發(fā)送“2”，進(jìn)入SlO ； S010，車廂到達(dá)候車室后，在T2時(shí)刻為地鐵進(jìn)站做好準(zhǔn)備，進(jìn)入SOll ； S011，下一站的車輛控制室，在接收到本站傳送的數(shù)據(jù)“0”、“ I”或者“2”之后，相應(yīng)的做好準(zhǔn)備工作；返回S01。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于站點(diǎn)無(wú)停留地鐵的物聯(lián)網(wǎng)車廂調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:所述的無(wú)停留地鐵的站臺(tái)具有主軌和副軌，該主、副軌道中心線之間的水平間隔為2m,主、副軌道中心線之間的最大高度落差為5m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于站點(diǎn)無(wú)停留地鐵的物聯(lián)網(wǎng)車廂調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:所述列車的尾部車廂為可拆卸式；所述大、小節(jié)車廂停留在副軌道，在距離主、副軌道分軌點(diǎn)50m處，所述尾部車廂脫離母車，所述大、小節(jié)車廂啟動(dòng)，并在主、副軌道合軌處與所述母車連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于站點(diǎn)無(wú)停留地鐵的物聯(lián)網(wǎng)車廂調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:所述物聯(lián)網(wǎng)車輛控制系統(tǒng)能將處理的數(shù)據(jù)備份到一數(shù)據(jù)庫(kù)中，構(gòu)成乘客的動(dòng)態(tài)信息以供工作人員參考。
【文檔編號(hào)】B61B1/00GK103465915SQ201310461705
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】陳國(guó)棟, 李 杰, 黨琪琪, 丁同文 申請(qǐng)人:福州大學(xué)