一种基于列车人流量分布的预警系统、方法及装置与流程

本发明涉及人流监控技术领域，更具体地说，涉及一种基于列车人流量分布的预警系统、方法及装置。

背景技术：

地铁列车具有载客量大、行驶速度快、舒适性高等优点，是解决城市交通问题的重要手段之一。地铁列车由多节车辆编组而成，一般为4、6或8节编组，在人流量处于高峰期时，极易出现拥堵情况，各车厢乘客分布不均是常态，甚至出现乘客抢时间上车，导致被夹的伤害事故。目前对人流监控的技术方案均需要借助外部设备来实现，对于地铁这类庞大的系统而言，设备、安装、维护费用均较高；因此，目前无论是地铁公司，或是车辆供应商，均缺乏有效的人流量监测与分流方法来解决此问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于列车人流量分布的预警系统、方法及装置，以实现有效的实现人流监控及分流效果。

为实现上述目的，本发明提供一种基于列车人流量分布的预警系统，包括列车pis系统的摄像头，列车tcms系统的车辆控制模块，人机接口模块；

所述列车pis系统的摄像头，用于采集列车每个车厢内的乘客信息，并将乘客信息发送至所述车辆控制模块；

所述车辆控制模块，用于根据所述乘客信息生成对应的提醒信息，并将所述提醒信息发送至人机接口模块；所述提醒信息包括：列车人员分布情况、预警信息和分流信息；

所述人机接口模块，用于对所述提醒信息进行展示。

可选的，本方案还包括：

列车tcms系统的事件记录模块，用于存储列车车厢内的乘客信息及提醒信息。

可选的，本方案还包括：

列车以太网模块，用于实现所述列车pis系统的摄像头、列车tcms系统的车辆控制模块、事件记录模块之间的数据通信；

列车4g通信模块，用于实现所述车辆控制模块与所述人机接口模块之间的数据通信。

可选的，所述车辆控制模块具体用于：对每个车厢的车厢图片进行处理，获得列车人员分布情况；根据所述列车人员分布情况，判断是否存在乘客人数大于超限阈值的车厢；若存在，则判断是否存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢；

若存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢，则生成对应的预警信息及分流信息，并将所述列车人员分布情况、预警信息及分流信息发送至列车及车站的人机接口模块；若不存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢，则生成对应的预警信息及分流信息，并将所述列车人员分布情况、预警信息及分流信息发送至车站的人机接口模块。

可选的，列车的人机接口模块包括：列车pis系统和/或列车pa系统；

所述列车pis系统，用于在车厢内部的显示器上显示所述提醒信息；

所述列车pa系统，用于在车厢内部通过广播形式播放所述提醒信息。

可选的，车站的人机接口模块包括：列车车站显示器和/或列车车站广播系统；

所述列车车站显示器，用于显示所述提醒信息；

所述列车车站广播系统，用于通过广播形式播放所述提醒信息。

为实现上述目的，本发明进一步提供一种基于列车人流量分布的预警方法，基于列车tcms系统的车辆控制模块，所述预警方法包括：

获取列车每个车厢内的乘客信息；其中，所述乘客信息为通过列车pis系统的摄像头采集的；

根据所述乘客信息生成对应的提醒信息，并将所述提醒信息发送至人机接口模块，以通过人机接口模块对所述提醒信息进行展示；所述提醒信息包括：列车人员分布情况、预警信息和分流信息。

可选的，若所述乘客信息为每个列车的车厢图片，则所述根据所述乘客信息生成对应的提醒信息，并将所述提醒信息发送至人机接口模块，包括：

对每个车厢的车厢图片进行处理，获得列车人员分布情况；

根据所述列车人员分布情况，判断是否存在乘客人数大于超限阈值的车厢；若存在，则判断是否存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢；

若存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢，则生成对应的预警信息及分流信息，并将所述列车人员分布情况、预警信息及分流信息发送至列车及车站的人机接口模块；

