技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于公共交通優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種公交車輛擁擠程度的優(yōu)化方案，特別涉及一種公交車擁擠程度可視化方法，通過設(shè)置的壓感器和攝像頭結(jié)合調(diào)度中心數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)公交車擁堵程度的可視化。

背景技術(shù)：
：

公共交通出行是緩解日益擁堵的城市道路通行的有效方式，其中公交車的作用最為強(qiáng)大，其價(jià)格低廉，運(yùn)力較大，運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)是人們選擇公交出行重要原因。但是，由于時(shí)段不同，公交車線路不同，路況的不同會(huì)導(dǎo)致公交車運(yùn)力不均的情況產(chǎn)生，往往前一輛公交車已經(jīng)擁擠不堪，后一輛公交車還是空空如也，即便經(jīng)過調(diào)度中心的調(diào)度會(huì)減輕這種情況的發(fā)生，但終究解決不了這個(gè)問題；另外，乘客出行時(shí)因?yàn)椴荒茴A(yù)知公交車輛何時(shí)能到站，到站的車輛是否擁擠，會(huì)逐漸產(chǎn)生畏難心理，從而轉(zhuǎn)乘私家車。因此，尋求設(shè)計(jì)一種公交車擁擠程度可視化方法，乘客通過查詢手機(jī)終端即可合理選擇空閑舒適的公交車輛，能夠有效的增加公共交通出行量，降低城市道路擁堵，有著良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種公交車擁擠程度可視化方法，通過設(shè)置的多個(gè)傳感器識別并計(jì)算公交車的實(shí)時(shí)擁堵情況，以便乘客查詢參考。

本發(fā)明涉及的公交車擁擠程度可視化方法是在公交車擁擠程度可視化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，具體包括以下步驟：

(1)獲取座椅占用數(shù)據(jù)

公交車的座椅位置空閑時(shí)座椅壓感器的數(shù)值為w，座椅傳感器檢測的壓力數(shù)值記為w，w和w的單位為千克，車載處理器中的壓感處理單元讀取座椅壓感器的數(shù)據(jù)，當(dāng)w-w＞0.5kg時(shí)則該座椅為非空閑狀態(tài)，將該座椅進(jìn)行標(biāo)記，車輛座椅總數(shù)為n，被標(biāo)記的座椅數(shù)為n，座椅的擁擠程度值記為y1＝3n/n；

(2)獲取車廂站立數(shù)據(jù)

將公交車的車廂除去座椅占用的底面空間劃分為s個(gè)30cm×30cm面積大小的小塊，每個(gè)小塊設(shè)定位置坐標(biāo)，每個(gè)小塊下方的車廂壓感器在無人站立的情況下的壓力值為m，車廂壓感器實(shí)時(shí)檢測到的壓力值為m，m和m的單位為千克，壓感處理單元讀取車廂壓感器的數(shù)據(jù)，當(dāng)m-m＞25kg時(shí)則該小塊上為有人站立狀態(tài)，將該小塊標(biāo)記，被標(biāo)記的小塊數(shù)為s，則車廂站立擁擠程度值記為y2＝7s/s；

(3)判斷非成人占用數(shù)據(jù)

圖像處理單元實(shí)時(shí)接收四個(gè)攝像頭傳來的一幀一幀的圖像，對四個(gè)方向的圖像進(jìn)行處理識別車廂內(nèi)乘客人數(shù)r，并標(biāo)記出沒有成人站立的車廂位置坐標(biāo)，則該位置為非成人占用位置面積記為f；

(4)生成擁擠程度灰度數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)處理單元提取壓感處理單元和圖像處理單元的數(shù)據(jù)，根據(jù)步驟(3)中非成人占用位置面積f的坐標(biāo)匹配出與其有重合的幾個(gè)小塊，然后根據(jù)壓感處理單元提供的每個(gè)有重合面積的小塊位置的車廂壓感器檢測的m-m差值數(shù)據(jù)，重合小塊的m-m＞25kg的個(gè)數(shù)為a，則該a個(gè)小塊的平均擁擠程度較非重合的小塊上的平均擁擠程度偏低，則糾正后的車廂站立擁擠程度值記為y3＝7(s-1/2a)/s；最后生成整個(gè)公交車的擁擠程度灰度數(shù)據(jù)值為y＝y(tǒng)1+y3，其中0≤y≤10；數(shù)據(jù)處理單元將擁擠程度灰度數(shù)據(jù)發(fā)送至信號傳送裝置

