CN105679033A - 公交车调控配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种公交车调控配电柜，包括柜体、CCD图像传感器、静态存储设备、AT89C51芯片和配电柜通信设备，CCD图像传感器、静态存储设备、AT89C51芯片和配电柜通信设备都设置在柜体上，CCD图像传感器、静态存储设备和AT89C51芯片用于确定交通路口处的行人数量，配电柜通信设备与AT89C51芯片连接，用于基于交通路口处的行人数量分析交通路口地址附近公交车线路的发车密度。通过本发明，能够充分利用交通路口处的配电柜，为公交车队的调控提供有价值的参考数据。

Description

公交车调控配电柜

技术领域

本发明涉及配电柜领域，尤其涉及一种公交车调控配电柜。

背景技术

公共车，城市客车，即巴士或大巴，是客车类中大、中型客车的典型车型，是为专门解决城市和城郊运输而设计及装备的商用车。

公交车从设计和技术特性的角度看，与其它大、中型客车的车型(如长途客车、旅游客车、团体客车等)不同，这种车辆设有乘客座椅及供乘客站立与走动的通道，要求站立面积大，车厢内通道与出入口宽、两个以上车门，踏板低。如果是城郊公交车，则由于主要用于中距离城镇间的客运，座位较城市公交车要多些，还应有行李舱或行李架。

最初，城市公交车大都由载货汽车底盘改装而成，现代城市公交车的底盘一般都是根据客车的要求专门设计和制造而成。发达国家的城市公交车，均已实行无人售票，因此装有收款机或验票机，从而提升上下乘客的速度，提高公交车的运行效率。

但是，城市的公交车车队在发车时经常会出现这样的困扰：如果发车太频繁，则浪费公共交通资源，提高了公交车车队的运营成本，然而，如果发车太慢，则站台上等车的乘客过多，给城市居民的出行带来极大的不便。现有技术中缺乏这样的自适应发车控制方案，各个公交车车队只好根据经验来判断各个交通路段在各个时间段的乘客数量，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，这样的控制方式是不科学的。

因此，需要一种新的公交车车队发车频率控制方案，能够检测出每一个交通路段的实时人流数量，以判断出附近的公交车的发车频率，从而实现公交车发车频率的自适应控制，避免城市公交资源浪费或不足的情况发生。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种公交车调控配电柜，一方面，利用各个交通路口处现有的配电柜作为人流检测平台和数据通信平台，减少硬件负担，避免占用城市空间，另一方面，采用配电柜通信设备以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，从而完成公交车队发车频率的自适应控制。

根据本发明的一方面，提供了一种公交车调控配电柜，所述配电柜包括柜体、CCD图像传感器、静态存储设备、AT89C51芯片和配电柜通信设备，CCD图像传感器、静态存储设备、AT89C51芯片和配电柜通信设备都设置在柜体上，CCD图像传感器、静态存储设备和AT89C51芯片用于确定交通路口处的行人数量，配电柜通信设备与AT89C51芯片连接，用于基于交通路口处的行人数量分析交通路口地址附近公交车线路的发车密度。

更具体地，在所述公交车调控配电柜中，包括：配电柜主体，包括柜体和悬挂式结构；柜体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板并具有加筋板和肋板；悬挂式结构包括悬挂安装支承、悬挂槽钢、垫块、垫片和方头螺钉，悬挂安装支承为凹槽型钢结构，倒扣在柜体顶壁上，垫块位于悬挂安装支承和柜体顶壁之间，悬挂槽钢为一侧立式U型钢结构，位于悬挂安装支承上方，由上部钢条、下部钢条和纵向钢条组成，方头螺钉用于连接悬挂安装支承和悬挂槽钢的下部钢条，垫片位于悬挂安装支承和悬挂槽钢的下部钢条之间，悬挂槽钢的上部钢条固定在悬挂平台上以实现对柜体的悬挂式安装；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，嵌入在柜体外表面上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像；静态存储设备，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，静态存储设备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、基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征，基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征为对基准行人图像进行Haar小波变换后提取获得；背景选择设备，设置在柜体内，与计时器和静态存储设备分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在静态存储设备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、静态存储设备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；小波变换设备，设置在柜体内，与图像形态学处理设备连接，对每一个整形子图像执行Haar小波变换，以提取出每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征；AT89C51芯片，设置在柜体内，与小波变换设备和静态存储设备分别连接，将每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征分别与基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征进行比较，当四个比较结果皆为匹配时，对应的整形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；配电柜通信设备，嵌入在柜体外表面上，与AT89C51芯片和静态存储设备分别连接，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，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，在所述公交车调控配电柜中：配电柜通信设备包括微控制器和频分双工通信接口。

