CN102436536A

CN102436536A - 一种客流密度的检测方法

Info

Publication number: CN102436536A
Application number: CN2011102110271A
Authority: CN
Inventors: 马爱民; 刘成英; 杜水荣; 赵斌; 王巍; 张志平; 周双全; 夏曙东
Original assignee: CHINA TRANSINFO TECHNOLOGY CORP
Current assignee: CHINA TRANSINFO TECHNOLOGY CORP
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2012-05-02

Abstract

本发明涉及一种客流密度的检测方法，所述方法包括如下步骤：检测获取第一时间点和第二时间点内的客流数量数据；测量第一时间点和第二时间点之间的客流运动速度；根据所述客流数量数据、客流运动宽度和客流运动速度得到客流密度。本发明提出的客流密度的检测方法，通过获取某时间段内客流数量数据、客流运动速度及客流运动宽度，从而实现一种准确获取客流密度的方法。

Description

一种客流密度的检测方法

技术领域

本发明涉及客流密度的检测方法，尤其涉及利用行扫描激光和二维激光测距传感器进行客流密度检测的方法。

背景技术

随着人口的快速增长、经济的高速发展，人群高密度聚集已经成为常态，例如地铁、火车站、综合交通枢纽等交通运输场合。人群聚集给这些场所带来了巨大的安全隐患，也给各级管理部门提出了更高的管理要求。根据相关规定，在人群数量超过一定限额，管理部门需要采取限制人群进入以及人群疏导等预案措施。

以地铁为例，北京地铁共有出入口400多个，换乘站16个，日发送旅客400万人次，面对如此庞大的运输体系，线路规划是否合理、出入口及换乘通道是否设置得当，是否存在客流拥堵安全隐患等等，都需要客流数据的支撑。及时获取人流速度、人流量等信息，实时了解和掌握客流运行情况，对提高客流调度指挥、应急处置和公众出行服务水平，建立安全、高效的客流组织运输体系具有十分重要的作用。

原有密度检测基本上采用客流数量除以环境面积获取客流密度，此方法的缺点在于客流数量与环境面积难以准确对应，虽然检测出的客流数量信息、环境面积信息非常准确，但是在实时计算密度时，被检测客流的部分人已经运动出了检测的环境区域。因此原有算法只能简单估算客流密度信息，无法获取准确的客流密度信息。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提出一种客流密度的检测方法，通过获取某时间段内客流数量数据、客流运动速度及客流运动宽度，从而实现一种准确获取客流密度的方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种客流密度的检测方法，所述方法包括如下步骤：

检测获取第一时间点和第二时间点内的客流数量数据；

测量第一时间点和第二时间点之间的客流运动速度；

根据所述客流数量数据、客流运动宽度和客流运动速度得到客流密度。

本发明提出的客流密度的检测方法，通过获取某时间段内客流数量数据、客流运动速度及客流运动宽度，从而实现一种准确获取客流密度的方法。

附图说明

图1为本发明客流密度的检测方法的流程图；

图2为本发明客流密度的检测方法中客流运动速度检测方法的流程图；

图3为本发明客流密度的检测方法中客流运动速度检测方法的检测示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明是利用行扫描激光统计客流数量，利用二维激光扫描检测客流运动速度，即利用行扫描激光扫描仪统计某时间段内被检测客流个体的数量，同时利用与垂直方向保持固定夹角的二维激光测距传感器对行扫描激光扫描仪检测到的所述客流个体进行运动速度检测。并将检测的数据传给数据处理系统，数据处理系统进行数据处理，从而实现客流密度的高精度检测。

图1为本发明客流密度的检测方法的流程图，如图1所示，本发明客流密度的检测方法具体包括如下步骤：

步骤101，获取第一时间点和第二时间点内的客流数量数据；

本步骤中的测量点是在通道或出入口上方设置行扫描激光扫描仪，调整行扫描激光扫描仪使其在垂直的方向扫描，形象地说，就像是在通道的横截面上拉一道看不见的激光帘。当行扫描激光扫描仪检测到有客流通过时，行扫描激光扫描仪就会拍摄一帧图像，拍摄的当前帧的扫描数据中会出现凸包，凸包数代表当前通过激光扫描面的客流的个数。利用行扫描激光扫描仪可以检测出第一时间点和第二时间点内通过的客流数量数据。

