CN112419770A - 一种公交站台一体式多媒体系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种公交站台一体式多媒体系统,涉及交通技术领域,包括用户终端、天气同步模块、光照监测模块、车载监测模块、显示器、报警器、控制器以及设备监测模块;控制器根据用户终端输入的候车站点和候车公交线路,获取每条候车公交线路上各候车站点的当前候车人数以及该候车公交线路上运行的各辆公交车的位置信息;候车人员可以根据显示器上显示的信息和自己的安排选择适合的公交车出行,提高乘车效率;天气同步模块通过GPRS网络与网络天气实时同步,方便候车人员了解实时天气,设备监测模块用于监测公交站台的接触信息并根据接触信息判断公交站台是否出现异常,及时预警,提示候车人员远离公交站台,避免危险。
Description
技术领域
本发明涉及交通技术领域,尤其涉及一种公交站台一体式多媒体系统。
背景技术
近年来,随着我国城镇化、机动化进程不断加快,以交通拥堵为代表的城市交通问题尤为突出,已成为制约城市发展的一大难题。大力发展公共交通,提高乘客选择公共交通方式在城市交通系统中的分担率,是解决交通问题的重要途径。
目前,现有公交候车站台还停留在平面一维的阶段,过于单调、信息量偏少,无法为候车乘客提供动态的公交车辆运行状态信息,乘客在候车时无法知晓公交车辆到哪里、何时到的问题比较凸显,导致市民抱怨公交车辆到站时间不准确,耽误出行,对公众出行提供的方便和服务有限;另外乘客在候车过程往往存在倚靠显示屏的现象,容易造成公交站台倒塌,危及乘客安全,而现有的公交车站台不具备报警功能。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种公交站台一体式多媒体系统。本发明通过将每条候车公交线路上各候车站点的当前候车人数、该候车公交线路上运行的各辆公交车的位置信息以及各辆公交车的车载人数传输至显示器实时显示;候车人员可以根据显示器上显示的信息和自己的安排选择适合的公交车出行,提高乘车效率;本发明通过监测公交站台的接触信息并根据接触信息判断公交站台是否出现异常,若出现异常,则生成预警信号,控制报警器发出警报,提示候车人员远离公交站台,避免危险。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种公交站台一体式多媒体系统,包括用户终端、天气同步模块、光照监测模块、视频采集模块、车载监测模块、显示器、报警器、控制器以及设备监测模块;
所述用户终端包括数据输入单元、GPS定位单元和分析单元;
所述数据输入单元用于候车人员输入候车站点和候车公交线路并将候车站点和候车公交线路传输至分析单元,GPS定位单元用于获取当前候车人员的GPS定位信息,并将候车人员的GPS定位信息传输至分析单元,分析单元用于接收候车站点、候车公交线路和候车人员的GPS定位信息,将其关联分析后,通过用户终端上传到控制器;
控制器根据用户终端输入的候车站点和候车公交线路,获取每条候车公交线路上各候车站点的当前候车人数以及该候车公交线路上运行的各辆公交车的位置信息;所述车载监测模块用于监测公交车的车载人数并将车载人数传输至控制器;
所述控制器用于将每条候车公交线路上各候车站点的当前候车人数、该候车公交线路上运行的各辆公交车的位置信息以及各辆公交车的车载人数传输至显示器实时显示;
所述设备监测模块用于监测公交站台的接触信息并根据接触信息判断公交站台是否出现异常;
所述设备监测模块用于将压力信息、振动信息和预警信号传输至控制器,所述控制器接收到预警信号后控制报警器发出警报;
