CN112507555A - 一种车站客流模拟仿真方法、控制方法和模拟仿真系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种车站客流模拟仿真方法、控制方法和模拟仿真系统，涉及模拟仿真技术领域。该方法包括：接收调度控制端发送的人物生成指令；根据所述人物生成指令选取对应的生成元素以生成对应角色人物，所述生成元素包括角色类型、服装类型、动作类型；接收所述调度控制端规划的人物行走路线，以使所述角色人物按照所述人物行走路线行走并发送所述角色人物的目标位置信息至所述调度控制端；接收并执行所述调度控制端返回的所述角色人物上车、下车、出站、进站或排队控制指令，能够拼装生成各类角色人物和动态场景，解决现有仿真方法中模拟场景比较单一且缺少动态角色的问题。

Description

一种车站客流模拟仿真方法、控制方法和模拟仿真系统

技术领域

本申请涉及模拟仿真技术领域，具体而言，涉及一种车站客流模拟仿真方法、控制方法和模拟仿真系统。

背景技术

随着轨道交通和虚拟仿真技术的高速发展，列车模拟驾驶仿真系统作为一种有效的仿真手段应运而生。但是在列车的车站模拟场景中，模拟场景比较单一且缺少动态角色。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种车站客流模拟仿真方法、控制方法和模拟仿真系统，能够拼装生成各类角色人物和动态场景，解决现有仿真方法中模拟场景比较单一且缺少动态角色的问题。

本申请实施例提供了一种车站客流模拟仿真方法，应用于仿真终端，所述方法包括：

接收调度控制端发送的人物生成指令；

根据所述人物生成指令选取对应的生成元素以生成对应角色人物，所述生成元素包括角色类型、服装类型、动作类型；

接收所述调度控制端规划的人物行走路线，以使所述角色人物按照所述人物行走路线行走并发送所述角色人物的目标位置信息至所述调度控制端；

接收并执行所述调度控制端返回的所述角色人物上车、下车、出站、进站或排队控制指令。

在上述实现过程中，通过对生成元素进行自由组合和更换，可以生成不同类型的角色人物，如生成大量不同姿态、不同年龄段、不同表情、不同动作行为的乘客与执勤员，提升场景仿真的丰富度，模拟乘客的上车、下车、出站、进站或排队行为，实现车站客流的动态场景模拟，解决现有仿真方法中模拟场景比较单一且缺少动态角色的问题。

进一步地，所述根据所述人物生成指令选取对应的生成元素以生成对应角色人物，所述生成元素包括角色类型、服装类型、动作类型，包括：

解析所述人物生成指令，以获取对应的角色人物类型；

根据所述角色人物类型选取对应的角色类型、服装类型和动作类型的生成元素，所述角色类型包括成年男性、成年女性、老人、儿童、乘务员、执勤员、司机和清洁工，所述服装类型包括男性服装、女性服装、儿童服装、职务人员服装、行李箱袋和背包，动作类型包括站立待机、走路、提行李走路、儿童走路、跑步、上下电梯和业务执勤；

将选取的所述生成元素进行拼装，以生成所述角色人物。

在上述实现过程中，给出了角色类型、服装类型和动作类型的种类，通过不同类型的生成元素的组合，可以生成各种乘客和执勤员，丰富了车站客流模拟的种类和多样性，使得模拟场景更与现实贴近。

进一步地，所述接收并执行所述调度控制端返回的所述角色人物排队控制指令，包括：

根据所述目标位置信息判断是否包含队尾为空的队列；

若是，则查找所述队列中的可占位置并计算排队等待点到各个可占位置的距离；

选择所述距离最小值对应的可占位置并进行占用，直至到达队头。

在上述实现过程中，给出了排队实现过程，在目标位置附近找到队尾为空的队列，若队尾不为空，说明该队列没有可占位置，再计算排队等待点到各个可占位置的距离，排在距离最近的队列的队尾进行循环检测队列的移动情况，直至移动到队头，若可占位置在队头则结束排队，使得乘客进行过闸或上下车操作。

