CN108470393A - 一种基于旅客和行李的动态登机方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于旅客和行李的动态登机方法，实现本方法首先构建动态登机系统，由系统的信息采集装置采集旅客图像信息，通过主控装置的计算机视觉算法模块计算出旅客敏捷度系数和行李系数，然后主控装置的座位分配算法模块结合团体旅客和预留座位的情况进行座位分配；座位号发放装置根据得出的座位号在登机口给每位旅客发放座位号。本发明由于设计了一种新的座位分配算法，解决了登机的实际执行问题，增加了动态登机的方法，提高了旅客在登机口的通行效率，缩短飞机在机场的逗留时间，从而为航空公司带来巨大的经济效益。

Description

一种基于旅客和行李的动态登机方法

技术领域

本发明涉及航空登机领域，尤其涉及一种基于旅客和行李的动态登机方法。

背景技术

如何缩短飞机过站时间是航空业的常见问题。因为只有飞机在飞行状态时航空公司才获得收益，因此许多登机策略从减少旅客干扰角度减少总登机时间，但是航空登机领域一直对登机策略的实际执行并没有进行过深入研究。由此延长了飞机在机场的逗留时间，影响了旅客在登机口的通行效率。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明提供一种基于旅客和行李的动态登机方法。该方法实现依据构建的动态登机系统。系统的主控装置用于根据信息采集装置采集到的图像信息得到座位号分配方案发送至座位号发放装置；主控装置为内核单片机，其中包括计算机视觉算法模块和座位分配算法模块；计算机视觉算法模块结合摄像头采集的图像信息，检测到旅客的敏捷度系数α和行李系数β两个输入数据；座位算法模块结合团体旅客和预留座位的情况，根据两个输入数据进行座位分配；座位号发放装置根据算法得出的座位号，在登机口给每位旅客发放座位号。采用本方法能够实现对旅客的信息采集，并利用采集的图像信息通过主控装置的计算机视觉算法得到旅客敏捷度系数和行李系数，结合预留座位和团体旅客信息为旅客分配座位。

本发明采取的技术方案是：一种基于旅客和行李的动态登机方法，其特征在于，首先构建旅客和行李的动态登机系统，采用扩展斯蒂芬登机方法，由系统的信息采集装置采集旅客图像信息，通过主控装置的计算机视觉算法模块计算出旅客敏捷度系数α和行李系数β，然后主控装置的座位分配算法模块结合团体旅客和预留座位的情况进行座位分配；座位号发放装置根据得出的座位号在登机口给每位旅客发放座位号，其方法步骤如下：

其方法步骤如下：

步骤一：在登机口的上方的前方和侧向设置摄像头，前方的摄像头采集旅客xy轴信息，侧向的摄像头收集旅客yz轴信息；

步骤二：系统中的计算机视觉算法模块将图像信息转化为旅客敏捷度系数α和行李系数β；

步骤三：如果有座位是预留座位，则预留座位不进入座位分配模块；如果座位不是预留座位，则座位将进入座位分配模块；

步骤四：座位分配模块利用登机牌上的信息检测旅客是否是团体旅客之一，如果旅客属于团体旅客并且团体中已有旅客登机，则分配在其旁边；如果团体中无人已经登机，则根据团体的数量分配在机舱的靠后位置；如果剩余相邻座位的数量小于团体旅客的数量，则团体旅客则被分为多个小团体进行座位分配；如果剩余无相邻座位，则团体旅客按照个人旅客分配座位；

步骤五：如果旅客不属于团体旅客，则座位分配算模块将根据旅客敏捷度系数和行李系数分配座位；如果旅客敏捷度系数大于0.75，则安排靠后的座位；如果旅客敏感度系数小于0.25，则安排靠前的座位；如果旅客敏感度系数介于0.25和0.75中间，则根据行李系数分配座位，然后进入下一步骤；

步骤六：如果行李系数大于0.75，则安排靠后的座位；如果行李系数小于0.25，则安排靠前的座位；如果行李系数介于0.25和0.75中间，则按照斯蒂芬登机次序分配座位；