所述天气同步模块通过GPRS网络与网络天气实时同步,用于实时从互联网中获取天气信息,天气同步模块用于将天气信息传输到控制器并将天气信息传输到显示器实时显示;
所述视频采集模块设置在公交站台外壳的顶部,用于采集公交站台的周边视频信息并将视频信息发送至控制器;
所述光照监测模块用于实时监控公交站台外的光照信息,并将光照信息传输到控制器;所述控制器在光照信息低于预设范围时向照明单元传输照明信号,照明单元接收到控制器传输的照明信号时自动打开照明;用于辅助视频采集模块实时采集公交站台的周边视频信息。
进一步地,关联分析的具体步骤为:
SS1:将候车人员的GPS定位信息与候车站点的位置信息进行距离差计算得到误差距离;
SS2:若误差距离小于预设距离阈值,则判定候车人员与候车站点位置匹配,候车人员输入的候车站点有效;
若误差距离大于等于预设距离阈值,则判定候车人员与候车站点位置不匹配,候车人员输入的候车站点无效。
进一步地,所述车载人数的计算方法为:
在公交车的上车门和下车门上设置人体红外线传感器,所述人体红外线传感器用于感测上车门的上车人数以及下车门的下车人数;
车载人数为:从初始时刻起,上车门的上车人数与下车门的下车人数之差;所述初始时刻为公交车上无人的时刻。
进一步地,所述接触信息包括压力信息、振动信息;设备监测模块包括压力传感器和振动传感器;所述压力传感器用于感应公交站台受到的压力信息,所述振动传感器用于感应公交站台的振动信息,所述振动信息包括振动速度和加速度。
进一步地,所述设备监测模块的具体工作步骤为:
步骤一:通过压力传感器实时感应公交站台的压力信息,按照公交站台预设的采集间隔时长采集公交站台的压力信息,生成压力信息组YLi;
步骤二:将压力信息YLi与预设压力阈值相比较;
若YLi大于等于预设压力阈值,则生成预警信号;
若YLi小于预设压力阈值,则处于待分析状态;
步骤三:将YLi按照从高到低的顺序排序,获取到所有大于0的YLi;将其标记为Ywi,i=1,...,n;
按照标准差计算公式计算得到Ywi的标准差α,当α大于等于预设值时,则生成预警信号;当α小于预设值时,则对YLi作进一步分析;
步骤四:将Ywi中的最大值标记为ZW,将将Ywi中的最小值标记为ZX;
将最大值ZW与最小值ZX的差值除以最小值ZX得到Ywi的差异比Cb,即Cb=(ZW-ZX)/ZX;
利用公式Wc=α×Z1+Cb×Z2得到Ywi的稳态值Wc,其中Z1、Z2为预设比例系数;
当稳态值Wc大于等于预设稳态阈值,则生成预警信号;
步骤五:通过振动传感器实时感应公交站台的振动信息;将振动信息内的振动速度标记为ZV,将振动加速度标记为ZG;
当ZV大于等于预设速度阈值,则生成预警信号;
当ZG大于等于预设加速度阈值,则生成预警信号;
当ZV小于预设速度阈值且ZG小于预设加速度阈值,则对振动信息作进一步分析;
步骤六:根据振动信息计算振动振幅,按照公交站台预设的采集间隔时长采集公交站台的振动振幅,生成振动振幅信息组ZFm;
根据接收到的m个振动振幅计算振幅最高预警值和振幅最低预警值;具体步骤为:
S61:计算所述m个振动振幅的平均振幅ZFavg;m≥4;
S62:遍历振动振幅信息组ZFm,获取ZFm的最大值并标记为ZFmax,获取ZFm的最小值并标记为ZFmin;
S63:结合平均振幅ZFavg、最大值ZFmax计算振幅最高预警值Z1;具体计算公式为:Z1=ZFmax+(ZFmax-ZFavg)×f,其中f为预警阈值;
结合平均振幅ZFavg、最小值ZFmin计算振幅最低预警值Z2;具体计算公式为:Z2=ZFmin-(ZFavg-ZFmin)×f;
步骤七:获取第m+1个振动振幅;并标记为ZFm+1;
将ZFm+1与振幅最高预警值Z1和振幅最低预警值Z2相比较;
