CN103886741B - 一种基于智能公交卡的公交管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能公交卡的公交管理系统及方法，包括公交调度管理系统、公交车辆定位系统、乘客行程记录模块、储存乘客乘车信息的公交卡、装在站台上的电子显示设备、装在公交车上的车载刷卡写入设备、车载视频监控系统；共七个模块，各模块之间协同工作。本发明所述的基于智能公交卡的公交管理系统与方法模块之间通过有线或无线通信，在合理调度公交班次的基础上能够提供公交车辆的定位信息，线路跟踪，到站预测等信息，乘客持有的公交卡可以记录每一次乘车的时间与公交车牌号，具有东西遗失找回的功能，系统最终能够降低公交系统的运营成本，提高了调度应变能力和对乘客的服务质量水平。

Description

一种基于智能公交卡的公交管理系统及方法

技术领域

本发明涉及一种基于智能公交卡的公交管理系统及方法，具体涉及一种人脸识别及射频记录的技术领域。

背景技术

随着信息化的发展，公交车内已经装有了各种类型的传感器，他们帮助公交车能够及时的与公交中心联系，公交中心也可以根据常识安排公交车的车次情况。

人脸识别技术如今应用十分广泛，如人脸识别防盗门，人脸识别的考勤系统等。利用人脸识别判别一个空间内的人数这一技术已经相当成熟。

数据挖掘技术，它是一个从大量数据中抽取挖掘出未知的、有价值的模式或规律等知识的复杂过程。其模型算法现已基本成熟，其主要过程包括数据清洗、数据集成、数据转换、数据挖掘、模式评佑、知识表示。

现如今，很少有将数据挖掘、人脸识别技术与公交车调度系统相结合，利用数据挖掘分析数据，对公交车车次安排提供帮助，利用人脸识别技术为乘客找回自己的物品提供方便。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高效的、有数据依据的、可定量、自动化程度高的公交管理系统及方法，用以实现基于人脸的公交车遗失物品寻找的处理方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于智能公交卡的公交管理系统，其特征在于，包括公交调度管理系统、公交车辆定位系统、乘客行程记录模块、储存乘客乘车信息的公交卡、装在站台上的电子显示设备、装在公交车上的车载刷卡写入设备和车载视频监控系统；

所述的公交调度管理系统通过对客流分析子系统和车流分析子系统传来的数据进行分析，根据算法和实际情况合理分配车次，减少乘客的等待时间；

所述的公交车辆定位系统用于对公交车进行定位，将地理位置信息传递给公交调度管理系统，公交调度管理系统通过计算将公交车对于线路中每个站台相对距离和预计到站时间显示于电子显示设备；

所述的乘客行程记录模块用于记录每个持有公交卡的乘客的乘车记录，所述乘车记录包括乘车时间，站台号，公交车班号，公交车车牌号，消费金额，余额以及公交车司机联系方式，另外乘客行程记录模块还会对乘客每周，每月的乘车记录进行统计，将数据传送给公交调度管理系统进行最终统计，使公交调度管理系统根据实况定期更新每一班公交车的班次；

所述的公交卡由乘客持有，含有乘客的相关信息，可与手机绑定，设置每天的上班时间，通过短信提醒乘客准时到达站台，避免了不必要的等待时间，也防止了错过班次造成迟到，公交卡内的信息由车载刷卡写入设备通过射频技术写入，在每次上车刷卡时信息就会同步到客流分析子系统；乘客实时地通过手机接收到公交调度管理系统发来的乘车信息，或者通过手机查询自己的乘车信息包括公交车和司机的信息，方便东西遗失在公交车上时能够迅速找回，用户只能通过密钥查询自己的信息，用以保证乘客信息的安全性；