进一步地，所述方法还包括：

接收车辆控制端发送的机车状态和位置信息，以使所述角色人物进行上车或下车。

在上述实现过程中，通过获知机车状态和位置信息，便于调控乘客进行上下车操作。

本申请实施例提供一种车站客流模拟控制方法，应用于调度控制端，所述方法包括：

配置队列数据信息和人物生成参数，并对应生成队列生成指令和人物生成指令；

发送队列生成指令和人物生成指令至仿真终端，以使所述仿真终端分别生成队列和角色人物；

接收所述仿真终端返回的人物生成结果并规划人物行走路线；

接收所述仿真终端返回的角色人物的目标位置信息，以生成所述角色人物上车、下车、出站、进站或排队控制指令。

在上述实现过程中，在调度控制端生成控制指令，用于发送给仿真终端，使得仿真终端执行控制指令，实现车站客流的模拟仿真，解决现有仿真方法中模拟场景比较单一且缺少动态角色的问题。

进一步地，所述配置队列数据信息和人物生成参数，包括：

配置目标队列的长度、人员间隔、人数和队列规模信息；

配置生成角色人物的姓名、年龄、出生点、行走速度和身份标识信息。

在上述实现过程中，通过配置目标队列的队列数据信息，在仿真终端生成对应的队列，如生成3行3列的队列，供乘客上车或下车时排队使用，可根据需要进行灵活调整，增加模拟仿真的真实性；配置人物生成参数，便于对生成的角色人物进行区分。

进一步地，所述规划人物行走路线，包括：

设置执勤员的起始点和目标点；

控制所述执勤员在所述起始点和目标点之间行走，并设置所述执勤员的碰撞检测和感知检测功能，以在所述目标点不可到达时，重新调整所述起始点和目标点的位置。

在上述实现过程中，可以通过规划执勤员的人物行走路线，实现执勤人员的动态行走。

本申请实施例还提供一种模拟仿真系统，所述系统包括：

调度控制端，用于生成队列生成指令、人物生成指令和规划人物行走路线，并根据角色人物的目标位置信息生成所述角色人物上车、下车、出站、进站或排队控制指令发送至仿真终端；

所述仿真终端，用于执行所述调度控制端发送的控制指令；

车辆控制端，用于发送的机车状态和位置信息至所述调度控制端和所述仿真终端，以使所述角色人物进行上车或下车。

在上述实现过程中，通过调度控制端、仿真终端和车辆控制端三者的相互配合实现车站乘客和执勤及其行为的模拟，快速随机生成各类角色，并且可以自由更换各类角色的服装配饰等，满足了仿真场景的仿真需要，实现了车站客流的动态模拟，解决现有仿真方法中模拟场景比较单一且缺少动态角色的问题。

本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述中任一项所述的车站客流模拟仿真方法。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述中任一项所述的车站客流模拟仿真方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种车站客流模拟仿真方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的角色人物组合流程图；

图3为本申请实施例提供的排队流程示意图；

图4为本申请实施例提供的可排队队列的示意图；

图5为本申请实施例提供的车站客流模拟控制方法的流程图；

图6为本申请实施例提供的角色人物生成流程图；

图7为本申请实施例提供的执勤员的行走路线流程图；

图8为本申请实施例提供的仿真终端和调度控制端之间的数据传输流程图；

图9为本申请实施例提供的模拟仿真系统的结构框图；

图10为本申请实施例提供的调度控制端、仿真终端和车辆控制端之间的传输关系示意图。

图标：

101-调度控制端；102-仿真终端；103-车辆控制端。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种车站客流模拟仿真方法的流程图，该方法在仿真终端102实现，该方法具体包括以下步骤：