若ZFm+1≥Z1,则生成预警信号;
若ZFm+1≤Z2,则生成预警信号;
若Z2<ZFm+1<Z1,则生成正常信号,令m=m+1,并再次执行步骤S61。
本发明的有益效果是:
1、本发明通过将每条候车公交线路上各候车站点的当前候车人数、该候车公交线路上运行的各辆公交车的位置信息以及各辆公交车的车载人数传输至显示器实时显示;候车人员可以根据显示器上显示的信息和自己的安排选择适合的公交车出行,提高乘车效率;
2、本发明通过监测公交站台的接触信息并根据接触信息判断公交站台是否出现异常;通过压力传感器实时感应公交站台的压力信息,按照公交站台预设的采集间隔时长采集公交站台的压力信息,生成压力信息组YLi;将压力信息YLi与预设压力阈值相比较;分析计算Ywi的稳态值;根据振动信息计算振动振幅;将ZFm+1与振幅最高预警值Z1和振幅最低预警值Z2相比较;若出现异常,则生成预警信号,控制报警器发出警报,提示候车人员远离公交站台,避免危险;
3、本发明通过天气同步模块通过GPRS网络与网络天气实时同步,方便候车人员了解实时天气,照明单元在光照信息低于预设范围时自动打开照明,方便夜间使用,并辅助视频采集模块实时采集公交站台的周边视频信息;并且压力信息、振动信息以及周边视频信息均可通过控制器发送至后台服务器,后台服务器可以将其转发至管理终端,实现对公交站台的远程状态监控和安全监控,提高公交站台安全性和可靠性。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,一种公交站台一体式多媒体系统,包括用户终端、天气同步模块、光照监测模块、视频采集模块、车载监测模块、显示器、报警器、控制器以及设备监测模块;
所述用户终端包括数据输入单元、GPS定位单元和分析单元;
所述数据输入单元用于候车人员输入候车站点和候车公交线路并将候车站点和候车公交线路传输至分析单元,GPS定位单元用于获取当前候车人员的GPS定位信息,并将候车人员的GPS定位信息传输至分析单元,分析单元用于接收候车站点、候车公交线路和候车人员的GPS定位信息,将其关联分析后,通过用户终端上传到控制器;具体关联分析步骤为:
SS1:将候车人员的GPS定位信息与候车站点的位置信息进行距离差计算得到误差距离;
SS2:若误差距离小于预设距离阈值,则判定候车人员与候车站点位置匹配,候车人员输入的候车站点有效;
若误差距离大于等于预设距离阈值,则判定候车人员与候车站点位置不匹配,候车人员输入的候车站点无效;
控制器根据用户终端输入的候车站点和候车公交线路,获取每条候车公交线路上各候车站点的当前候车人数以及该候车公交线路上运行的各辆公交车的位置信息;
所述车载监测模块用于监测公交车的车载人数,所述车载人数的计算方法为:
在公交车的上车门和下车门上设置人体红外线传感器,所述人体红外线传感器用于感测上车门的上车人数以及下车门的下车人数;
车载人数为:从初始时刻起,上车门的上车人数与下车门的下车人数之差;所述初始时刻为公交车上无人的时刻;
所述车载监测模块用于将车载人数传输至控制器,所述控制器用于将每条候车公交线路上各候车站点的当前候车人数、该候车公交线路上运行的各辆公交车的位置信息以及各辆公交车的车载人数传输至显示器实时显示;候车人员可以根据显示器上显示的信息和自己的安排选择适合的公交车出行,提高乘车效率;
所述显示器为LED液晶显示屏;
所述设备监测模块用于监测公交站台的接触信息并根据接触信息判断公交站台是否出现异常;
所述接触信息包括压力信息、振动信息;设备监测模块包括压力传感器和振动传感器;所述压力传感器用于感应公交站台受到的压力信息,所述振动传感器用于感应公交站台的振动信息,所述振动信息包括振动速度和加速度;所述设备监测模块的具体工作步骤为:
步骤一:通过压力传感器实时感应公交站台的压力信息,按照公交站台预设的采集间隔时长采集公交站台的压力信息,生成压力信息组YLi;
步骤二:将压力信息YLi与预设压力阈值相比较;
若YLi大于等于预设压力阈值,则生成预警信号;
若YLi小于预设压力阈值,则处于待分析状态;
步骤三:将YLi按照从高到低的顺序排序,获取到所有大于0的YLi;将其标记为Ywi,i=1,...,n;
按照标准差计算公式计算得到Ywi的标准差α,当α大于等于预设值时,则生成预警信号;当α小于预设值时,则对YLi作进一步分析;
步骤四:将Ywi中的最大值标记为ZW,将将Ywi中的最小值标记为ZX;
将最大值ZW与最小值ZX的差值除以最小值ZX得到Ywi的差异比Cb,即Cb=(ZW-ZX)/ZX;
利用公式Wc=α×Z1+Cb×Z2得到Ywi的稳态值Wc,其中Z1、Z2为预设比例系数;
当稳态值Wc大于等于预设稳态阈值,则生成预警信号;
步骤五:通过振动传感器实时感应公交站台的振动信息;将振动信息内的振动速度标记为ZV,将振动加速度标记为ZG;
当ZV大于等于预设速度阈值,则生成预警信号;
当ZG大于等于预设加速度阈值,则生成预警信号;
当ZV小于预设速度阈值且ZG小于预设加速度阈值,则对振动信息作进一步分析;
步骤六:根据振动信息计算振动振幅,按照公交站台预设的采集间隔时长采集公交站台的振动振幅,生成振动振幅信息组ZFm;
根据接收到的m个振动振幅计算振幅最高预警值和振幅最低预警值;具体步骤为:
S61:计算所述m个振动振幅的平均振幅ZFavg;m≥4;
S62:遍历振动振幅信息组ZFm,获取ZFm的最大值并标记为ZFmax,获取ZFm的最小值并标记为ZFmin;
S63:结合平均振幅ZFavg、最大值ZFmax计算振幅最高预警值Z1;具体计算公式为:Z1=ZFmax+(ZFmax-ZFavg)×f,其中f为预警阈值;
结合平均振幅ZFavg、最小值ZFmin计算振幅最低预警值Z2;具体计算公式为:Z2=ZFmin-(ZFavg-ZFmin)×f;
步骤七:获取第m+1个振动振幅;并标记为ZFm+1;
将ZFm+1与振幅最高预警值Z1和振幅最低预警值Z2相比较;
若ZFm+1≥Z1,则生成预警信号;
若ZFm+1≤Z2,则生成预警信号;
若Z2<ZFm+1<Z1,则生成正常信号,令m=m+1,并再次执行步骤S61;
所述设备监测模块用于将压力信息、振动信息和预警信号传输至控制器,所述控制器接收到预警信号后控制报警器发出警报,提示候车人员远离公交站台,避免危险;
所述天气同步模块通过GPRS网络与网络天气实时同步,用于实时从互联网中获取天气信息,天气同步模块用于将天气信息传输到控制器并将天气信息传输到显示器实时显示;
视频采集模块设置在公交站台外壳的顶部,所述视频采集模块与控制器通信连接,所述视频采集模块用于采集公交站台的周边视频信息并将视频信息发送至控制器;
所述光照监测模块用于实时监控公交站台外的光照信息,并将光照信息传输到控制器;所述控制器在光照信息低于预设范围时向照明单元传输照明信号,照明单元接收到控制器传输的照明信号时自动打开照明;用于辅助视频采集模块实时采集公交站台的周边视频信息。
本发明配备视频采集模块,用以获取公交站台周边的视频信息,并且,上述压力信息、振动信息以及周边视频信息均可通过控制器发送至后台服务器,后台服务器可以将其转发至管理终端,实现对公交站台的远程状态监控和安全监控,提高公交站台安全性和可靠性。