所述电子显示设备为每一个公交站台所配备，用于显示公交车信息，其中包括到站距离，预测时间，车辆拥挤状况；

所述的车载刷卡写入设备通过射频技术主要读取写入公交卡信息并做相应的扣费操作；

所述车载视频监控系统包括车载摄像头、视频分析器和视频人脸识别器，车载摄像头安装于公交车内，视频分析器和视频人脸识别器位于公交中心。

所述的一种基于智能公交卡的公交管理系统，其特征在于：所述公交管理系统通过获取有关乘客和道路不同时刻的数据，利用数据挖掘技术，对数据进行处理，将各个数据由原来的定性分析，转变为定量分析，便于了解各个时间段的客流信息，并相应的动态调整公交车的车次。

所述的一种基于智能公交卡的公交管理系统，其特征在于，所述公交车辆定位系统获取公交车的地理位置并和交通部门的路面拥堵情况进行结合分析，计算出公交车到达各个站台的时间，并通过每个站台的电子显示设备进行显示。

所述乘客行程记录模块记录和统计乘客的乘车信息，公交调度管理系统分析乘客的乘车习惯，为今后设置公交路线提供帮助。

通过公交卡和乘车行程记录模块，可在不同时间段安排不同数量的公交车，缓解各个时间段人流量的压力。

通过车载视频监控系统可以实时监控公交车内的人员数目及情况，若有乘客遗漏东西，通过车载视频检测系统，公交卡中的乘车信息可以迅速联系上失主，失主也可以去公交中心通过刷卡查询出物品遗落在哪辆公交车上。

本发明还提供一种基于智能公交卡的公交管理方法，基于以上所述的公交管理系统，包括以下步骤：

（1）乘客行程记录模块、公交卡、车载刷卡写入设备、车载视频监控系统获取乘客乘车信息并汇入公交调度管理系统中；

（2）公交调度管理系统积累数据，形成数据仓库后，使用交通预测模型、分类模型和关联模型等对数据进行分析，对数据进行降维，提取核心内容，根据数据分析所获得的信息，分配各个时间段公交车的车次；

（3）利用公交车辆定位系统获取车辆定位，发送至公交中心的公交调度管理系统中；

（4）公交调度管理系统根据公交车辆定位系统的车辆定位信息，估算车辆速度，并结合交通部门给出的相关道路情况，预测到站时间，并利用车载视频监控系统获取公交车内的拥堵情况并结合历史数据，分析公交车到站时的拥堵情况，将消息发送给各个站台；

（5）各个站台的电子显示设备接受信息并显示。

所述公交调度管理系统中公交车调度的工作流程为：

（1）通过部署在公交车内的车载刷卡写入设备和公交车获取公交车乘客信息以及不同时刻的客流信息，发送给公交调度管理系统；

（2）通过车载视频监控系统和乘客刷卡后传递来的信息了解车内人员数目和情况，发送给公交管理调度系统；

（3）公交管理调度系统对所获取的数据进行汇集并分组筛选；

（4）公交管理系调度系统对数据进行分析与挖掘，得出相关不同时刻的客流信息，建立客流与时间等要素的相关模型；

（5）根据交通部门的路面情况，结合公交车辆定位系统，分析公交车车速和预计到站时间；

（6）根据当前车载监控系统获取到的乘客人数并与以往数据比对，分析公交车到达各个站台的拥挤情况，并做相应的添加车次的处理；

（7）在站台电子显示设备上显示公交车预计到站时间、车内拥堵情况。

本发明还提供一种公交管理系统的遗失物品找回方法，基于以上所述的公交管理系统，包括以下步骤：

（1）乘客提交遗漏物品申请；并通过手机向公交中心提供遗失时间和公交车班次证明；

（2）根据乘客提供的遗失时间和公交车班次，通过乘客行程记录模块获取公交车车辆信息，通过车载视频监控系统获取遗失物品信息；判断是否被其他乘客错拿；

（3）若被其他乘客错拿，车载视频系统获取该乘客的脸部图像，视频人脸识别器对图形进行锐化，过滤，几何校正，灰度处理，最终提取人脸特征数据，与公交卡信息库中的人脸特征库进行处理比对查找该乘客的相关信息，联系错拿乘客获取丢失物品；