(5)生成可視化顯示信息

調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心的線路數(shù)據(jù)庫提取其存儲的公交線路數(shù)據(jù)和該線路中運(yùn)行的公交車的特征識別信息，與運(yùn)行中的公交車內(nèi)設(shè)置的信號傳送裝置傳送的公交車特征識別信息匹配并識別提取每輛公交車的擁擠程度灰度數(shù)據(jù)及車輛位置信息，調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心的渲染單元提取公交線路上運(yùn)行的公交車的擁擠程度灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染處理，其中，當(dāng)0≤y＜2時(shí)為空閑，渲染為綠色顯示，當(dāng)2≤y＜3時(shí)為不擁擠，渲染為黃色顯示，當(dāng)3≤y＜5時(shí)為適中，渲染為橙色顯示，當(dāng)5≤y＜8時(shí)為擁擠，渲染為紅色顯示，當(dāng)8≤y≤10時(shí)為非常擁擠，渲染為紫色顯示；調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心的分發(fā)單元提取公交線路上運(yùn)行的公交車的位置信息和對應(yīng)匹配的擁擠程度渲染信息分發(fā)給請求查詢的手機(jī)終端中，以供用戶讀取。

本發(fā)明涉及的公交車擁擠程度可視化系統(tǒng)主要包括公交車、車輛定位裝置、座椅壓感器、車廂壓感器、車載攝像頭、車載處理器、信號傳送裝置、調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心和手機(jī)終端；公交車內(nèi)部座椅下設(shè)置有座椅壓感器，以便檢測座椅是否有人落座，并將壓感信號傳送至車載處理器；公交車內(nèi)部車廂地板分為30cm×30cm面積大小的小塊，每小塊下固定設(shè)置有車廂壓感器與車載處理器電信息連接，以便檢測每小塊上是否有人站立，并將壓感信號傳送至車載處理器；公交車內(nèi)部在車廂前部、后部、上車門和下車門處的上端設(shè)置有車載攝像頭并與車載處理器連接，以便實(shí)時(shí)捕捉公交車內(nèi)乘客的圖像并傳送至車載處理器；公交車內(nèi)部固定設(shè)置有車輛定位裝置，并與公交車內(nèi)固定設(shè)置的信號傳送裝置電信息連接，以便確定公交車在公交線路的位置并將位置信息發(fā)送至調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心；公交車內(nèi)部固定設(shè)置有車載處理器并與座椅壓感器、車廂壓感器和車載攝像頭，以便接收并處理各裝置傳送來的信息并生成擁擠程度數(shù)據(jù)信息；車載處理器與信號傳送裝置電信息連接，信號傳送裝置接收車載處理器生成的擁擠程度數(shù)據(jù)信息、車輛定位裝置的車輛位置信息和車輛識別特征信息傳送至調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心；調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心設(shè)置在公交車外，接收公交線路上運(yùn)行的所有公交車的擁擠程度數(shù)據(jù)信息和車輛位置信息，并進(jìn)行可視化處理并分發(fā)可視化數(shù)據(jù)至各手機(jī)終端；手機(jī)終端接收并顯示某一特定公交線路上某一特定公交車的擁擠程度。

本發(fā)明涉及的車載處理器的主要結(jié)構(gòu)包括圖像處理單元、壓感處理單元和數(shù)據(jù)處理單元；圖像處理單元根據(jù)不同位置攝像頭發(fā)來的圖像識別并確定乘客的具體乘客數(shù)和乘客在車廂內(nèi)的位置，并生成數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元；壓感處理單元接收根據(jù)不同位置的座椅壓感器和車廂壓感器的信息并確定該位置的乘客落座或站立情況，并生成數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元；數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)圖像處理單元和壓感處理單元的數(shù)據(jù)生成公交車內(nèi)部空間乘客數(shù)及位置的擁擠灰度數(shù)據(jù)發(fā)送至信號傳送裝置。