一种公交站台一体式多媒体系统,在工作时,候车人员通过用户终端内的数据输入单元输入候车站点和候车公交线路,分析单元接收候车站点、候车公交线路和候车人员的GPS定位信息,将其关联分析后,通过用户终端上传到控制器;控制器根据用户终端输入的候车站点和候车公交线路,获取每条候车公交线路上各候车站点的当前候车人数以及该候车公交线路上运行的各辆公交车的位置信息;车载监测模块用于监测公交车的车载人数;控制器将每条候车公交线路上各候车站点的当前候车人数、该候车公交线路上运行的各辆公交车的位置信息以及各辆公交车的车载人数传输至显示器实时显示;候车人员可以根据显示器上显示的信息和自己的安排选择适合的公交车出行,提高乘车效率;
设备监测模块用于监测公交站台的接触信息并根据接触信息判断公交站台是否出现异常;通过压力传感器实时感应公交站台的压力信息,按照公交站台预设的采集间隔时长采集公交站台的压力信息,生成压力信息组YLi;将压力信息YLi与预设压力阈值相比较;分析计算Ywi的稳态值;根据振动信息计算振动振幅;将ZFm+1与振幅最高预警值Z1和振幅最低预警值Z2相比较;若出现异常,则生成预警信号,控制报警器发出警报,提示候车人员远离公交站台,避免危险。
天气同步模块通过GPRS网络与网络天气实时同步,方便候车人员了解实时天气,照明单元在光照信息低于预设范围时自动打开照明,方便夜间使用,并辅助视频采集模块实时采集公交站台的周边视频信息;并且压力信息、振动信息以及周边视频信息均可通过控制器发送至后台服务器,后台服务器可以将其转发至管理终端,实现对公交站台的远程状态监控和安全监控,提高公交站台安全性和可靠性。
上述公式均是由采集大量数据进行软件模拟及相应专家进行参数设置处理,得到与真实结果符合的公式。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.一种公交站台一体式多媒体系统,其特征在于,包括用户终端、天气同步模块、光照监测模块、视频采集模块、车载监测模块、显示器、报警器、控制器以及设备监测模块;
所述用户终端包括数据输入单元、GPS定位单元和分析单元;
所述数据输入单元用于候车人员输入候车站点和候车公交线路并将候车站点和候车公交线路传输至分析单元,GPS定位单元用于获取当前候车人员的GPS定位信息,并将候车人员的GPS定位信息传输至分析单元,分析单元用于接收候车站点、候车公交线路和候车人员的GPS定位信息,将其关联分析后,通过用户终端上传到控制器;
控制器根据用户终端输入的候车站点和候车公交线路,获取每条候车公交线路上各候车站点的当前候车人数以及该候车公交线路上运行的各辆公交车的位置信息;所述车载监测模块用于监测公交车的车载人数并将车载人数传输至控制器;
所述控制器用于将每条候车公交线路上各候车站点的当前候车人数、该候车公交线路上运行的各辆公交车的位置信息以及各辆公交车的车载人数传输至显示器实时显示;
所述设备监测模块用于监测公交站台的接触信息并根据接触信息判断公交站台是否出现异常;
所述设备监测模块用于将压力信息、振动信息和预警信号传输至控制器,所述控制器接收到预警信号后控制报警器发出警报;
所述天气同步模块通过GPRS网络与网络天气实时同步,用于实时从互联网中获取天气信息,天气同步模块用于将天气信息传输到控制器并将天气信息传输到显示器实时显示;
所述视频采集模块设置在公交站台外壳的顶部,用于采集公交站台的周边视频信息并将视频信息发送至控制器;
所述光照监测模块用于实时监控公交站台外的光照信息,并将光照信息传输到控制器;所述控制器在光照信息低于预设范围时向照明单元传输照明信号,照明单元接收到控制器传输的照明信号时自动打开照明;用于辅助视频采集模块实时采集公交站台的周边视频信息。
2.根据权利要求1所述的一种公交站台一体式多媒体系统,其特征在于,关联分析的具体步骤为:
SS1:将候车人员的GPS定位信息与候车站点的位置信息进行距离差计算得到误差距离;
SS2:若误差距离小于预设距离阈值,则判定候车人员与候车站点位置匹配,候车人员输入的候车站点有效;
若误差距离大于等于预设距离阈值,则判定候车人员与候车站点位置不匹配,候车人员输入的候车站点无效。
3.根据权利要求1所述的一种公交站台一体式多媒体系统,其特征在于,所述车载人数的计算方法为:
在公交车的上车门和下车门上设置人体红外线传感器,所述人体红外线传感器用于感测上车门的上车人数以及下车门的下车人数;
车载人数为:从初始时刻起,上车门的上车人数与下车门的下车人数之差;所述初始时刻为公交车上无人的时刻。
4.根据权利要求1所述的一种公交站台一体式多媒体系统,其特征在于,所述接触信息包括压力信息、振动信息;设备监测模块包括压力传感器和振动传感器;所述压力传感器用于感应公交站台受到的压力信息,所述振动传感器用于感应公交站台的振动信息,所述振动信息包括振动速度和加速度。
5.根据权利要求1所述的一种公交站台一体式多媒体系统,其特征在于,所述设备监测模块的具体工作步骤为:
步骤一:通过压力传感器实时感应公交站台的压力信息,按照公交站台预设的采集间隔时长采集公交站台的压力信息,生成压力信息组YLi;
步骤二:将压力信息YLi与预设压力阈值相比较;
若YLi大于等于预设压力阈值,则生成预警信号;
若YLi小于预设压力阈值,则处于待分析状态;
步骤三:将YLi按照从高到低的顺序排序,获取到所有大于0的YLi;将其标记为Ywi,i=1,...,n;
按照标准差计算公式计算得到Ywi的标准差α,当α大于等于预设值时,则生成预警信号;当α小于预设值时,则对YLi作进一步分析;
步骤四:将Ywi中的最大值标记为ZW,将将Ywi中的最小值标记为ZX;
将最大值ZW与最小值ZX的差值除以最小值ZX得到Ywi的差异比Cb,即Cb=(ZW-ZX)/ZX;
利用公式Wc=α×Z1+Cb×Z2得到Ywi的稳态值Wc,其中Z1、Z2为预设比例系数;
当稳态值Wc大于等于预设稳态阈值,则生成预警信号;
步骤五:通过振动传感器实时感应公交站台的振动信息;将振动信息内的振动速度标记为ZV,将振动加速度标记为ZG;
当ZV大于等于预设速度阈值,则生成预警信号;
当ZG大于等于预设加速度阈值,则生成预警信号;
当ZV小于预设速度阈值且ZG小于预设加速度阈值,则对振动信息作进一步分析;
步骤六:根据振动信息计算振动振幅,按照公交站台预设的采集间隔时长采集公交站台的振动振幅,生成振动振幅信息组ZFm;
根据接收到的m个振动振幅计算振幅最高预警值和振幅最低预警值;具体步骤为:
S61:计算所述m个振动振幅的平均振幅ZFavg;m≥4;
S62:遍历振动振幅信息组ZFm,获取ZFm的最大值并标记为ZFmax,获取ZFm的最小值并标记为ZFmin;
S63:结合平均振幅ZFavg、最大值ZFmax计算振幅最高预警值Z1;具体计算公式为:Z1=ZFmax+(ZFmax-ZFavg)×f,其中f为预警阈值;
结合平均振幅ZFavg、最小值ZFmin计算振幅最低预警值Z2;具体计算公式为:Z2=ZFmin-(ZFavg-ZFmin)×f;
步骤七:获取第m+1个振动振幅;并标记为ZFm+1;
将ZFm+1与振幅最高预警值Z1和振幅最低预警值Z2相比较;
若ZFm+1≥Z1,则生成预警信号;
若ZFm+1≤Z2,则生成预警信号;
若Z2<ZFm+1<Z1,则生成正常信号,令m=m+1,并再次执行步骤S61。
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