若不存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢，则生成对应的预警信息及分流信息，并将所述列车人员分布情况、预警信息及分流信息发送至车站的人机接口模块。

可选的，根据所述乘客信息生成对应的提醒信息之后，还包括：

将所述乘客信息及所述提示信息存储至列车tcms系统的事件记录模块。

为实现上述目的，本发明进一步提供一种基于列车人流量分布的预警装置，包括：

乘客信息获取单元，用于获取列车每个车厢内的乘客信息；其中，所述乘客信息为通过列车pis系统的摄像头采集的；

提醒信息生成单元，用于根据所述乘客信息生成对应的提醒信息；所述提醒信息包括：列车人员分布情况、预警信息和分流信息

提醒信息发送单元，用于将所述提醒信息发送至人机接口模块，以通过人机接口模块对所述提醒信息进行展示。

通过以上方案可知，本发明实施例提供的一种基于列车人流量分布的预警系统，包括列车pis系统的摄像头，列车tcms系统的车辆控制模块，人机接口模块；列车pis系统的摄像头，用于采集列车每个车厢内的乘客信息，并将乘客信息发送至所述车辆控制模块；车辆控制模块，用于根据所述乘客信息生成对应的提醒信息，并将所述提醒信息发送至人机接口模块；所述提醒信息包括：列车人员分布情况、预警信息和分流信息；人机接口模块，用于对所述提醒信息进行展示。

可见，在本方案中，主要通过列车pis系统的摄像头、列车tcms系统的车辆控制模块和人机接口模块实现对地铁人流量的预警及分流，也即：本方案充分利用列车自身的设备来实现地铁人流量分布的预警与分流，可显著提高系统可靠性，同时将节省大量人工、设备成本。本发明还公开了一种基于列车人流量分布的预警方法及装置，同样能实现上述技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种基于列车人流量分布的预警系统结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种图像处理流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一预警系统整体结构示意图；

图4为本发明实施例公开的一基于列车人流量分布的预警流程示意图；

图5为本发明实施例公开的一种基于列车人流量分布的预警方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

随着城市轨道交通的快速发展，国内各大城市掀起地铁建设的高潮，越来越多的人们乐于乘坐地铁出行。据调查，地铁乘客更倾向于在靠近电扶梯的某几个车门上车，使得该区域人员拥挤，同时，其他车厢人员相对稀少，最终导致地铁各车厢乘客分布不均。特别是在人流量处于高峰期时，极易出现拥堵情况，甚至出现乘客抢时间上车，导致被夹的伤害事故。

为有效改善这种情况，平衡车辆与站台的人员拥堵情况，提升站内通行和车辆运输效率，减少预警系统所产生的设备安装、维护等费用，本方案提出一种基于列车人流量分布的预警系统及方法。

参见图1，本发明实施例提供的一种基于列车人流量分布的预警系统，包括列车pis系统的摄像头100，列车tcms系统的车辆控制模块200，人机接口模块300；

所述列车pis系统的摄像头100，用于采集列车每个车厢内的乘客信息，并将乘客信息发送至所述车辆控制模块；

需要说明的是，本方案提出的预警系统中各个模块均为列车/站台本身自带的设备，也即：列车pis系统的摄像头、列车tcms系统的车辆控制模块、人机接口模块均为列车/站台自身的设备，这样本方案在执行预警操作时，不需要在列车/站台上重新添加对应的硬件设备，节省硬件安装及维护的成本，节省大量人工。

在本实施例中，采集乘客信息的摄像头为列车pis系统的摄像头，pis(passengerinformationsystem)为乘客信息系统，通过该摄像头，便可采集地铁内各个车厢内的乘客信息；可以理解的是，该摄像头可分为两种，一种为普通摄像头，该普通摄像头会拍摄车厢内的车厢图片，该车厢图片可通过分析，自动得出列车人流量分布情况，因此，如果该摄像头为普通摄像头，那么普通摄像头拍摄的车厢图片便为乘客信息，并通过通信模块将该乘客信息发送至车辆控制模块，以便该车辆控制模块分析该车厢图片，得出对应的提醒信息。