步骤S100：接收调度控制端101发送的人物生成指令；

步骤S200：根据所述人物生成指令选取对应的生成元素以生成对应角色人物，所述生成元素包括角色类型、服装类型、动作类型；

在通过生成元素生成角色人物之前，需要先建立角色资源库，生成角色类型、服装类型和动作类型，具体地，角色资源库对应于角色类型包括成年男性、成年女性、老人、儿童、乘务员、执勤员、司机和清洁工；服装及配件库对应于服装类型包括男性服装、女性服装、儿童服装、职务人员服装、行李箱袋和背包，动作库对应于动作类型包括站立待机、走路、提行李走路、儿童走路、跑步、上下电梯和业务执勤。

该步骤具体可以包括：

步骤S201：解析所述人物生成指令，以获取对应的角色人物类型；

步骤S202：根据所述角色人物类型选取对应的角色类型、服装类型和动作类型的生成元素；

步骤S203：将选取的所述生成元素进行拼装，以生成所述角色人物。

在资源库建立完毕之后，可以根据人物生成指令，进行对应人物拼装，示例地，如图2所示，为角色人物组合流程图，通过解析人物生成指令，得到角色人物的约束条件，例如随机生成一个男性站台走路的乘客角色，首选选取骨骼模型，再从动作库中挑选走路动画，从角色资源库中选取男性头部模型，从服装库中挑选男性上衣、下裤模型，再进行组装最终生成一个行走的角色人物。

步骤S300：接收所述调度控制端101规划的人物行走路线，以使所述角色人物按照所述人物行走路线行走并发送所述角色人物的目标位置信息至所述调度控制端101；

在角色人物组装完毕之后，设定场景导航网格，模拟角色人物的行走路线，如执勤员来回行走进行巡逻等，通过接收调度控制端101规划的人物行走路线进行实现，在行走过程中，角色人物可以实现相应的功能，如执勤员可以提醒乘客不要越线，若发现乘客越线则上报脚本系统乘客有越线行为等。

步骤S400：接收并执行所述调度控制端101返回的所述角色人物上车、下车、出站、进站或排队控制指令。

对于客流的模拟，可以模拟乘客的上车、下车、出站、进站、排队、路线行走等功能，从而实现车站客流的动态模拟。

对于排队控制指令的执行过程，如图3所示，为排队流程示意图，具体步骤如下：

步骤S401：根据所述目标位置信息判断是否包含队尾为空的队列；

步骤S402：若是，则查找所述队列中的可占位置并计算排队等待点到各个可占位置的距离；

步骤S403：选择所述距离最小值对应的可占位置并进行占用，直至到达队头。

角色人物如乘客根据目标位置信息到达目标点，判断目标点是否包含队尾为空的队列，队尾为空说明可以进行排队，队尾不为空说明队列处于排满状态，直接结束排队；若存在队尾为空的队列，则说明可以进行配对，对于位置的选择，可以根据距离判断，计算排队等待点到各个可占位置的距离，可选取距离最小值对应的可占位置进行排队，如图4所示，为可排队队列的示意图，该队列的大小为3行4列，计算排队等待点到可占位置如位置1、位置2、位置3和位置4之间的距离，选取最小值对应的可占位置进行占用，占用位置可以在队列的队头、队尾或队列中，再通过占位循环检测队列中的可占用位置并向前移动，例如从队尾移动至队列中，直至移动至队头，当检测到可占用位置位于队头时，可结束排队，从而模拟乘客过闸、上车或下车行为。

此外，仿真终端102还需要接收车辆控制端103发送的机车状态和位置信息，以便根据机车状态和位置信息，模拟对应位置处的乘客的上车或下车行为，实现如高铁站乘客的上车、下车等行为的动态模拟。

综上，通过对生成元素进行自由组合和更换，可以生成不同类型的角色人物，如生成大量不同姿态、不同年龄段、不同表情、不同动作行为的乘客与执勤员，提升场景仿真的丰富度，模拟乘客的上车、下车、出站、进站或排队行为，实现车站客流的动态场景模拟，解决现有仿真方法中模拟场景比较单一且缺少动态角色的问题。