（4）若未错拿，查找该公交车，获取物品。

有益效果：本发明提供的一种基于智能公交卡的公交管理系统及方法，模块之间通过有线或无线通信，在合理调度公交班次的基础上能够提供公交车辆的定位信息，线路跟踪，到站预测等信息，乘客持有的公交卡可以记录每一次乘车的时间与公交车牌号，具有东西遗失找回的功能，系统最终能够降低公交系统的运营成本，提高了调度应变能力和对乘客的服务质量水平；通过公交卡和乘车记录模块，可在不同时间段安排不同数量的公交车，缓解各个时间段人流量的压力；通过车载视频监控系统可以实时监控公交车内的人员数目及情况，若有乘客遗漏东西，通过车载视频检测系统，公交卡中的乘车信息可以迅速联系上失主，失主也可以去公交中心通过刷卡查询出物品遗落在哪辆公交车上。

附图说明

图1为本发明中公交管理调度系统的结构示意图；

图2为本发明中公交车调度方法的工作流程图；

图3为本发明中遗失物品找回方法的工作流程图。

图中：1车载视频监控系统 ，2公交车辆定位系统，3车载刷卡写入设备 ，4公交卡，5乘客行程记录模块 ，6公交调度管理系统，7电子显示设备。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种基于智能公交卡的公交管理系统，包括公交调度管理系统6、公交车辆定位系统2、乘客行程记录模块5、储存乘客乘车信息的公交卡4、装在站台上的电子显示设备7、装在公交车上的车载刷卡写入设备3和车载视频监控系统1，公交调度管理系统6部署在公交中心，公交车辆定位系统部署在公交车上的，储存乘客乘车信息的公交卡，车载刷卡写入设备，车载视频监控系统（摄像头部分）；部署在站台的装在站台上的电子显示设备。这三个部署地点，通过无线专用网络连接同步。

所述的公交调度管理系统通过对客流分析子系统和车流分析子系统传来的数据进行分析，根据算法和实际情况合理分配车次，减少乘客的等待时间；

所述的公交车辆定位系统用于对公交车进行定位，将地理位置信息传递给公交调度管理系统，公交调度管理系统通过计算将公交车对于线路中每个站台相对距离和预计到站时间显示于电子显示设备；

所述的乘客行程记录模块用于记录每个持有公交卡的乘客的乘车记录，所述乘车记录包括乘车时间，站台号，公交车班号，公交车车牌号，消费金额，余额以及公交车司机联系方式，另外乘客行程记录模块还会对乘客每周，每月的乘车记录进行统计，将数据传送给公交调度管理系统进行最终统计，使公交调度管理系统根据实况定期更新每一班公交车的班次；

所述的公交卡由乘客持有，含有乘客的相关信息，可与手机绑定，设置每天的上班时间，通过短信提醒乘客准时到达站台，避免了不必要的等待时间，也防止了错过班次造成迟到，公交卡内的信息由车载刷卡写入设备通过射频技术写入，在每次上车刷卡时信息就会同步到客流分析子系统；乘客实时地通过手机接收到公交调度管理系统发来的乘车信息，或者通过手机查询自己的乘车信息包括公交车和司机的信息，方便东西遗失在公交车上时能够迅速找回，用户只能通过密钥查询自己的信息，用以保证乘客信息的安全性；

所述电子显示设备为每一个公交站台所配备，用于显示公交车信息，其中包括到站距离，预测时间，车辆拥挤状况；

所述的车载刷卡写入设备通过射频技术主要读取写入公交卡信息并做相应的扣费操作；

所述车载视频监控系统包括车载摄像头、视频分析器和视频人脸识别器，车载摄像头安装于公交车内，视频分析器和视频人脸识别器位于公交中心。

所述的一种基于智能公交卡的公交管理系统，其特征在于：所述公交管理系统通过获取有关乘客和道路不同时刻的数据，利用数据挖掘技术，对数据进行处理，将各个数据由原来的定性分析，转变为定量分析，便于了解各个时间段的客流信息，并相应的动态调整公交车的车次。

所述的一种基于智能公交卡的公交管理系统，其特征在于，所述公交车辆定位系统获取公交车的地理位置并和交通部门的路面拥堵情况进行结合分析，计算出公交车到达各个站台的时间，并通过每个站台的电子显示设备进行显示。