进一步，该列车pis系统的摄像头还可以为具有人像识别功能的摄像头。也就是说，为了降低车辆控制模块的工作负担，可以将各个摄像头设置为本身便有人像识别功能的摄像头，因此，摄像头采集列车车厢内的车厢图片后，需要对该车厢图片的乘客进行识别，确定本车厢内的乘客信息，并将所述乘客信息发送车辆控制模块；而车辆控制模块接收到不同车厢的乘客信息后，便可根据乘客信息直接生成列车人员分布情况、提醒信息和分流信息。

需要说明的是，如果该摄像头为具有人像识别功能的摄像头，那么该乘客信息便为摄像头已经处理过的携带本车厢内的人数信息或者本车厢拥挤程度的信息，例如：本车厢内的总人数信息、本车厢门口人数、本车厢中部人数，本车厢内人流分布情况、本车厢门口拥挤程度、本车厢中部拥挤程度等信息。这时车辆控制模块接收到各个车厢内的摄像头发送的乘客信息后，便可以直接根据各个车厢的乘客信息生成包括列车人员分布情况、提醒信息和分流信息的提醒信息，有效的减低了车辆控制模块的工作量。

所述车辆控制模块200，用于根据所述乘客信息生成对应的提醒信息，并将所述提醒信息发送至人机接口模块；所述提醒信息包括：列车人员分布情况、预警信息和分流信息；

需要说明的是，本方案中的车辆控制模块可以理解为中央处理单元ccu(communicationcontrolunit)，即列车tcms(traincontrolandmanagementsystem，列车控制及监控系统)中的车辆控制模块vcm(vehiclecontrolmodule)，主要用于接收摄像头发送的乘客信息，对该乘客信息进行处理，生成提醒信息，并将该提醒信息发送至人机接口模块。

通过上述论述可知，根据摄像头的类型的不同，车辆控制模块根据乘客信息生成对应的提醒信息主要包括两种方式，一种为：摄像头为普通摄像头时，这时后该乘客信息为车厢内的车厢图片，因此，车辆控制模块需要分析该车厢图片，得出不同车厢的人员分布情况，并生成对应的预警信息和分流信息；另一种：摄像头为具有人像识别功能的摄像头，这时车辆控制模块获取的乘客信息即为不同车厢的人员分布情况，这时便可直接根据不同车辆的人员分布情况，生成预警信息和分流信息。

需要说明的是，无论是摄像头分析车厢图片得出车辆内的人员分布情况，还是车辆控制模块分析车厢图片得出车辆内的人员分布情况，均可通过不同的图像处理方式分析出该车辆图片反应的人员分布情况，在本实施例中，并不对该图像处理方法进行限定，可根据实际需求选择不同的处理方式；参见图2，为本方案提出的一种图像处理流程示意图；通过图2可以看出，系统启动后，将采集的车厢图片划分为多个子区域，确定每个子区域对应的背景图，对每个子区域的背景图执行背景减处理，并对每个子区域进行边缘化处理后，得到该车厢图片的总人数。

得到该车厢图片的总人数时，还可以得出该车厢图片中位于不同位置的人数，例如：位于车厢门口的人数，位于车厢中部的人数；进一步，根据总人数、车厢门口的人数，位于车厢中部的人数之后，还可以根据预先设定的阈值，来确定车厢以及车厢内不同位置的拥挤程度。

可以理解的是，确定了每个车厢的人员分布情况后，便可以生成包括每个车厢的人员分布情况的列车人员分布情况，通过该列车人员分布情况，可以反映出：列车当前的那个车厢的人数较多，哪个车厢的人数较少，哪个车厢的哪个位置人多，哪个车厢的哪个人少等信息。该信息确定后，便可以根据预先设定的预警规则和分流规则，来生成对应的预警信息和分流信息。

