CN105489017A - 多功能交通路口电气控制柜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能交通路口电气控制柜，包括柜体、计时器、CCD图像传感器、主控设备和控制柜通信接口，计时器、CCD图像传感器、主控设备和控制柜通信接口都设置在柜体上，计时器、CCD图像传感器和主控设备协同操作，用于确定交通路口处的行人数量，控制柜通信接口与主控设备连接，用于基于交通路口处的行人数量确定交通路口地址附近公交车线路的发车控制信息。通过本发明，能够为城市内各个公交车车队提供更实时更准确的发车控制信息。
Description
技术领域
本发明涉及控制柜领域，尤其涉及一种多功能交通路口电气控制柜。
背景技术
目前，尚不存在交通路段行人数据的采集平台，也没有基于行人数据确定客流指数的分析机制，更没有基于客流指数现场无线发送给附近公交车车队以控制其发车频率的无线通信设备。这样的无线通信设备一般希望设置在现场，以保证数据的实时性和准确性，然而对于各个交通路口来说，公共设备本身就不少，以及除了行人、车辆通行空间之外，剩余的空间非常有限，在每一个交通路口处新增一套数据采集以及数据通信设备，不太现实。
因此，需要一种多功能交通路口电气控制柜，能够利用现有的交通路口的控制柜，对其进行改造以增加现场数据采集设备和现场数据通信设备，确定交通路口附近的客流指数，为附近各个公交车车队提供即时的发车频率，使得附近车队发车频率与现场等车人数相适应，从而最大程度地利用现有的城市公交资源。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种多功能交通路口电气控制柜，改造现有技术中各个交通路口处的控制柜，集成多个图像处理设备以识别出对应交通路口处的人流数量，同时集成无线通信设备以基于人流数量确定交通路口地址的客流指数，人流数量越多，交通路口地址的客流指数越大，并基于交通路口地址向附近公交车线路归属的公交车车队管理平台无线发送与客流指数对应的发车频率。
根据本发明的一方面，提供了一种多功能交通路口电气控制柜，所述控制柜包括柜体、计时器、CCD图像传感器、主控设备和控制柜通信接口，计时器、CCD图像传感器、主控设备和控制柜通信接口都设置在柜体上，计时器、CCD图像传感器和主控设备协同操作，用于确定交通路口处的行人数量，控制柜通信接口与主控设备连接，用于基于交通路口处的行人数量确定交通路口地址附近公交车线路的发车控制信息。
更具体地，在所述多功能交通路口电气控制柜中，包括：控制柜主体，包括柜体、排气散热孔、进气孔、接地点、控制面板、绝缘衬套、安装底板和多个支脚；柜体具有加筋板和肋板；排气散热孔设置在柜体的上方，进气孔设置在柜体的下方；接地点设置在柜体的内侧壁，由焊片、螺钉和垫圈组成，用于将接地线与柜体连接；控制面板设置在柜体外侧壁上；多个支脚用于将安装底板与柜体连接，绝缘衬套设置在安装底板与柜体之间；计时器，设置在柜体内，用于输出当前时刻所在的时间段并作为实时时间段输出，实时时间段为一天24个时间段之一；CCD图像传感器，设置在柜体外侧壁上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像；MMC卡，设置在柜体内，用于预先存储24个基准时间段路口图像，每一个基准时间段路口图像对应一个时间段，每一个基准时间段路口图像为在对应时间段下CCD图像传感器对交通路口在无任何行人状态下进行预先拍摄所获得的图像，MMC卡还用于预先存储交通路口地址、第一二值化阈值、第二二值化阈值、基准行人灰度化图片和预设匹配度阈值，基准行人灰度化图片为只包括基准行人轮廓的灰度化图片，预设匹配度阈值为小于1的百分比数值；背景选择设备，设置在柜体内，与计时器和MMC卡分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在MMC卡中寻找对应的基准时间段路口图像并作为目标背景图像输出；图像分割设备，设置在柜体内，与CCD图像传感器、MMC卡和背景选择设备分别连接，通过CCD图像传感器接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻下一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第一绝对值，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去目标背景图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第二绝对值，当第一绝对值大于等于第一二值化阈值且第二