本發(fā)明涉及的調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心的主要結(jié)構(gòu)包括，線路數(shù)據(jù)庫、渲染單元、分發(fā)單元；線路數(shù)據(jù)庫存儲每輛公交車的特征識別信息和公交線路的數(shù)據(jù)信息，線路數(shù)據(jù)庫接收并存儲來自公交車背部的信號傳送裝置的發(fā)送的信息，并進(jìn)行公交線路與公交車的數(shù)據(jù)匹配，包括公交車所屬的公交線路、公交車在公交線路上的位置和公交線路上的特定公交車的擁擠灰度數(shù)據(jù)；渲染單元提取公交車的擁擠灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染成擁擠程度顯示方式信息；分發(fā)單元將公交車的擁擠程度顯示方式信息發(fā)送至各終端，以便用戶查看。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，充分合理利用了公交車的內(nèi)部空間，以及調(diào)度中心的數(shù)據(jù)信息，簡單有效的獲取并計(jì)算出一輛公交車的擁擠程度，并通過簡單明了的顯示方式使用戶得知；其原理可靠，實(shí)現(xiàn)成本低，應(yīng)用環(huán)境友好。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明涉及的公交車擁擠程度可視化方法的流程示意框圖。

圖2為本發(fā)明的公交車擁擠程度可視化系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖3為本發(fā)明涉及的車載處理器的原理示意框圖。

圖4為本發(fā)明涉及的調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心的原理示意框圖。

具體實(shí)施方式：

下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例涉及的公交車擁擠程度可視化方法是在公交車擁擠程度可視化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，具體包括以下步驟：

(1)獲取座椅占用數(shù)據(jù)

公交車1的座椅位置空閑時(shí)座椅壓感器3的數(shù)值為w，座椅傳感器檢測的壓力數(shù)值記為w，w和w的單位為千克，車載處理器6中的壓感處理單元602讀取座椅壓感器3的數(shù)據(jù)，當(dāng)w-w＞0.5kg時(shí)則該座椅為非空閑狀態(tài)，將該座椅進(jìn)行標(biāo)記，車輛座椅總數(shù)為n，被標(biāo)記的座椅數(shù)為n，座椅的擁擠程度值記為y1＝3n/n；

(2)獲取車廂站立數(shù)據(jù)

將公交車1的車廂除去座椅占用的底面空間劃分為s個(gè)30cm×30cm面積大小的小塊，每個(gè)小塊設(shè)定位置坐標(biāo)，每個(gè)小塊下方的車廂壓感器4在無人站立的情況下的壓力值為m，車廂壓感器4實(shí)時(shí)檢測到的壓力值為m，m和m的單位為千克，壓感處理單元602讀取車廂壓感器4的數(shù)據(jù)，當(dāng)m-m＞25kg時(shí)則該小塊上為有人站立狀態(tài)，將該小塊標(biāo)記，被標(biāo)記的小塊數(shù)為s，則車廂站立擁擠程度值記為y2＝7s/s；

(3)判斷非成人占用數(shù)據(jù)

圖像處理單元601實(shí)時(shí)接收四個(gè)攝像頭5傳來的一幀一幀的圖像，對四個(gè)方向的圖像進(jìn)行處理識別車廂內(nèi)乘客人數(shù)r，并標(biāo)記出沒有成人站立的車廂位置坐標(biāo)，則該位置為非成人占用位置面積記為f；

(4)生成擁擠程度灰度數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)處理單元603提取壓感處理單元602和圖像處理單元601的數(shù)據(jù)，根據(jù)步驟(3)中非成人占用位置面積f的坐標(biāo)匹配出與其有重合的幾個(gè)小塊，然后根據(jù)壓感處理單元602提供的每個(gè)有重合面積的小塊位置的車廂壓感器4檢測的m-m差值數(shù)據(jù)，重合小塊的m-m＞25kg的個(gè)數(shù)為a，則該a個(gè)小塊的平均擁擠程度較非重合的小塊上的平均擁擠程度偏低，則糾正后的車廂站立擁擠程度值記為y3＝7(s-1/2a)/s；最后生成整個(gè)公交車1的擁擠程度灰度數(shù)據(jù)值為y＝y(tǒng)1+y3，其中0≤y≤10；數(shù)據(jù)處理單元603將擁擠程度灰度數(shù)據(jù)發(fā)送至信號傳送裝置7

(5)生成可視化顯示信息

調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心8的線路數(shù)據(jù)庫801提取其存儲的公交線路數(shù)據(jù)和該線路中運(yùn)行的公交車1的特征識別信息，與運(yùn)行中的公交車1內(nèi)設(shè)置的信號傳送裝置7傳送的公交車1特征識別信息匹配并識別提取每輛公交車1的擁擠程度灰度數(shù)據(jù)及車輛位置信息，調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心8的渲染單元802提取公交線路上運(yùn)行的公交車1的擁擠程度灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染處理，其中，當(dāng)0≤y＜2時(shí)為空閑，渲染為綠色顯示，當(dāng)2≤y＜3時(shí)為不擁擠，渲染為黃色顯示，當(dāng)3≤y＜5時(shí)為適中，渲染為橙色顯示，當(dāng)5≤y＜8時(shí)為擁擠，渲染為紅色顯示，當(dāng)8≤y≤10時(shí)為非常擁擠，渲染為紫色顯示；調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心8的分發(fā)單元803提取公交線路上運(yùn)行的公交車1的位置信息和對應(yīng)匹配的擁擠程度渲染信息分發(fā)給請求查詢的手機(jī)終端9中，以供用戶讀取。