需要说明的是，本方案并不具体限定如何根据列车人员分布情况确定预警信息和分流信息，可根据实际需求来自适应调整，在本实施例中，仅以如下情况为例进行解释说明：

若该预警规则为：若存在车厢的人数超过预定阈值，则生成存在车厢人数较多的预警信息，该预警信息中可包括所有超过预定阈值的车厢号；若存在车厢的车厢门口的人数与车厢中部的人数的差值大于预定阈值，则生成车厢内人员分布不均匀的预警信息，该预警信息中包括所有出现该现象的车厢号。

相应的，与上述预警规则对应的分流规则为：若存在车厢的人数超过预定阈值，且生成存在车厢人数较多的预警信息后，生成的分流信息可以为：提醒用户尽量避免通过人数较多的车厢乘车，可优先选择通过人数较少的车厢乘车，例如：提醒乘客x1、x2、x3车厢的人数较多，提醒乘客x4、x5、x6车厢的人数较少，乘客可以优先选择从x4、x5、x6车厢上车；若生成车厢内人员分布不均匀的预警信息，则生成的人流信息可以为：提醒用户车厢门口人数较多，车厢中部人数较少，并建议远行乘客移动至车厢中部。

所述人机接口模块300，用于对所述提醒信息进行展示。

在本实施例中，该人机接口模块主要用来展示提醒信息，展示提醒信息的方式可以但不限于：通过显示屏展示、通过声音展示、通过主动推送至用户终端进行展示，例如：可通过设置在列车内部或者车站的显示屏，显示该列车人员分布情况、预警信息和分流信息；还可以通过设置在列车内部或者车站的广播系统，播放列车人员分布情况、预警信息和分流信息；同样的，还可主动将该列车人员分布情况、预警信息和分流信息推送至用户终端，用户可通过终端内的app接收上述信息，以便随时了解列车人流分布情况，获得预警信息和分流信息，为自己出行提前做准备。

综上可见，本方案主要通过列车pis系统的摄像头、列车tcms系统的车辆控制模块和人机接口模块实现对地铁人流量的预警及分流，也即：本方案充分利用列车自身的设备来实现地铁人流量分布的预警与分流，可显著提高系统可靠性，同时将节省大量人工、设备成本。

基于上述技术方案，在本实施例中，所述预警系统还包括：列车tcms系统的事件记录模块，用于存储列车车厢内的乘客信息及提醒信息；

列车以太网模块，用于实现所述列车pis系统的摄像头、列车tcms系统的车辆控制模块、事件记录模块之间的数据通信；

列车4g通信模块，用于实现所述车辆控制模块与所述人机接口模块之间的数据通信。

需要说明的是，本实施例中的预警系统还包括事件记录模块，该事件记录模块可以理解为系统的存储单元，在本实施例中，该事件记录模块可采用列车tcms中的erm(eventrecordingmodule)模块，主要用于存储数据、事件记录、故障记录等功能；通过该事件记录模块，可以将列车车厢内的乘客信息、列车人员分布情况、预警信息和分流信息进行保存，以便日后进行数据分析。

进一步，参见图3，为本发明实施例提供的一预警系统整体结构示意图；可以看处处，本方案中的通信模块包括列车tcms中的列车以太网模块和列车4g通信模块，列车以太网模块用于列车tcms系统各模块内部通信，以及与列车其他子系统进行通信，其带宽高、传输速度快，可满足高速大容量的数据传输要求。列车4g通信模块用于列车tcms系统与车站调度室广播视频设备通信，并将列车内人员分布情况、预警信息、分流信息传送至车站，通过站台广播、电视引导站台上乘客有序乘车。