所述乘客行程记录模块记录和统计乘客的乘车信息，公交调度管理系统分析乘客的乘车习惯，为今后设置公交路线提供帮助。

通过公交卡和乘车行程记录模块，可在不同时间段安排不同数量的公交车，缓解各个时间段人流量的压力。通过车载视频监控系统可以实时监控公交车内的人员数目及情况，若有乘客遗漏东西，通过车载视频检测系统，公交卡中的乘车信息可以迅速联系上失主，失主也可以去公交中心通过刷卡查询出物品遗落在哪辆公交车上。

如图2所示，一种基于智能公交卡的公交管理系统的公交车调度方法的工作流程为：

（1）通过部署在公交车内的车载刷卡写入设备和公交车等获取公交车乘客信息以及不同时刻的客流信息，发送给公交调度管理系统；

（2）通过车载视频监控系统和乘客刷卡后传递来的信息了解车内人员数目和情况，发送给公交管理调度系统；

（3）公交管理调度系统对所获取的数据进行汇集并分组筛选；

（4）公交管理系调度系统对数据进行分析与挖掘，得出相关不同时刻的客流信息等，建立客流与时间等要素的相关模型；

（5）根据交通部门的路面情况，结合公交车辆定位系统，分析公交车车速和预计到站时间；

（6）根据当前车载监控系统获取到的乘客人数并与以往数据比对，分析公交车到达各个站台的拥挤情况，并做相应的添加车次的处理；

（7）在站台电子显示设备上显示公交车预计到站时间，车内拥堵情况。

如图3所示，一种基于智能公交卡的公交管理系统的遗失物品找回方法的工作流程：

（1）乘客通知交通中心有物品遗失；

（2）通过乘客的公交卡并结合乘客行程记录模块，查看乘客乘车区间以及所乘坐的公交车车次。

（3）调取查询到的公交车内部视频信息，查看。判断是否被其他乘客错拿。

（4）如果错拿，获取错拿乘客的图像信息，对图形进行处理。

（5）将处理后的图片与公交系统中公交卡内的乘客图像信息进行比对与分析。

（6）获取查询到的乘客信息，并联系系错拿物品的乘客；

（7）若未错拿，查找该公交车，获取物品。

本发明主要将公交车内信息获取并汇集，利用当今流行的数据挖掘技术对未知数据进行预判，并结合人脸识别技术获取数据，为公交管理部门和乘客提供帮助。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于智能公交卡的公交管理系统，其特征在于，包括公交调度管理系统、公交车辆定位系统、乘客行程记录模块、储存乘客乘车信息的公交卡、装在站台上的电子显示设备、装在公交车上的车载刷卡写入设备和车载视频监控系统；

所述的公交调度管理系统通过对客流分析子系统和车流分析子系统传来的数据进行分析，根据算法和实际情况合理分配车次，减少乘客的等待时间；

所述的公交车辆定位系统用于对公交车进行定位，将地理位置信息传递给公交调度管理系统，公交调度管理系统通过计算将公交车对于线路中每个站台相对距离和预计到站时间显示于电子显示设备；

所述的乘客行程记录模块用于记录每个持有公交卡的乘客的乘车记录，所述乘车记录包括乘车时间，站台号，公交车班号，公交车车牌号，消费金额，余额以及公交车司机联系方式，另外乘客行程记录模块还会对乘客每周，每月的乘车记录进行统计，将数据传送给公交调度管理系统进行最终统计，使公交调度管理系统根据实况定期更新每一班公交车的班次；

所述的公交卡由乘客持有，含有乘客的相关信息，可与手机绑定，设置每天的上班时间，通过短信提醒乘客准时到达站台，避免了不必要的等待时间，也防止了错过班次造成迟到，公交卡内的信息由车载刷卡写入设备通过射频技术写入，在每次上车刷卡时信息就会同步到客流分析子系统；乘客实时地通过手机接收到公交调度管理系统发来的乘车信息，或者通过手机查询自己的乘车信息包括公交车和司机的信息，方便东西遗失在公交车上时能够迅速找回，用户只能通过密钥查询自己的信息，用以保证乘客信息的安全性；