更具体地，在所述公交车调控配电柜中：微控制器与AT89C51芯片和静态存储设备分别连接，用于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，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。

更具体地，在所述公交车调控配电柜中：频分双工通信接口与微控制器连接，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，在所述公交车调控配电柜中，还包括：控制面板，嵌入在柜体外表面上。

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公交车调控配电柜的结构方框图。

附图标记：1柜体；2CCD图像传感器；3静态存储设备；4AT89C51芯片；5配电柜通信设备

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的公交车调控配电柜的实施方案进行详细说明。

公交车的起源至少可追溯至1826年。当时一位退休军官在法国西北部的南特(Nantes)市郊开办磨面坊，将蒸汽机排出的热水供人洗澡而兴建公众浴场，并提供接驳市中心的四轮马车服务。

当他发现沿途的人们都可以使用他的公共马车时，便开办穿梭旅馆之间的客车路线，让乘客和邮件于沿途自由使用。

巴黎是公车的先行城市，伦敦继之。1829年7月4日，英国人GeorgeShillibeer的公车(Omnibus)出现于伦敦街头，沿新建的“新路”(NewRoad)往返柏丁顿Paddington与银行地带，经停约克郡YorkshireStingo，每日每个方向4班。不到十年，这一服务法国、英国及美国东岸各大城市(如巴黎、里昂、伦敦、纽约)得到普及。

公交车对社会影响巨大，对城市发展起着最基本的推动作用的。公交车使市民体验到彼此间前所未有的接近，也缩短城市和邻近村镇间的距离、往来频繁。

然而，在现有技术中，公交车的发车频率难以控制，最准确的控制方案是基于附近交通路口人流进行实时控制，然而难点在于公交车站台的人流的检测，城市内公共空间本身有限，如果在每一个交通路口增加一套新的数据采集设备和数据通信设备对人流数量进行实时采集和传送，容易导致原本有限的公共空间更加不足，

为了克服上述不足，本发明搭建了一种公交车调控配电柜，在每一个交通路口的现有配电柜进行结构改造和优化，增加数据采集功能和数据通信功能以实现对交通路口处的人流数量的实时采集和传送，以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。

图1为根据本发明实施方案示出的公交车调控配电柜的结构方框图，所述配电柜包括柜体、CCD图像传感器、静态存储设备、AT89C51芯片和配电柜通信设备，CCD图像传感器、静态存储设备、AT89C51芯片和配电柜通信设备都设置在柜体上，CCD图像传感器、静态存储设备和AT89C51芯片用于确定交通路口处的行人数量，配电柜通信设备与AT89C51芯片连接，用于基于交通路口处的行人数量分析交通路口地址附近公交车线路的发车密度。

接着，继续对本发明的公交车调控配电柜的具体结构进行进一步的说明。

所述配电柜包括：配电柜主体，包括柜体和悬挂式结构。

柜体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板并具有加筋板和肋板。

悬挂式结构包括悬挂安装支承、悬挂槽钢、垫块、垫片和方头螺钉，悬挂安装支承为凹槽型钢结构，倒扣在柜体顶壁上，垫块位于悬挂安装支承和柜体顶壁之间，悬挂槽钢为一侧立式U型钢结构，位于悬挂安装支承上方，由上部钢条、下部钢条和纵向钢条组成，方头螺钉用于连接悬挂安装支承和悬挂槽钢的下部钢条，垫片位于悬挂安装支承和悬挂槽钢的下部钢条之间，悬挂槽钢的上部钢条固定在悬挂平台上以实现对柜体的悬挂式安装。

所述配电柜包括：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。

所述配电柜包括：CCD图像传感器，嵌入在柜体外表面上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像。

所述配电柜包括：静态存储设备，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，静态存储设备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、基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征，基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征为对基准行人图像进行Haar小波变换后提取获得。

所述配电柜包括：背景选择设备，设置在柜体内，与计时器和静态存储设备分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在静态存储设备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。

所述配电柜包括：图像分割设备，设置在柜体内，与CCD图像传感器、静态存储设备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。

所述配电柜包括：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。

所述配电柜包括：小波变换设备，设置在柜体内，与图像形态学处理设备连接，对每一个整形子图像执行Haar小波变换，以提取出每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征。