步骤七：当该旅客通过登机口后，每名旅客便会产生对应的座位号，工作人员将对应的座位号发放给旅客；

步骤八：返回步骤一，开始下一名旅客的座位分配。

本发明所述的旅客敏捷度系数α的计算方法如下：

旅客行走方向前方的摄像头采集xy轴信息，侧向的摄像头收集yz轴信息，两个摄像头各自收集三张图片，并利用以下公式(1)可以求得两个速度矢量：

其中，v_i,i+1为旅客的速度矢量；和为旅客分别在x,y和z轴上的速度；Δt为两个连续图像的时间间隔；和分别为三个坐标轴上的单位向量；x_i,y_i和z_i为旅客分别在xy轴和yz轴坐标；

由以下公式(2)求得速度矢量的标准值：

由以下公式(3)求得每个速度矢量与坐标轴之间的角度：

其中，|v_i,i+1|为速度矢量的标准值；和分别为和三个速度矢量与坐标轴之间的角度；

由以下公式(4)和公式(5)求得旅客运动的加速度矢量以及加速度的标准值：

其中，a为旅客运动的加速度矢量，a_x,a_y,a_z分别为旅客在三个方向的加速度值，|a|为旅客运动的加速度标准值；

由以下公式(6)和公式(7)求得旅客运动的角度矢量以及角度的标准值：

其中，为旅客运动的角度矢量，θ_x,θ_y,θ_z分别为旅客在三个方向的角度，为旅客运动的角度标准值；

敏捷度系数α由以下公式(8)给出的旅客运动的加速度标准值和旅客运动的角度标准值两部分构成：

其中，|a|为旅客运动的加速度的标准值；为旅客运动的角度标准值。

本发明所述的行李系数β采用几何测量的方法，由以下公式(9)求得：

其中，β为行李系数；为行李体积与航空公司允许携带的最大体积的比例。

本发明是一种座位分配算法的扩展斯蒂芬登机方法，系统中采用了信息采集装置、计算机视觉算法、座位分配算法模块和座位号发放系统，通过读取旅客登机牌上的个人信息和扫描旅客和行李，将这些信息传输到计算机视觉算法生成旅客敏捷度和行李系数，并通过座位分配算法给每名旅客分配座位，结合斯蒂芬登机方式使登机效率提高。

本发明的优点在于：

1.本发明提出的一种基于旅客和行李的动态登机方法，提高了旅客在登机口的通行效率，减少登机时间，缩短飞机在机场的逗留时间，从而为航空公司带来巨大的经济效益；

2.本发明提出的一种基于旅客和行李的动态登机方法，可以根据每名旅客的敏捷度和携带行李情况合理分配座位，并结合斯蒂芬方法，提高了登机效率，降低了机舱内的旅客干扰。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于旅客和行李的动态登机方法的系统原理框图；

图2为图1中的信息采集装置位置示意图；

图3为摄像头1收集的信息；

图4为摄像头2收集的信息；

图5为本发明的计算机程序流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明：

实现基于旅客和行李的动态登机方法，首先需要构建旅客和行李的动态登机系统。该系统包括信息采集装置、主控装置和座位号发放装置，如图1、图2、图3和图4所示。

信息采集装置的摄像头1和摄像头2分别与主控装置的单片机相连，用于实时获得登机口处的旅客特征和行李特征，并将图像信息传递给主控装置的计算机视觉算法模块和座位分配算法模块，再由座位分配算法模块传递给座位号发放装置。

主控装置为ARM Cortex-M3内核单片机，主控装置包括计算机视觉算法模块和座位分配算法模块。计算机视觉算法模块用于进行图像信息的识别和处理操作，使用计算机视觉算法模块将输入的旅客图像信息进行分类，改进算法将产生旅客的身体和行李二维特征，之后计算出旅客的敏捷度系数α和行李系数β。座位分配算法模块考虑四个因素包括：旅客敏捷度系数、行李系数、团体旅客和预留座位，是一种基于真实参数并使用座位分配算法的扩展斯蒂芬登机方法。