步骤102，测量第一时间点和第二时间点之间的客流运动速度；

本步骤中的测量点是将二维激光测距传感器固定在空中某位置，即将二维激光测距传感器作为测量点固定在空中某位置，调整二维激光测距传感器使其与垂直向下方向保持固定的夹角。通过调整使得客流进入行扫描激光扫描仪扫描范围时(即在第一时间点)也刚好进入二维激光测距传感器的检测范围。客流个体从远处运动到扫描仪检测区域，二维激光测距传感器检测并记录客流个体的运动情况，扫描仪会从客流个体的下部连续扫描到上部，并将记录的数据传给数据处理系统，数据处理系统进行数据处理，从而得到客流个体的运动速度。

图2为本发明客流密度的检测方法中客流运动速度检测方法的流程图，如图2所示，本发明客流运动速度的检测方法具体包括如下步骤：

步骤201，在第一时间点获取测量点到客流个体的第一距离；

本步骤中的测量点利用二维激光测距传感器实现，将二维激光测距传感器固定在空中某位置，调整二维激光测距传感器使其与垂直向下方向保持固定的夹角a(0°＜a＜90°)。客流个体从远处运动到扫描仪检测区域，启动二维激光测距传感器进行激光检测，当检测客流个体时，记录此时的时间信息t₁、客流个体到扫描仪的距离H₁；

步骤202，在第二时间点获取测量点到客流个体的第二距离；

即再次启动二维激光测距传感器进行激光检测，记录此时的时间信息t₂、客流个体到扫描仪的距离H₂；

步骤203，根据所述第一距离和第二距离，以及第一时间点和第二时间点的时间差得到所述客流个体的运动速度；

参见图3所示的本发明客流密度的检测方法中客流运动速度检测方法的检测示意图，具体的，可以利用公式

V＝(SinαH₁-SinαH₂)/t(1)

来获取该客流个体的运动速度，其中t为第一时间点和第二时间点的时间差，H₁为第一距离，H₂为第二距离，α为激光与垂直方向的夹角。

在图3中，A点为客流个体脚部位置，B点为检测过程中激光打在客流个体上的位置，O点为测量点即二维激光测距传感器的位置。

由此，根据式1可以得到该客流个体的一次运动速度了。

优选的，可以测量多次第一距离和第二距离，这样根据式1可以得到该客流个体的多次第一运动速度了，然后对所述多次客流个体的运动速度进行中位值平均滤波，得到所述客流个体的平均运动速度。

步骤204，利用多个客流个体的运动速度得到客流运动速度；

具体的就是利用多个客流个体的运动速度，进行中位值平均滤波，得到客流运动速度。

更优的方案是利用多个客流个体的平均运动速度，进行中位值平均滤波，得到客流运动速度。而客流个体的运动速度如上所述已经得到了，而客流个体的平均运动速度也如上所述利用个体的运动速度的中位值平均滤波而获得的。当然，利用客流个体的平均运动速度获得的客流速度值更加接近真实值。

步骤103，根据所述客流数量数据、客流运动宽度和客流运动速度得到客流密度；

具体的，可以利用公式

客流数量数据/(客流运动速度*第一时间点和第二时间点的时间差*客流运动宽度)＝客流密度。(2)

本发明在检测过程中进行实时动态采样，获取实时客流数量、客流速度信息，结合闭环控制，自动反馈调节，在每个时段中计算出区域的客流密度。

本发明利用二维激光扫描技术，又称为面扫描技术，二维激光测距传感器在与垂直平面成夹角a的平面内扫描，从而能检测出一定宽度内的客流个体。二维激光测距传感器采用激光发射、漫反射接受原理来测量客流个体到设备原点的距离。

本发明一个实施例中，在机场通道处，将行扫描激光扫描仪固定在通道顶部某处，行扫描激光扫描方向垂直向下，行扫描激光扫描的环境宽度为3m。当检测到有客流通过时，行扫描激光拍摄一帧，根据拍摄的当前帧的扫描数据中出现的凸包数可以数出当前通过的客流个数，通过行扫描激光可以统计出1s初到3s末内总共通过了9人，行扫描激光扫描的客流运动宽度为2m。