所述电子显示设备为每一个公交站台所配备，用于显示公交车信息，其中包括到站距离，预测时间，车辆拥挤状况；

所述的车载刷卡写入设备通过射频技术主要读取写入公交卡信息并做相应的扣费操作；

所述车载视频监控系统包括车载摄像头、视频分析器和视频人脸识别器，车载摄像头安装于公交车内，视频分析器和视频人脸识别器位于公交中心。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能公交卡的公交管理系统，其特征在于：所述公交管理系统通过获取有关乘客和道路不同时刻的数据，利用数据挖掘技术，对数据进行处理，将各个数据由原来的定性分析，转变为定量分析，便于了解各个时间段的客流信息，并相应的动态调整公交车的车次。

3.根据权利要求1所述的一种基于智能公交卡的公交管理系统，其特征在于，所述公交车辆定位系统获取公交车的地理位置并和交通部门的路面拥堵情况进行结合分析，计算出公交车到达各个站台的时间，并通过每个站台的电子显示设备进行显示。

4.一种基于智能公交卡的公交管理方法，基于权利要求1-3任一项所述的公交管理系统，包括以下步骤：

（1）乘客行程记录模块、公交卡、车载刷卡写入设备、车载视频监控系统获取乘客乘车信息并汇入公交调度管理系统中；

（2）公交调度管理系统积累数据，形成数据仓库后，使用交通预测模型、分类模型和关联模型对数据进行分析，对数据进行降维，提取核心内容，根据数据分析所获得的信息，分配各个时间段公交车的车次；

（3）利用公交车辆定位系统获取车辆定位，发送至公交中心的公交调度管理系统中；

（4）公交调度管理系统根据公交车辆定位系统的车辆定位信息，估算车辆速度，并结合交通部门给出的相关道路情况，预测到站时间，并利用车载视频监控系统获取公交车内的拥堵情况并结合历史数据，分析公交车到站时的拥堵情况，将消息发送给各个站台；

（5）各个站台的电子显示设备接受信息并显示。

5.根据权利要求4所述的一种基于智能公交卡的公交管理方法，其特征在于，所述公交调度管理系统中公交车调度的工作流程为：

（1）通过部署在公交车内的车载刷卡写入设备和公交车获取公交车乘客信息以及不同时刻的客流信息，发送给公交调度管理系统；

（2）通过车载视频监控系统和乘客刷卡后传递来的信息了解车内人员数目和情况，发送给公交管理调度系统；

（3）公交管理调度系统对所获取的数据进行汇集并分组筛选；

（4）公交管理调度系统对数据进行分析与挖掘，得出相关不同时刻的客流信息，建立客流与时间要素的相关模型；

（5）根据交通部门的路面情况，结合公交车辆定位系统，分析公交车车速和预计到站时间；

（6）根据当前车载视频监控系统获取到的乘客人数并与以往数据比对，分析公交车到达各个站台的拥挤情况，并做相应的添加车次的处理；

（7）在站台电子显示设备上显示公交车预计到站时间、车内拥堵情况。

6.一种公交管理系统的遗失物品找回方法，基于权利要求1-3任一项所述的公交管理系统，包括以下步骤：

（1）乘客提交遗漏物品申请；并通过手机向公交中心提供遗失时间和公交车班次证明；

（2）根据乘客提供的遗失时间和公交车班次，通过乘客行程记录模块获取公交车车辆信息，通过车载视频监控系统获取遗失物品信息；判断是否被其他乘客错拿；

（3）若被其他乘客错拿，车载视频系统获取该乘客的脸部图像，视频人脸识别器对图形进行锐化，过滤，几何校正，灰度处理，最终提取人脸特征数据，与公交卡信息库中的人脸特征库进行处理比对查找该乘客的相关信息，联系错拿乘客获取丢失物品；

（4）若未错拿，查找该公交车，获取物品。