基于上述任意实施例，在本实施例中，所述车辆控制模块具体用于：对每个车厢的车厢图片进行处理，获得列车人员分布情况；根据所述列车人员分布情况，判断是否存在乘客人数大于超限阈值的车厢；若存在，则判断是否存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢；

若存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢，则生成对应的预警信息及分流信息，并将所述列车人员分布情况、预警信息及分流信息发送至列车及车站的人机接口模块；若不存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢，则生成对应的预警信息及分流信息，并将所述列车人员分布情况、预警信息及分流信息发送至车站的人机接口模块。其中，超限阈值小于拥挤阈值。

参见图4，为本实施例公开的一种基于列车人流量分布的预警流程示意图；通过该图可以看出，列车启动并自检后，如果没有问题，则通过摄像头拍摄车厢图片，并上传至车辆控制模块；车辆控制模块对该车厢图片进行处理，输出列车人员分布情况，对于某一区域的人数r，如果r不大于等于超限阈值，且运营结束，则结束流程，否则，继续分析摄像头拍摄的图片；如果r大于等于超限阈值，则判定r是否大于等于拥挤阈值，若是，则人流量预警信息分发，并在车厢车站同步引导分流；若否，则人流量预警信息分发，预警后，仅在车站引导分流。其中，超限阈值的人数小于拥挤阈值的人数。

在该流程中，某一区域的人数为不同车厢的人数，对每个车厢的人数进行判定后，便会得知哪个车厢的人数多，哪个车厢的人数少，这样在生成分流信息引导分流时，便可依照不同车厢的人数来进行分流，引导乘客在人数少的车厢位置候车及乘车，尽量避免在人数多的车厢位置候车及乘车。

需要说明的是，人机接口模块根据展示位置可分为两类：一类是位于列车上，用于在列车上展示提醒信息；另一种为位于车站，在车站内展示提醒信息；如果该人机接口模块位于列车上，则人机接口模块包括：列车pis系统或者列车pa系统；其中，列车pis系统，用于在车厢内部的显示器上显示提醒信息；列车pa系统，用于在车厢内部通过广播形式播放所述提醒信息。也就是说，如果在列车上展示提示信息时，不仅可以通过列车pis系统中的显示器显示列车内人员分布情况、预警信息、分流信息；还可以通过列车上的广播控制单元pa以广播形式播放提示信息。

需要说明的是，本系统还包括：列车电源模块，具体用于给列车pis系统、列车tcms系统、列车pa系统进行供电。具体来说，tcms、pis、pa系统均采用列车蓄电池dc110v供电。

如果该人机接口模块位于车站，那么该人机接口模块为：列车车站显示器或者列车车站广播系统；其中，列车车站显示器用于显示所述提醒信息；列车车站广播系统用于通过广播形式播放所述提醒信息。也就是说，如果该人机接口模块位于车站，那么依然可以通过显示器显示提醒信息，或者广播播放提醒信息两种方式来提醒乘客，以引导乘客往人少的车厢候车、乘坐。

可以理解的是，由于该人机接口模块不仅可以位于列车上，还可以位于车站，因此，在展示提醒信息时，可以通过列车和站台上的人机接口模块均进行展示；还可以仅通过其中一者进行展示，其展示方式可根据实际情况进行调整；例如：如果列车内人数较多，则通过列车和站台上的两者进行展示；如果列车内人数不多，则可仅通过车站进行展示。

综上可以看出，本方案利用列车自身的监控设备采集车厢人员分布情况，实现人员超限自动预警及分流的功能；并且，通过将提醒信息发送至人机接口模块展示，不仅可在站内或者列车内自动提醒乘客往人少车厢移动，提高车内舒适度；还有助于实时监控地铁车厢人员分布情况，引导人员分流，从而提升运输效率。

