基于遠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)等多個方面對客流檢測技術(shù)進行了分析，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，制定合理的運營策略，有效緩解日益沉重的交通負擔(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)分析等四個分支，并對相關(guān)的專利申請進行具體分析。

2.1紅外對射裝置檢測

紅外式計數(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)信號進行處理分析，獲取公交車在指定時間、指定位置進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)來進行客流的統(tǒng)計與分析。

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

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，當(dāng)前幀的激光掃描數(shù)據(jù)中會出現(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：使用兩個激光掃描模塊分別對客流通道的兩個平行且距離很近的斷面進行垂直激光掃描，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)計算方法得出每個行人的前進方向及相應(yīng)的客流數(shù)量；專利申請CN102436536A、CN102313817A、CN101425128A均是采用該技術(shù)來進行客流的統(tǒng)計與分析。

在使用激光掃描技術(shù)進行客流檢測時，僅能夠動態(tài)獲取站點滯留人數(shù)，無法判斷乘客的來源、去向以及站點滯留人數(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獲取視頻圖像，對連續(xù)圖像進行分析處理，識別乘客及其運動，從而自動對上下車人數(shù)及方向進行計數(shù)。例如，同濟大學(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，實時采集客流出入的視頻圖像，通過對一段時間內(nèi)連續(xù)圖像序列的處理得到特征點軌跡，并對得到的特征軌跡進行聚類，以獲得實時的客流信息；專利申請CN101025790A、CN101847265A、CN102496008A等均是采用該技術(shù)來進行客流的統(tǒng)計與分析。

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

2.4大數(shù)據(jù)分析

大數(shù)據(jù)指不用隨機分析法這樣的捷徑，而采用所有數(shù)據(jù)的方法，不強調(diào)或者依賴計算機的處理能力，更不是強調(diào)利用復(fù)雜算法實現(xiàn)對某一參數(shù)的深入計算，而是利用信息化的大樣本覆蓋條件，利用樣本的個體綁定，結(jié)合通過時間、空間兩個維度的長期跟蹤，實現(xiàn)對交通對象中絕大多數(shù)個體交通出行規(guī)律的準確辨識，并在此大樣本個體基礎(chǔ)上實現(xiàn)分類型統(tǒng)計，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)計結(jié)果高度圖形化，在更短時間內(nèi)呈現(xiàn)更多信息和規(guī)律，方便對數(shù)據(jù)作進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，也具有積極的實踐意義。