所述配电柜包括：AT89C51芯片，设置在柜体内，与小波变换设备和静态存储设备分别连接，将每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征分别与基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征进行比较，当四个比较结果皆为匹配时，对应的整形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。

所述配电柜包括：配电柜通信设备，嵌入在柜体外表面上，与AT89C51芯片和静态存储设备分别连接，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，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。

可选地，在所述公交车调控配电柜中：配电柜通信设备包括微控制器和频分双工通信接口；微控制器与AT89C51芯片和静态存储设备分别连接，用于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，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；频分双工通信接口与微控制器连接，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；以及还可以包括控制面板，嵌入在柜体外表面上。

另外，频分双工是指上行链路和下行链路的传输分别在不同的频率上进行。

在第一、二代蜂窝系统中，基本都是采用频分双工FDD技术来实现双工传输的。特别是在第一代蜂窝系统中，由于传输的是连续的基带信号，必须用不同的频率来提供双工的上下行链路信道。在第一代蜂窝系统中传输连续信息采用FDD技术时，收发两端都必须有产生不同载波频率的频率合成器，在接收端还必须有一个防止发射信号泄漏到接收机的双工滤波器。

同时，为了便于双工器的制作，收发载波频率之间要有一定的频率间隔。在第二代的GSM、IS-136和IS-95等系统中，也采用了FDD技术。在这些系统中，由于信息是以时隙方式进行传输的，收发可以在不同的时隙中进行，移动台或基站的发射信号不会对本接收机产生干扰。所以，尽管采用的FDD技术，也不需要昂贵的双工滤波器。

采用本发明的公交车调控配电柜，针对现有技术公交车队发车频率难以控制的技术问题，为了避免占用更多的城市公共资源，对每一个交通路口处的现有的配电柜进行优化设计，增加高精度的图像识别设备和无线通信设备，建立逻辑清晰的基于人流数据的发车频率控制逻辑，从而对交通路口附近的各个公交车队的发车频率进行智能化控制。

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)

1.一种公交车调控配电柜，所述配电柜包括柜体、CCD图像传感器、静态存储设备、AT89C51芯片和配电柜通信设备，CCD图像传感器、静态存储设备、AT89C51芯片和配电柜通信设备都设置在柜体上，CCD图像传感器、静态存储设备和AT89C51芯片用于确定交通路口处的行人数量，配电柜通信设备与AT89C51芯片连接，用于基于交通路口处的行人数量分析交通路口地址附近公交车线路的发车密度。

2.如权利要求1所述的公交车调控配电柜，其特征在于，所述配电柜包括：

配电柜主体，包括柜体和悬挂式结构；

柜体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板并具有加筋板和肋板；

悬挂式结构包括悬挂安装支承、悬挂槽钢、垫块、垫片和方头螺钉，悬挂安装支承为凹槽型钢结构，倒扣在柜体顶壁上，垫块位于悬挂安装支承和柜体顶壁之间，悬挂槽钢为一侧立式U型钢结构，位于悬挂安装支承上方，由上部钢条、下部钢条和纵向钢条组成，方头螺钉用于连接悬挂安装支承和悬挂槽钢的下部钢条，垫片位于悬挂安装支承和悬挂槽钢的下部钢条之间，悬挂槽钢的上部钢条固定在悬挂平台上以实现对柜体的悬挂式安装；

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，嵌入在柜体外表面上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像；

静态存储设备，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，静态存储设备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、基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征，基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征为对基准行人图像进行Haar小波变换后提取获得；

背景选择设备，设置在柜体内，与计时器和静态存储设备分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在静态存储设备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、静态存储设备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；

小波变换设备，设置在柜体内，与图像形态学处理设备连接，对每一个整形子图像执行Haar小波变换，以提取出每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征；

AT89C51芯片，设置在柜体内，与小波变换设备和静态存储设备分别连接，将每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征分别与基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征进行比较，当四个比较结果皆为匹配时，对应的整形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；

配电柜通信设备，嵌入在柜体外表面上，与AT89C51芯片和静态存储设备分别连接，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，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。

3.如权利要求2所述的公交车调控配电柜，其特征在于：

配电柜通信设备包括微控制器和频分双工通信接口。

4.如权利要求3所述的公交车调控配电柜，其特征在于：

微控制器与AT89C51芯片和静态存储设备分别连接，用于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，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。

5.如权利要求3所述的公交车调控配电柜，其特征在于：

频分双工通信接口与微控制器连接，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。

6.如权利要求2-5任一所述的公交车调控配电柜，其特征在于，还包括：

控制面板，嵌入在柜体外表面上。