本實(shí)施例使用運(yùn)行后，能夠有效的改善乘客公交出行的熱情，降低了私家車的出行量，增加道路的順暢。

本實(shí)施例涉及的公交車擁擠程度可視化方法主要包括公交車1、車輛定位裝置2、座椅壓感器3、車廂壓感器4、攝像頭5、車載處理器6、信號傳送裝置7、調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心8和手機(jī)終端9；公交車1內(nèi)部座椅下設(shè)置有座椅壓感器3，以便檢測座椅是否有人落座，并將壓感信號傳送至車載處理器6；公交車1內(nèi)部車廂地板分為30cm×30cm面積大小的小塊，每小塊下固定設(shè)置有車廂壓感器4與車載處理器6電信息連接，以便檢測每小塊上是否有人站立，并將壓感信號傳送至車載處理器6；公交車1內(nèi)部在車廂前部、后部、上車門和下車門處的上端設(shè)置有攝像頭5并與車載處理器6連接，以便實(shí)時(shí)捕捉公交車1內(nèi)乘客的圖像并傳送至車載處理器6；公交車1內(nèi)部固定設(shè)置有車輛定位裝置2，并與公交車1內(nèi)固定設(shè)置的信號傳送裝置7電信息連接，以便確定公交車1在公交線路的位置并將位置信息發(fā)送至調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心8；公交車1內(nèi)部固定設(shè)置有車載處理器6并與座椅壓感器3、車廂壓感器4和車載攝像頭5，以便接收并處理各裝置傳送來的信息并生成擁擠程度數(shù)據(jù)信息；車載處理器6與信號傳送裝置7電信息連接，信號傳送裝置7接收車載處理器6生成的擁擠程度數(shù)據(jù)信息、車輛定位裝置2的車輛位置信息和車輛識別特征信息傳送至調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心8；調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心8設(shè)置在公交車1外，接收公交線路上運(yùn)行的所有公交車1的擁擠程度數(shù)據(jù)信息和車輛位置信息，并進(jìn)行可視化處理并分發(fā)可視化數(shù)據(jù)至各手機(jī)終端9；手機(jī)終端9接收并顯示某一特定公交線路上某一特定公交車1的擁擠程度。

本實(shí)施例涉及的車載處理器6的主要結(jié)構(gòu)包括圖像處理單元601、壓感處理單元602和數(shù)據(jù)處理單元603；圖像處理單元601根據(jù)不同位置攝像頭5發(fā)來的圖像識別并確定乘客的具體乘客數(shù)和乘客在車廂內(nèi)的位置，并生成數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元603；壓感處理單元602接收根據(jù)不同位置的座椅壓感器3和車廂壓感器4的信息并確定該位置的乘客落座或站立情況，并生成數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元603；數(shù)據(jù)處理單元603根據(jù)圖像處理單元601和壓感處理單元602的數(shù)據(jù)生成公交車內(nèi)部空間乘客數(shù)及位置的擁擠灰度數(shù)據(jù)發(fā)送至信號傳送裝置7。

本實(shí)施例涉及的調(diào)度數(shù)據(jù)處理中心8的主要結(jié)構(gòu)包括，線路數(shù)據(jù)庫801、渲染單元802、分發(fā)單元803；線路數(shù)據(jù)庫801存儲每輛公交車1的特征識別信息和公交線路的數(shù)據(jù)信息，線路數(shù)據(jù)庫801接收并存儲來自公交車1背部的信號傳送裝置7的發(fā)送的信息，并進(jìn)行公交線路與公交車1的數(shù)據(jù)匹配，包括公交車1所屬的公交線路、公交車1在公交線路上的位置和公交線路上的特定公交車1的擁擠灰度數(shù)據(jù)；渲染單元802提取公交車1的擁擠灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染成擁擠程度顯示方式信息；分發(fā)單元803將公交車1的擁擠程度顯示方式信息發(fā)送至各終端9，以便用戶查看。