下面对本发明实施例提供的预警方法进行介绍，下文描述的预警方法与上文描述的预警系统可以相互参照。

参见图5，本发明实施例提供的一种基于列车人流量分布的预警方法，基于列车tcms系统的车辆控制模块，所述预警方法包括：

s101、获取列车每个车厢内的乘客信息；其中，所述乘客信息为通过列车pis系统的摄像头采集的；

s102、根据所述乘客信息生成对应的提醒信息，并将所述提醒信息发送至人机接口模块，以通过人机接口模块对所述提醒信息进行展示；所述提醒信息包括：列车人员分布情况、预警信息和分流信息。

其中，若所述乘客信息为每个列车的车厢图片，则所述根据所述乘客信息生成对应的提醒信息，并将所述提醒信息发送至人机接口模块，包括：

对每个车厢的车厢图片进行处理，获得列车人员分布情况；

根据所述列车人员分布情况，判断是否存在乘客人数大于超限阈值的车厢；若存在，则判断是否存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢；

若存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢，则生成对应的预警信息及分流信息，并将所述列车人员分布情况、预警信息及分流信息发送至列车及车站的人机接口模块；

若不存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢，则生成对应的预警信息及分流信息，并将所述列车人员分布情况、预警信息及分流信息发送至车站的人机接口模块。

其中，根据所述乘客信息生成对应的提醒信息之后，还包括：

将所述乘客信息及所述提示信息存储至列车tcms系统的事件记录模块。

其中，所述列车pis系统的摄像头、列车tcms系统的车辆控制模块、事件记录模块之间通过列车以太网模块实现数据通信；

所述车辆控制模块与所述人机接口模块之间通过列车4g通信模块实现数据通信。

其中，通过列车的人机接口模块展示提醒信息包括：

通过列车pis系统在车厢内部的显示器上显示所述提醒信息；和/或，通过列车pa系统在车厢内部通过广播形式播放所述提醒信息。

其中，通过车站的人机接口模块展示提醒信息包括：

通过列车车站显示器显示所述提醒信息；和/或，通过列车车站广播系统通过广播形式播放所述提醒信息。

下面对本发明实施例提供的预警装置进行介绍，下文描述的预警装置与上文描述的预警系统可以相互参照。

本发明实施例提供的一种基于列车人流量分布的预警装置，包括：

乘客信息获取单元，用于获取列车每个车厢内的乘客信息；其中，所述乘客信息为通过列车pis系统的摄像头采集的；

提醒信息生成单元，用于根据所述乘客信息生成对应的提醒信息；所述提醒信息包括：列车人员分布情况、预警信息和分流信息

提醒信息发送单元，用于将所述提醒信息发送至人机接口模块，以通过人机接口模块对所述提醒信息进行展示。

其中，提醒信息生成单元包括：

处理子单元，用于对每个车厢的车厢图片进行处理，获得列车人员分布情况；

第一判断子单元，用于根据所述列车人员分布情况，判断是否存在乘客人数大于超限阈值的车厢；

第二判断子单元，用于存在乘客人数大于超限阈值的车厢时，判断是否存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢；

第一信息生成子单元，用于存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢时，生成对应的预警信息及分流信息，并触发第一发送子单元；

第二信息生成子单元，用于不存在乘车人数大于拥挤阈值的车厢时，生成对应的预警信息及分流信息，并触发第二发送子单元；

所述提醒信息发送单元包括：

第一发送子单元，用于将所述列车人员分布情况、预警信息及分流信息发送至列车及车站的人机接口模块；

第二发送子单元，用于将所述列车人员分布情况、预警信息及分流信息发送至车站的人机接口模块。

其中，本方案还包括：

存储单元，用于将所述乘客信息及所述提示信息存储至列车tcms系统的事件记录模块。

其中，所述列车pis系统的摄像头、列车tcms系统的车辆控制模块、事件记录模块之间通过列车以太网模块实现数据通信；所述车辆控制模块与所述人机接口模块之间通过列车4g通信模块实现数据通信。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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