绝对值大于等于第二二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为运动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有运动像素组成的图像作为运动图像输出，运动图像由一个或多个运动区域组成；图像形态学处理设备，设置在柜体内，与图像分割设备连接，用于接收运动图像，并对每一个运动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像；平滑处理设备，设置在柜体内，与图像形态学处理设备连接，用于对接收到的每一个整形子图像进行平滑处理，以获得平滑子图像；中值滤波设备，设置在柜体内，与平滑处理设备连接，用于对接收到的平滑子图像执行中值滤波处理，以滤除在平滑子图像中的散射成分，获得中值滤波子图像；尺度变换增强设备，设置在柜体内，与中值滤波设备连接，用于对接收到的中值滤波子图像执行尺度变换增强处理，以获得增强子图像；灰度化处理设备，设置在柜体内，与尺度变换增强设备连接，用于对接收到的增强子图像进行灰度化处理，以获得灰度化子图像；主控设备，设置在柜体内，与灰度化处理设备和MMC卡分别连接，将每一个灰度化子图像与基准行人灰度化图片进行匹配，当匹配度大于等于预设匹配度阈值时，对应的灰度化子图像被确定为行人子图像，计算行人子图像的个数并作为行人数量输出；控制柜通信接口，设置在柜体外侧壁上，与主控设备和MMC卡分别连接，接收行人数量和交通路口地址，基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，基于客流指数确定交通路口地址附近公交车线路的发车密度，并基于交通路口地址将确定的发车密度通过无线通信链路发送给交通路口地址附近公交车线路归属的公交车车队管理平台；其中，控制柜通信接口包括运算设备和GPRS通信接口，运算设备与主控设备和MMC卡分别连接，用于接收行人数量和交通路口地址，并基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，并基于客流指数确定交通路口地址附近公交车线路的发车密度，GPRS通信接口与运算设备连接，用于基于交通路口地址将确定的发车密度通过无线通信链路发送给交通路口地址附近公交车线路归属的公交车车队管理平台。
更具体地，在所述多功能交通路口电气控制柜中：控制面板为包括触摸屏的液晶显示面板。
更具体地，在所述多功能交通路口电气控制柜中：行人数量越多，交通路口地址的客流指数越大，交通路口地址附近公交车线路的发车密度越频繁。
更具体地，在所述多功能交通路口电气控制柜中：柜体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板。
更具体地，在所述多功能交通路口电气控制柜中：采用主控设备内置存储器替换MMC卡。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的多功能交通路口电气控制柜的结构方框图。
图2为根据本发明实施方案示出的多功能交通路口电气控制柜的控制柜通信接口的结构方框图。
附图标记：1柜体；2计时器；3CCD图像传感器；4主控设备；5控制柜通信接口；6运算设备；7GPRS通信接口
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的多功能交通路口电气控制柜的实施方案进行详细说明。
公交车是城市交通重要的代步工具，给城市居民带来了出行方便。然而，对于公交车车队来说，空载是他们不愿意看到的，对市政交管部门来说，居民等车难也不是他们所愿意看到的，因此如何减少空载时间并避免过多人等车情况的发生，是公交车车队和市政交管部门需要解决的难题之一。
现有技术中，公交车车队一般凭借历史经验来判断各个交通路段在各个时间段的人流数量，以自行选择发车频率。然而，交通路段的人流数量是实时变化的，与历史经验有可能大相径庭，这样，容易导致交通路段人多时，很多公交车停止运营，耽误了居民乘车，或者交通路段人少时，很多公交车扎堆，导致大部分公交车空载的情况发生。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种多功能交通路口电气控制柜，能够建立在各个交通路段的数据采集平台，对交通路口的实时人流数量进行准确采集，并基于实时人流数量为附近公交车车队的运营提供参考，从而整合城市公交车资源，尽可能地为城市居民的出行提供方便。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种多功能交通路口电气控制柜，改善机器人的主体架构使其能够适合输电线路现场环境，设计有针对性的电容感应式冰层传感器对现场导线冰层进行准确检测，并引入无线传输技术保障现场设备之间以及现场与远端之间的通信畅通。