将二维激光测距传感器固定在通道顶部某处，使二维激光测距传感器与垂直方向保持固定夹角37°。通过调整使得客流进入行扫描激光扫描仪扫描范围时也刚好进入二维激光测距传感器的检测范围，启动二维激光测距传感器，检测客流个体甲，并记录此时的时间点t₁为1s初，客流个体甲到二维激光测距传感器的距离H₁为6m；再次启动二维激光测距传感器，检测客流个体甲，并记录此时的时间t₂为3s末，客流个体甲到二维激光测距传感器的距离H₂为3.8m；利用公式1可以求出在1s初和3s末之间客流个体甲的运动速度为0.43m/s。利用同样的方法求出1s初和3s末之间行扫描激光检测的其他8人的运动速度。利用中位值平均滤波，得到这9人的平均运动速度为0.5m/s。根据公式2可以计算出1s初到3s末之间的客流密度为3人/m²。

在本实施例中，也可以优选的获取多次客流个体的运动速度，对所述多次客流个体的运动速度进行中位值平均滤波，得到所述客流个体的平均运动速度。利用多个客流个体的平均速度进行中位值平均滤波，得到客流运动速度，从而使得到的客流密度更准确。

本发明利用行扫描激光扫描仪准确检测出客流的数量，同时利用与垂直方向保持固定夹角的二维激光测距传感器对行扫描激光扫描仪检测到的客流个体进行运动速度检测，通过先进的技术手段及软件算法调节精确计算出客流平均运动速度，确保环境区域面积的准确，最大限度的适应动态条件下的客流密度检测。检测出的客流数据信息与环境区域准确对应，确保区域内客流数据的完整性、唯一性。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种客流密度的检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

检测获取第一时间点和第二时间点内的客流数量数据；

测量第一时间点和第二时间点之间的客流运动速度；

2.如权利要求1所述客流密度的检测方法，其特征在于，所述获取第一时间点和第二时间点内的客流数量数据具体为，利用行扫描激光统计第一时间点和第二时间点内的客流数量数据。

3.如权利要求1所述客流密度的检测方法，其特征在于，所述测量第一时间点和第二时间点之间的客流运动速度具体为，在第一时间点获取测量点到客流个体的第一距离；在第二时间点获取测量点到客流个体的第二距离；根据所述第一距离和第二距离，以及第一时间点和第二时间点的时间差得到所述客流个体的运动速度；利用多个客流个体的运动速度得到客流运动速度。

4.如权利要求3所述客流密度的检测方法，其特征在于，所述获取测量点到客流个体的第一距离具体为，利用激光检测法获取测量点到客流个体的第一距离；所述在获取测量点到客流个体的第二距离具体为，利用激光检测法获取测量点到客流个体的第二距离。

5.如权利要求4所述客流密度的检测方法，其特征在于，所述激光在检测过程中与垂直方向保持固定夹角。

6.如权利要求5所述客流密度的检测方法，其特征在于，所述根据所述第一距离和第二距离，以及第一时间点和第二时间点的时间差得到所述客流个体的运动速度具体为，根据公式V＝(SinαH₁-SinαH₂)/t；

获得所述客流个体的运动速度，其中t为第一时间点和第二时间点的时间

差，H₁为第一距离，H₂为第二距离，α为激光与垂直方向的夹角。

7.如权利要求3所述客流密度的检测方法，其特征在于，所述根据所述第一距离和第二距离，以及第一时间点和第二时间点的时间差得到所述客流个体的运动速度后还包括，获取多次客流个体的运动速度，对所述多次客流个体的运动速度进行中位值平均滤波，得到所述客流个体的平均运动速度。

8.如权利要求7所述客流密度的检测方法，其特征在于，所述利用多个客流个体的运动速度得到客流运动速度具体为，利用多个客流个体的平均运动速度得到客流运动速度。

9.如权利要求8所述客流密度的检测方法，其特征在于，所述利用多个客流个体的平均运动速度得到客流运动速度具体为，对所述多个客流个体的平均运动速度进行中位值平均滤波，得到客流运动速度。

10.如权利要求1所述客流密度的检测方法，其特征在于，所述根据所述客流数量数据、客流运动宽度和客流运动速度得到客流密度具体为，根据公式

客流数量数据/(客流运动速度*第一时间点和第二时间点的时间差*客流运动宽度)＝客流密度。