座位号发放装置，与主控装置的座位分配算法模块相连，用于当旅客步行到登机口时，机务人员将根据座位分配算法结果给旅客发放座位号，实现了登机系统的动态性。

实施例(参照图1至图5)：

①假设旅客是预留座位的乘客，假设预留座位为1A，则给旅客分配座位1A。

②假设旅客是2人团体旅客之一，且团队中已有旅客登机，则分配座位在其旁边，假设已登机旅客座位为2A，则给旅客分配座位2B。

③假设有团体旅客三人，且团队中无人已经登机，则根据团体的数量分配在机舱的靠后位置。假设机舱20排座位为空，则给该团体旅客分配座位20A，20B，20C。

④假设有团体旅客三人，且团体中无人已经登机，则根据团体的数量分配在机舱的靠后位置；如果剩余相邻座位的数量小于团体旅客的数量，则团体旅客则被分为多个小团体进行座位分配。假设20A已有其他旅客入座，则该3人团体的其中两人座位分配为20B，20C，另外1人按照单人入座进行分配。

⑤假设旅客既不是预留座位的旅客，也不是团体旅客之一，则按照计算机视觉算法和座位分配算法分配座位。

如图2所示，旅客行走方向前方的1号摄像头1采集旅客3的xy轴信息，侧向的2号摄像头2收集旅客3的yz轴信息，每1秒钟采集一次，则通过信息采集装置的两个摄像头各自收集的三张图片，如图3，图4所示，由计算机视觉算法模块读取信息采集的图片，假设得到旅客坐标为(0,0,0)，(0.2,0.1,1)，(0.1,0.3,2.5)，

根据公式(1)可得两个速度矢量：

根据公式(2)求得速度矢量的标准值：

根据公式(3)求得每个速度矢量与坐标轴之间的角度：

根据公式(4)和公式(5)求得旅客运动的加速度矢量以及加速度的标准值：

由公式(6)和公式(7)求得旅客运动的角度矢量以及角度的标准值：

根据公式(8)求出敏捷度系数α

假设航空公司允许进入机舱携带的最大行李箱尺寸为20寸，即50cm×34cm×20cm＝34000cm²，假设该旅客携带行李箱尺寸为18寸，即44cm×34cm×20cm＝29920cm ²。

根据公式(9)求得行李系数：

即旅客的敏捷度系数α＝0.7140683832，行李系数β＝0.88。

按照座位分配算法对该旅客进行座位分配，如果敏捷度系数大于0.75，则按照斯蒂芬登机方法尽可能安排靠后的座位；如果敏感度系数小于0.25，则按照斯蒂芬登机方法尽可能安排靠前的座位；如果敏感度系数介于0.25和0.75中间，则根据行李系数分配座位；如果行李系数大于0.75则按照斯蒂芬登机方法尽可能安排靠后的座位；如果行李系数小于0.25，则按照斯蒂芬登机方法尽可能安排靠前的座位；如果行李系数介于0.25和0.75中间，则按照斯蒂芬登机次序分配座位；

α＝0.7140683832，则敏捷度系数介于0.25和0.75中间，则根据行李系数分配座位；

β＝0.88，则按照斯蒂芬登机方法尽可能安排靠后的座位；假设20A已有旅客入座，则根据以下表1、表2可知，该旅客座位号为18A。

表1斯蒂芬登机次序

表2机舱座位

进入座位号发放装置，即该旅客到达登机口时，登机口工作人员给旅客发放18A的座位号牌。

本发明的系统开发成本较低，且可以有效提高登机效率，解决了登机过程中的实施问题，实现登机方法的动态化，提高了旅客在登机口的通行效率，缩短飞机在机场的逗留时间，从而为航空公司带来巨大的经济效益。

Claims (3)