图1为根据本发明实施方案示出的多功能交通路口电气控制柜的结构方框图，所述控制柜包括柜体、计时器、CCD图像传感器、主控设备和控制柜通信接口，计时器、CCD图像传感器、主控设备和控制柜通信接口都设置在柜体上，计时器、CCD图像传感器和主控设备协同操作，用于确定交通路口处的行人数量，控制柜通信接口与主控设备连接，用于基于交通路口处的行人数量确定交通路口地址附近公交车线路的发车控制信息。
接着，继续对本发明的多功能交通路口电气控制柜的具体结构进行进一步的说明。
所述控制柜包括：控制柜主体，包括柜体、排气散热孔、进气孔、接地点、控制面板、绝缘衬套、安装底板和多个支脚。
柜体具有加筋板和肋板；排气散热孔设置在柜体的上方，进气孔设置在柜体的下方；接地点设置在柜体的内侧壁，由焊片、螺钉和垫圈组成，用于将接地线与柜体连接。
控制面板设置在柜体外侧壁上；多个支脚用于将安装底板与柜体连接，绝缘衬套设置在安装底板与柜体之间。
所述控制柜包括：计时器，设置在柜体内，用于输出当前时刻所在的时间段并作为实时时间段输出，实时时间段为一天24个时间段之一。
所述控制柜包括：CCD图像传感器，设置在柜体外侧壁上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像。
所述控制柜包括：MMC卡，设置在柜体内，用于预先存储24个基准时间段路口图像，每一个基准时间段路口图像对应一个时间段，每一个基准时间段路口图像为在对应时间段下CCD图像传感器对交通路口在无任何行人状态下进行预先拍摄所获得的图像，MMC卡还用于预先存储交通路口地址、第一二值化阈值、第二二值化阈值、基准行人灰度化图片和预设匹配度阈值，基准行人灰度化图片为只包括基准行人轮廓的灰度化图片，预设匹配度阈值为小于1的百分比数值。
所述控制柜包括：背景选择设备，设置在柜体内，与计时器和MMC卡分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在MMC卡中寻找对应的基准时间段路口图像并作为目标背景图像输出。
所述控制柜包括：图像分割设备，设置在柜体内，与CCD图像传感器、MMC卡和背景选择设备分别连接，通过CCD图像传感器接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻下一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第一绝对值，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去目标背景图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第二绝对值，当第一绝对值大于等于第一二值化阈值且第二绝对值大于等于第二二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为运动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有运动像素组成的图像作为运动图像输出，运动图像由一个或多个运动区域组成。
所述控制柜包括：图像形态学处理设备，设置在柜体内，与图像分割设备连接，用于接收运动图像，并对每一个运动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像。
所述控制柜包括：平滑处理设备，设置在柜体内，与图像形态学处理设备连接，用于对接收到的每一个整形子图像进行平滑处理，以获得平滑子图像。
所述控制柜包括：中值滤波设备，设置在柜体内，与平滑处理设备连接，用于对接收到的平滑子图像执行中值滤波处理，以滤除在平滑子图像中的散射成分，获得中值滤波子图像。
所述控制柜包括：尺度变换增强设备，设置在柜体内，与中值滤波设备连接，用于对接收到的中值滤波子图像执行尺度变换增强处理，以获得增强子图像；灰度化处理设备，设置在柜体内，与尺度变换增强设备连接，用于对接收到的增强子图像进行灰度化处理，以获得灰度化子图像。
所述控制柜包括：主控设备，设置在柜体内，与灰度化处理设备和MMC卡分别连接，将每一个灰度化子图像与基准行人灰度化图片进行匹配，当匹配度大于等于预设匹配度阈值时，对应的灰度化子图像被确定为行人子图像，计算行人子图像的个数并作为行人数量输出。