实施例2

本申请实施例提供一种车站客流模拟控制方法，应用于实施例1中的调度控制端101，如图5所述，为车站客流模拟控制方法的流程图，所述方法包括：

步骤S500：配置队列数据信息和人物生成参数，并对应生成队列生成指令和人物生成指令；

其中，队列数据信息包括长度、人员间隔、人数和队列规模信息，人物生成参数包括姓名、年龄、出生点、行走速度和身份标识信息如身份唯一ID。

因此需要配置目标队列的长度、人员间隔、人数和队列规模信息，其中，队列规模信息如3行4列的队列规模；配置生成角色人物的姓名、年龄、出生点、行走速度和身份标识信息，以区分不同的乘客。

步骤S600：发送队列生成指令和人物生成指令至仿真终端102，以使所述仿真终端102分别生成队列和角色人物；

如图6所示，为角色人物生成流程图，在调度控制端101如乘客调度终端配置队列数据信息和人物生成参数，发送生成指令到仿真终端102，仿真终端102接收并执行队列生成指令和人物生成指令后，检测目标点位置上是否已经存在生成的队列或角色人物，若是则返回生成结果至调度控制端101，以在角色人物生成成功之后规划人物行走路线。

步骤S700：接收所述仿真终端102返回的人物生成结果并规划人物行走路线；

如图7所示，为执勤员的行走路线流程图，该步骤具体可以包括：

步骤S701：设置执勤员的起始点和目标点；

步骤S702：控制所述执勤员在所述起始点和目标点之间行走，并设置所述执勤员的碰撞检测和感知检测功能，以在所述目标点不可到达时，重新调整所述起始点和目标点的位置。

在执勤员巡逻行走过程中开启其碰撞检测和AI感知功能，当检测到目标点位置不可到达，可调整行走路线；当检测到乘客有越线行为时，提醒乘客不要越线，同时发送消息至脚本系统以提醒乘客有越线行为。

步骤S800：接收所述仿真终端102返回的角色人物的目标位置信息，以生成所述角色人物上车、下车、出站、进站或排队控制指令。

如图8所示，为仿真终端102和调度控制端101之间的数据传输流程图。调度控制端101发送人物生成指令和规划行走路线至仿真终端102，使得在仿真终端102生成角色人物并按规划行走路线行走，到达目标点之后，接收角色人物上车、下车、出站、进站控制指令，从而使得角色人物执行相应操作。

实施例3

本申请实施例提供一种模拟仿真系统，如图9所示，为模拟仿真系统的结构框图，该系统可以应用于轨道交通的车站客流动态模拟，所述系统包括：

调度控制端101，用于生成队列生成指令、人物生成指令和规划人物行走路线，并根据角色人物的目标位置信息生成所述角色人物上车、下车、出站、进站或排队控制指令发送至仿真终端102；

所述仿真终端102，用于执行所述调度控制端101发送的控制指令；

车辆控制端103，用于发送的机车状态和位置信息至所述调度控制端101和所述仿真终端102，以使所述角色人物进行上车或下车。

如图10所示，为调度控制端101、仿真终端102和车辆控制端103之间的传输关系示意图，调度控制端101生成控制人物生成、移除、进出站和上下车等指令发送至仿真终端102，以控制角色人物的行为，仿真终端102执行上述指令并返回执行结果，在此过程中，车辆控制端103向调度控制端101和仿真终端102发送机车状态和位置信息，便于指令的生成和执行。

该系统依托资源库，对各个部分模型以排列组合的形式，程序化的快速生成大量不同姿态、不同年龄段、不同表情、不同动作行为的乘客与执勤员，提高了模拟的丰富度和真实度。针对执勤员，还能够与特定业务发生交互，例如当有乘客越线时，可做出安全提醒行为，模拟车站执勤员的行为。

此外，还可以快速生成其他类型的乘客行为，比如队列乘客，且可参数化控制队列的长度、人数、密度等。

该系统的复用率高，不仅适用于地铁、普铁、沙盘等各类仿真项目中使用，而且配置简单，该系统功能独立，依赖度低，无需复杂参数配置，实现各类角色人物和动态场景，解决现有仿真方法中模拟场景比较单一且缺少动态角色的问题。

