智能公交檢測系統(tǒng)設計研究

羅雄+歐陽代富

【摘 要】根據目前國內公交客流統(tǒng)計的發(fā)展現狀，本文提出一種基于多傳感器的客流信息綜合檢測系統(tǒng)。綜合利用各個傳感器的優(yōu)勢，提高客流信息的檢測準確度。采用基于動態(tài)門限的判決方法進一步提高了多人同時上下車情況下客流信息的判決準確度。實驗結果表明客流統(tǒng)計數據有較高的準確率，與傳統(tǒng)的方法相比，它融合了多種信息，可以提供大量詳細、準確的動態(tài)數據，對城市公交以及公交的智能化調度、線路的開辟、優(yōu)化、站點的設置等都具有極其重要的意義。

【關鍵詞】綜合檢測；客流信息；動態(tài)門限

目前，公交客流信息的采集方式主要為人工抽樣技術或利用IC卡信息統(tǒng)計客流技術、踏板壓力墊子檢測以及主動式紅外、被動式紅外的自動客流信息采集系統(tǒng)。但是，傳統(tǒng)的人工調查方式不僅花費大，而且難以保證數據的質量。IC卡統(tǒng)計技術雖然提取技術簡單、成熟，但是僅限于對使用IC卡的乘客進行統(tǒng)計。典型的踏板壓力墊子檢測系統(tǒng)、紅外檢測系統(tǒng)在單一傳感器的信息采集中獲得數據的準確率往往只有40%～60%。本文從實際情況出發(fā)，綜合考慮影響客流信息采集誤差的因素，提出了一種基于多種傳感器綜合檢測的客流信息采集系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用以主動式紅外傳感器為主，紅外熱釋電傳感器和壓力踏板傳感器為輔的傳感器綜合檢測思路，進行系統(tǒng)設計。研究了主動式紅外傳感器的誤差來源，提出了相應的誤差修正算法。上位機端采用B/S模式的web設計方式，為修正后的客流數據的各種分析顯示提供了友好的人機交互界面。

1 系統(tǒng)框架

目前，公交客流信息的采集方式多采用人工抽樣技術以及憑借公交司機的多年經驗，但是這其中都有很大的人為因素，難以保證客流信息的準確性。隨著嵌入式技術和計算機技術的發(fā)展，數據采集及處理越來越智能化，簡易化，準確化。利用嵌入式技術及計算機技術能夠很好的實現數據的采集和分析處理，從而得到較為準確的客流信息，進而為城市公共交通系統(tǒng)的發(fā)展提供有利可靠的保證。在傳統(tǒng)的單一傳感器檢測系統(tǒng)中，客流信息數據的準確性較低，各個傳感器的特有優(yōu)勢難以綜合體現。主動式紅外傳感器檢測方式采用自身光源，不易受外界環(huán)境溫度、光線的影響，在單個乘客依次上下車的情況下能夠獲得相對較高的精度，但隨著客流量增大、乘客上下車次序較為混亂時，檢測精度也會隨之降低。壓力踏板傳感器在乘客上下車次序較為混亂的情況下，能夠較為準確的實現客流數據的采集，但是系統(tǒng)部件易壞。紅外熱釋電傳感器作為被動式紅外傳感器能夠很好的區(qū)分人和其他物品，從而降低檢測的誤判率，提高檢測的準確性。主動式紅外傳感器采取單門雙管策略，通過在公交車輛的前門和后門分別部署等高、適宜間距的高定向紅外發(fā)射管和接收管，實現乘客上下車方向的準確判定、以及乘客人數的初步判定。

3 實驗數據分析及結果

首先，通過對大量不同特征（身高和體重）的乘客進行實驗，獲取最優(yōu)的初始壓力門限值。然后，針對不同的乘客上下車情況，分成乘客單人上下車、雙人同時上下車和雙人交叉上下車各10組，每組采集20次數據，獲得計數的數據以及誤差統(tǒng)計圖。

從圖1的數據和誤差圖可知，本系統(tǒng)在單人上下車等乘客次序較好的情況下，誤差在10%左右，能夠很好的檢測到客流信息。從圖2和圖3的數據和誤差圖可知，本系統(tǒng)在雙人同時上下車和雙人交叉上下車時，誤差控制在20%左右，也能夠較好的實現客流信息的檢測。

分析實驗，可知誤差基本上源于兩處，第一紅外傳感器產生的漏計誤差和計數錯誤誤差；第二壓力傳感器的判決誤差。當乘客上下車時間低于紅外光線發(fā)射周期時，乘客不能正常的遮蔽紅外光線從而導致漏計。當有多人同時上下車，彼此間互相遮擋紅外光線也會引起計數錯誤。

4 結語

本文設計研究了一種新型的綜合性客流信息檢測系統(tǒng)，通過相應的算法實現了客流信息檢測準確度的提高。從傳統(tǒng)的40%-60%的準確度提高到了80%左右。雖然進一步的提高了檢測的準確度，但當乘客上下車次序很混亂的時候，還是存在較大的檢測誤差，還需要進一步的改進或尋找更有效的算法實現檢測準確度的進一步提高。

【參考文獻】

[1]胡金星，劉允才.公交信息智能化管理系統(tǒng)框架及關鍵技術研究[J].交通運輸系統(tǒng)工程與信息，2005，4（6）：14-17.

[2]王建軍.紅外光電開關在人流量記錄中的應用[J].電腦編程技巧與維護，2008 （2）：75-76.

[3]范海燕，鮑圣捷.公交線路客流統(tǒng)計方法及其應用[J].交通與運輸，2009（z1）：120-122.

[責任編輯：王楠]