所述控制柜包括：控制柜通信接口，设置在柜体外侧壁上，与主控设备和MMC卡分别连接，接收行人数量和交通路口地址，基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，基于客流指数确定交通路口地址附近公交车线路的发车密度，并基于交通路口地址将确定的发车密度通过无线通信链路发送给交通路口地址附近公交车线路归属的公交车车队管理平台。
如图2所示，控制柜通信接口包括运算设备和GPRS通信接口，运算设备与主控设备和MMC卡分别连接，用于接收行人数量和交通路口地址，并基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，并基于客流指数确定交通路口地址附近公交车线路的发车密度，GPRS通信接口与运算设备连接，用于基于交通路口地址将确定的发车密度通过无线通信链路发送给交通路口地址附近公交车线路归属的公交车车队管理平台。
可选地，在所述多功能交通路口电气控制柜中：控制面板为包括触摸屏的液晶显示面板；行人数量越多，交通路口地址的客流指数越大，交通路口地址附近公交车线路的发车密度越频繁；柜体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板；以及可采用主控设备内置存储器替换MMC卡。
另外，通用分组无线服务技术(GeneralPacketRadioService)的简称，他是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包(Packet)式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。
GPRS经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代(2G)和第三代(3G)移动通讯技术之间。他通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。如此，使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上(VRN)的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。
GPRS分组交换的通信方式在分组交换的通信方式中，数据被分成一定长度的包(分组)，每个包的前面有一个分组头(其中的地址标志指明该分组发往何处)。数据传送之前并不需要预先分配信道，建立连接。而是在每一个数据包到达时，根据数据报头中的信息(如目的地址)，临时寻找一个可用的信道资源将该数据报发送出去。在这种传送方式中，数据的发送和接收方同信道之间没有固定的占用关系，信道资源可以看作是由所有的用户共享使用。由于数据业务在绝大多数情况下都表现出一种突发性的业务特点，对信道带宽的需求变化较大，因此采用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。例如一个进行WWW浏览的用户，大部分时间处于浏览状态，而真正用于数据传送的时间只占很小比例。这种情况下若采用固定占用信道的方式，将会造成较大的资源浪费。
采用本发明的多功能交通路口电气控制柜，针对现有技术无法为公交车车队提供基于交通路口即时客流信息进行发车频率控制的技术问题，通过改造现有的交通路口的控制柜，将其作为数据采集和数据通信控制平台，提供交通路口的准确的实时客流指数，并进一步为附近各个车队提供相应的发车频率，从而在保证车队经济利益的同时，为城市居民提供方便的公交服务。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (6)
1.一种多功能交通路口电气控制柜，所述控制柜包括柜体、计时器、CCD图像传感器、主控设备和控制柜通信接口，计时器、CCD图像传感器、主控设备和控制柜通信接口都设置在柜体上，计时器、CCD图像传感器和主控设备协同操作，用于确定交通路口处的行人数量，控制柜通信接口与主控设备连接，用于基于交通路口处的行人数量确定交通路口地址附近公交车线路的发车控制信息。
2.如权利要求1所述的多功能交通路口电气控制柜，其特征在于，所述控制柜包括：
控制柜主体，包括柜体、排气散热孔、进气孔、接地点、控制面板、绝缘衬套、安装底板和多个支脚；
柜体具有加筋板和肋板；
排气散热孔设置在柜体的上方，进气孔设置在柜体的下方；
接地点设置在柜体的内侧壁，由焊片、螺钉和垫圈组成，用于将接地线与柜体连接；
控制面板设置在柜体外侧壁上；
多个支脚用于将安装底板与柜体连接，绝缘衬套设置在安装底板与柜体之间；
计时器，设置在柜体内，用于输出当前时刻所在的时间段并作为实时时间段输出，实时时间段为一天24个时间段之一；