1.一种基于旅客和行李的动态登机方法，其特征在于，首先构建旅客和行李的动态登机系统，采用扩展斯蒂芬登机方法，由系统的信息采集装置采集旅客图像信息，通过主控装置的计算机视觉算法模块计算出旅客敏捷度系数α和行李系数β，然后主控装置的座位分配算法模块结合团体旅客和预留座位的情况进行座位分配；座位号发放装置根据得出的座位号在登机口给每位旅客发放座位号，其方法步骤如下：

步骤一：在登机口的上方的前方和侧向设置摄像头，前方的摄像头采集旅客xy轴信息，侧向的摄像头收集旅客yz轴信息；

步骤二：系统中的计算机视觉算法模块将图像信息转化为旅客敏捷度系数α和行李系数β；

步骤三：如果有座位是预留座位，则预留座位不进入座位分配模块；如果座位不是预留座位，则座位将进入座位分配模块；

步骤四：座位分配模块利用登机牌上的信息检测旅客是否是团体旅客之一，如果旅客属于团体旅客并且团体中已有旅客登机，则分配在其旁边；如果团体中无人已经登机，则根据团体的数量分配在机舱的靠后位置；如果剩余相邻座位的数量小于团体旅客的数量，则团体旅客则被分为多个小团体进行座位分配；如果剩余无相邻座位，则团体旅客按照个人旅客分配座位；

步骤五：如果旅客不属于团体旅客，则座位分配算模块将根据旅客敏捷度系数和行李系数分配座位；如果旅客敏捷度系数大于0.75，则安排靠后的座位；如果旅客敏感度系数小于0.25，则安排靠前的座位；如果旅客敏感度系数介于0.25和0.75中间，则根据行李系数分配座位，然后进入下一步骤；

步骤六：如果行李系数大于0.75，则安排靠后的座位；如果行李系数小于0.25，则安排靠前的座位；如果行李系数介于0.25和0.75中间，则按照斯蒂芬登机次序分配座位；

步骤七：当该旅客通过登机口后，每名旅客便会产生对应的座位号，工作人员将对应的座位号发放给旅客；

步骤八：返回步骤一，开始下一名旅客的座位分配。

2.根据权利要求1所述的一种基于旅客和行李的动态登机方法，其特征在于，所述的旅客敏捷度系数α的计算方法如下：

旅客行走方向前方的摄像头采集xy轴信息，侧向的摄像头收集yz轴信息，两个摄像头各自收集三张图片，并利用以下公式(1)可以求得两个速度矢量：

其中，v_i,i+1为旅客的速度矢量；和为旅客分别在x,y和z轴上的速度；Δt为两个连续图像的时间间隔；和分别为三个坐标轴上的单位向量；x_i,y_i和z_i为旅客分别在xy轴和yz轴坐标；

由以下公式(2)求得速度矢量的标准值：

由以下公式(3)求得速度矢量与坐标轴之间的角度：

其中，|v_i,i+1|为速度矢量的标准值；和分别为和三个速度矢量与坐标轴之间的角度；

由以下公式(4)和公式(5)求得旅客运动的加速度矢量以及加速度的标准值：

其中，a为旅客运动的加速度矢量，a_x,a_y,a_z分别为旅客在三个方向的加速度值，|a|为旅客运动的加速度标准值；

由以下公式(6)和公式(7)求得旅客运动的角度矢量以及角度的标准值：

其中，为旅客运动的角度矢量，θ_x,θ_y,θ_z分别为旅客在三个方向的角度，为旅客运动的角度标准值；

敏捷度系数α由以下公式(8)给出的旅客运动的加速度标准值和旅客运动的角度标准值两部分构成：

其中，|a|为旅客运动的加速度的标准值；为旅客运动的角度标准值。

3.根据权利要求1所述的一种基于旅客和行李的动态登机方法，其特征在于，所述的行李系数β采用几何测量的方法，由以下公式(9)求得：

其中，β为行李系数；为行李体积与航空公司允许携带的最大体积的比例。