本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行实施例1所述的车站客流模拟仿真方法以及实施例2所述的车站客流模拟控制方法。

本申请实施例提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行实施例1所述的车站客流模拟仿真方法以及实施例2所述的车站客流模拟控制方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种车站客流模拟仿真方法，其特征在于，应用于仿真终端，所述方法包括：

接收调度控制端发送的人物生成指令；

根据所述人物生成指令选取对应的生成元素以生成对应角色人物，所述生成元素包括角色类型、服装类型、动作类型；

接收所述调度控制端规划的人物行走路线，以使所述角色人物按照所述人物行走路线行走并发送所述角色人物的目标位置信息至所述调度控制端；

接收并执行所述调度控制端返回的所述角色人物上车、下车、出站、进站或排队控制指令。

2.根据权利要求1所述的车站客流模拟仿真方法，其特征在于，所述根据所述人物生成指令选取对应的生成元素以生成对应角色人物，所述生成元素包括角色类型、服装类型、动作类型，包括：

解析所述人物生成指令，以获取对应的角色人物类型；

根据所述角色人物类型选取对应的角色类型、服装类型和动作类型的生成元素，所述角色类型包括成年男性、成年女性、老人、儿童、乘务员、执勤员、司机和清洁工，所述服装类型包括男性服装、女性服装、儿童服装、职务人员服装、行李箱袋和背包，动作类型包括站立待机、走路、提行李走路、儿童走路、跑步、上下电梯和业务执勤；

将选取的所述生成元素进行拼装，以生成所述角色人物。

3.根据权利要求1所述的车站客流模拟仿真方法，其特征在于，所述接收并执行所述调度控制端返回的所述角色人物排队控制指令，包括：

根据所述目标位置信息判断是否包含队尾为空的队列；

若是，则查找所述队列中的可占位置并计算排队等待点到各个可占位置的距离；

选择所述距离的最小值对应的可占位置并进行占用，直至到达队头。

4.根据权利要求1所述的车站客流模拟仿真方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收车辆控制端发送的机车状态和位置信息，以使所述角色人物进行上车或下车。

5.一种车站客流模拟控制方法，其特征在于，应用于调度控制端，所述方法包括：

配置队列数据信息和人物生成参数，并对应生成队列生成指令和人物生成指令；

发送队列生成指令和人物生成指令至仿真终端，以使所述仿真终端分别生成队列和角色人物；

接收所述仿真终端返回的人物生成结果并规划人物行走路线；

接收所述仿真终端返回的角色人物的目标位置信息，以生成所述角色人物上车、下车、出站、进站或排队控制指令。

6.根据权利要求5所述的车站客流模拟控制方法，其特征在于，所述配置队列数据信息和人物生成参数，包括：

配置目标队列的长度、人员间隔、人数和队列规模信息；

配置生成角色人物的姓名、年龄、出生点、行走速度和身份标识信息。

7.根据权利要求5所述的车站客流模拟控制方法，其特征在于，所述规划人物行走路线，包括：

设置执勤员的起始点和目标点；

控制所述执勤员在所述起始点和目标点之间行走，并设置所述执勤员的碰撞检测和感知检测功能，以在所述目标点不可到达时，重新调整所述起始点和目标点的位置。

8.一种模拟仿真系统，其特征在于，所述系统包括：

调度控制端，用于生成队列生成指令、人物生成指令和规划人物行走路线，并根据角色人物的目标位置信息生成所述角色人物上车、下车、出站、进站或排队控制指令发送至仿真终端；

所述仿真终端，用于执行所述调度控制端发送的控制指令；

车辆控制端，用于发送的机车状态和位置信息至所述调度控制端和所述仿真终端，以使所述角色人物进行上车或下车。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据权利要求1至4中任一项所述的车站客流模拟仿真方法。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行权利要求1至4任一项所述的车站客流模拟仿真方法。

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