CCD图像传感器，设置在柜体外侧壁上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像；
MMC卡，设置在柜体内，用于预先存储24个基准时间段路口图像，每一个基准时间段路口图像对应一个时间段，每一个基准时间段路口图像为在对应时间段下CCD图像传感器对交通路口在无任何行人状态下进行预先拍摄所获得的图像，MMC卡还用于预先存储交通路口地址、第一二值化阈值、第二二值化阈值、基准行人灰度化图片和预设匹配度阈值，基准行人灰度化图片为只包括基准行人轮廓的灰度化图片，预设匹配度阈值为小于1的百分比数值；
背景选择设备，设置在柜体内，与计时器和MMC卡分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在MMC卡中寻找对应的基准时间段路口图像并作为目标背景图像输出；
图像分割设备，设置在柜体内，与CCD图像传感器、MMC卡和背景选择设备分别连接，通过CCD图像传感器接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻下一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第一绝对值，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去目标背景图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第二绝对值，当第一绝对值大于等于第一二值化阈值且第二绝对值大于等于第二二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为运动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有运动像素组成的图像作为运动图像输出，运动图像由一个或多个运动区域组成；
图像形态学处理设备，设置在柜体内，与图像分割设备连接，用于接收运动图像，并对每一个运动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像；
平滑处理设备，设置在柜体内，与图像形态学处理设备连接，用于对接收到的每一个整形子图像进行平滑处理，以获得平滑子图像；
中值滤波设备，设置在柜体内，与平滑处理设备连接，用于对接收到的平滑子图像执行中值滤波处理，以滤除在平滑子图像中的散射成分，获得中值滤波子图像；
尺度变换增强设备，设置在柜体内，与中值滤波设备连接，用于对接收到的中值滤波子图像执行尺度变换增强处理，以获得增强子图像；
灰度化处理设备，设置在柜体内，与尺度变换增强设备连接，用于对接收到的增强子图像进行灰度化处理，以获得灰度化子图像；
主控设备，设置在柜体内，与灰度化处理设备和MMC卡分别连接，将每一个灰度化子图像与基准行人灰度化图片进行匹配，当匹配度大于等于预设匹配度阈值时，对应的灰度化子图像被确定为行人子图像，计算行人子图像的个数并作为行人数量输出；
控制柜通信接口，设置在柜体外侧壁上，与主控设备和MMC卡分别连接，接收行人数量和交通路口地址，基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，基于客流指数确定交通路口地址附近公交车线路的发车密度，并基于交通路口地址将确定的发车密度通过无线通信链路发送给交通路口地址附近公交车线路归属的公交车车队管理平台；
其中，控制柜通信接口包括运算设备和GPRS通信接口，运算设备与主控设备和MMC卡分别连接，用于接收行人数量和交通路口地址，并基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，并基于客流指数确定交通路口地址附近公交车线路的发车密度，GPRS通信接口与运算设备连接，用于基于交通路口地址将确定的发车密度通过无线通信链路发送给交通路口地址附近公交车线路归属的公交车车队管理平台。
3.如权利要求2所述的多功能交通路口电气控制柜，其特征在于：
控制面板为包括触摸屏的液晶显示面板。
4.如权利要求2所述的多功能交通路口电气控制柜，其特征在于：
行人数量越多，交通路口地址的客流指数越大，交通路口地址附近公交车线路的发车密度越频繁。
5.如权利要求2所述的多功能交通路口电气控制柜，其特征在于：
柜体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板。
6.如权利要求2所述的多功能交通路口电气控制柜，其特征在于：
采用主控设备内置存储器替换MMC卡。
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