基于遠(yuǎn)程無線通信的公共交通客流分析技術(shù)專利綜述

秦春芳

【摘要】本文主要基于專利數(shù)據(jù)庫中的檢索結(jié)果作為分析樣本，通過分析歷年的城市公共交通的客流檢測專利申請技術(shù)，從紅外對射裝置檢測技術(shù)、激光掃描技術(shù)、視頻圖像分析技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等多個(gè)方面對客流檢測技術(shù)進(jìn)行了分析，并給出其發(fā)展方向。

【關(guān)鍵字】客流檢測 公共交通 遠(yuǎn)程無線通信 專利分析

一、引言

為緩解城市交通發(fā)展的窘境，越來越多的大城市正在逐步建立軌道交通系統(tǒng)、地面公共交通等多層次、多元化、立體化的客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)。城市公共交通的客流檢測技術(shù)，可以分析得出客流在線路、方向、數(shù)量等方面的分布規(guī)律，為公共交通工具的所有者和管理者提供可靠的數(shù)據(jù)支持，制定合理的運(yùn)營策略，有效緩解日益沉重的交通負(fù)擔(dān)。

二、客流檢測技術(shù)專利的主要分類與分析

本文針對所檢索到的專利申請，將目前主流的客流檢測分析技術(shù)分為：紅外對射裝置檢測技術(shù)、激光掃描技術(shù)、視頻圖像分析技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析等四個(gè)分支，并對相關(guān)的專利申請進(jìn)行具體分析。

2.1紅外對射裝置檢測

紅外式計(jì)數(shù)系統(tǒng)安裝在公交車前后門附近特定的高度，通過發(fā)射定制波長的紅外線覆蓋一定的區(qū)域，并通過傳感器檢測從乘客身上反射回來的光線，從而自動(dòng)識別乘客上下車方向及人數(shù)。例如，蘇州清研微視電子科技有限公司的專利申請CN103714603A公開了如下技術(shù)方案：通過系統(tǒng)中的紅外測距傳感器模塊來探測公交進(jìn)門和出門處物體的數(shù)據(jù)信號，并使相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)紅外測距傳感器模塊提供的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理分析，獲取公交車在指定時(shí)間、指定位置進(jìn)出公交車的上下車人數(shù)；專利申請CN201773434U、CN1037 14603A、CN203 165058U均是對采用該技術(shù)來進(jìn)行客流的統(tǒng)計(jì)與分析。

紅外式計(jì)數(shù)方式在客流擁擠的情況下，如多個(gè)人并排或前后緊挨著通過出入口時(shí)，不能進(jìn)行精確的統(tǒng)計(jì)。

2.2激光掃描

激光掃描的原理是：在客流通道或出入口上方設(shè)置激光掃描儀使其垂直掃描，就像是在通道的橫截面上拉一道看不見的激光簾。當(dāng)行人通過激光簾時(shí)，當(dāng)前幀的激光掃描數(shù)據(jù)中會(huì)出現(xiàn)凸包，反映出行人的外輪廓。例如，北京北大千方科技有限公司的專利申請CN201465 103U公開了如下技術(shù)方案：使用兩個(gè)激光掃描模塊分別對客流通道的兩個(gè)平行且距離很近的斷面進(jìn)行垂直激光掃描，分別得出兩組激光掃描數(shù)據(jù)，并通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)計(jì)算方法得出每個(gè)行人的前進(jìn)方向及相應(yīng)的客流數(shù)量；專利申請CN102436536A、CN102313817A、CN101425128A均是采用該技術(shù)來進(jìn)行客流的統(tǒng)計(jì)與分析。

在使用激光掃描技術(shù)進(jìn)行客流檢測時(shí)，僅能夠動(dòng)態(tài)獲取站點(diǎn)滯留人數(shù)，無法判斷乘客的來源、去向以及站點(diǎn)滯留人數(shù)，導(dǎo)致效率較低。

2.3視頻圖像分析

基于圖像處理的公交客流調(diào)查的工作原理是，在上下車門口安裝攝像機(jī)獲取視頻圖像，對連續(xù)圖像進(jìn)行分析處理，識別乘客及其運(yùn)動(dòng)，從而自動(dòng)對上下車人數(shù)及方向進(jìn)行計(jì)數(shù)。例如，同濟(jì)大學(xué)的專利申請CN101321269A公開了如下技術(shù)方案：將視頻圖像采集設(shè)備設(shè)置于行人通道的出入口，實(shí)時(shí)采集客流出入的視頻圖像，通過對一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)圖像序列的處理得到特征點(diǎn)軌跡，并對得到的特征軌跡進(jìn)行聚類，以獲得實(shí)時(shí)的客流信息；專利申請CN101025790A、CN101847265A、CN102496008A等均是采用該技術(shù)來進(jìn)行客流的統(tǒng)計(jì)與分析。

這種技術(shù)的計(jì)數(shù)精度很大程度上取決于圖像分析軟件的設(shè)計(jì)水平，成本較高，一般可用于檢驗(yàn)人工調(diào)查及自動(dòng)乘客計(jì)數(shù)系統(tǒng)的計(jì)數(shù)精度。

2.4大數(shù)據(jù)分析

大數(shù)據(jù)指不用隨機(jī)分析法這樣的捷徑，而采用所有數(shù)據(jù)的方法，不強(qiáng)調(diào)或者依賴計(jì)算機(jī)的處理能力，更不是強(qiáng)調(diào)利用復(fù)雜算法實(shí)現(xiàn)對某一參數(shù)的深入計(jì)算，而是利用信息化的大樣本覆蓋條件，利用樣本的個(gè)體綁定，結(jié)合通過時(shí)間、空間兩個(gè)維度的長期跟蹤，實(shí)現(xiàn)對交通對象中絕大多數(shù)個(gè)體交通出行規(guī)律的準(zhǔn)確辨識，并在此大樣本個(gè)體基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)分類型統(tǒng)計(jì)，獲得群體參數(shù)。

這種技術(shù)在傳統(tǒng)的簡單圖表展示基礎(chǔ)上，將海量數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)結(jié)果高度圖形化，在更短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)更多信息和規(guī)律，方便對數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的分析研究與信息挖掘。

三、結(jié)束語

通過以上對客流檢測技術(shù)的分析及總結(jié)，可以看出客流檢測技術(shù)在隨著科技的發(fā)展而不斷發(fā)展，而多技術(shù)的融合、大數(shù)據(jù)的分析將是未來的發(fā)展趨勢，對完整地了解客流檢測技術(shù)的發(fā)展過程以及當(dāng)前的發(fā)展情況，也具有積極的實(shí)踐意義。