CN112550356A - 在客运列车中分布人员的方法和装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明针对相应的客车车厢（PW1，PW2，PW3）确定位于该客车车厢中的人员数量（NP）和/或空闲位置数量（NF）。基于所确定的数量（NP，NF）初始化客流模拟。此外，确定大量潜在的行进方向（PL），针对所述潜在的行进方向读取大量的行进方向特定的运动轨迹（BP）。然后针对相应的运动轨迹（BP）执行经初始化的客流模拟，其中分别确定分布值（VW），其评价所得到的人员分布（PV）。取决于所确定的分布值（VW），从潜在的行进方向（PL）中选择出特定行进方向，将这些特定行进方向作为行进方向提示（LH1，LH2，LH3）在人员特定的和/或位置特定的方向指示器（RI1，RI2，MO）上输出。

Description

在客运列车中分布人员的方法和装置

背景技术

在许多客运列车中，对座位或站位的寻找通常变得很困难或不便，因为经常会发生：预定系统失效、以替代列车行驶和/或客运列车过度拥挤。在许多情况下，这种困难是由于通道拥堵造成的，而所述通道拥堵则是由于列车乘客的对向的（gegenläufig）运动方向而引起的。这通常会导致客运列车的负荷不均，因为在一些客车车厢中可能有比其他客车车厢中明显更多的人员，尽管后者仍然是很大程度上空闲的。这尤其是可能导致客运列车的磨损组件的不均匀利用，并导致逃生路线受到阻塞。另外，乘客可能将这种状况感觉为明显的舒适度损失。

为了使列车乘客更均匀地分布到客运列车，目前大多经由扬声器系统来宣布哪些客车车厢中仍有座位或站位是空闲的。但是，为此目的而首先需要有对列车中的人员的分布的概览。

发明内容

本发明的任务是提供一种用于在客运列车中对人员进行分布的方法和装置，所述方法和装置允许更有效的人员分布。

该任务通过具有专利权利要求1的特征的方法、具有专利权利要求9的特征的装置、具有专利权利要求10的特征的计算机程序产品以及具有专利权利要求11的特征的计算机可读存储介质来解决。

为了在具有多个客车车厢的客运列车中分布人员，针对相应的客车车厢确定、特别是估计位于所述客车车厢中的人员数量和/或空闲位置数量。相应的位置在此情况下可以是座位或站位，以及可以是预定的或非预定的。基于所确定的车厢特定的人员数量和/或空闲位置数量，初始化客流模拟（Personenstromsimulation）。此外，确定大量的潜在的行进方向（Laufrichtung），针对这些潜在的行进方向来读取大量的行进方向特定的运动轨迹（Bewegungsprofil）。根据本发明，针对相应的运动轨迹执行经初始化的客流模拟，其中分别确定分布值，该分布值对得到的人员分布进行评价。取决于所确定的分布值，从所述潜在的行进方向中选择特定的行进方向，其中将所述特定的行进方向作为行进方向提示在人员特定的和/或位置特定的方向指示器（Richtungsindikator）上输出。

为了执行根据本发明的方法，设置一种用于在客运列车中分布人员的装置、一种计算机程序产品和一种计算机可读的、优选非易失性的存储介质。

根据本发明的方法、根据本发明的装置和根据本发明的计算机程序产品特别是可以借助于一个或多个计算机、一个或多个处理器、专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）和/或所谓的“现场可编程门阵列”（FPGA）来实施。

借助于本发明，可以在客运列车中实现交互式的乘客路线系统（Passagierroutingsystem），该乘客路线系统可以优化乘客及其行进路线（Laufrouten）的分布，并因此显著提高旅程舒适度。

本发明的有利的实施方式和扩展在从属权利要求中予以说明。

根据本发明的有利实施方式，可以基于重量传感器、压力传感器、二氧化碳传感器、温度传感器、光学传感器和/或通过移动设备的位置特定的检测来确定车厢特定的人员数量和/或空闲位置数量。因此，压力传感器或重量传感器可以布置在相应的客车车厢的地板中，其中可以在假定带行李的乘客的平均重量的情况下利用这些压力传感器或重量传感器来估计出人员数量。

根据本发明的另一有利实施方式，通过分布值可以量化：人员密度、人员的对向运动、达到空闲位置之前的持续时间、运动持续时间、人员要经过的路段（zurückzulegendeStrecke）、保持逃生路线或灭火器不被阻塞、客运列车的组件的负荷和/或它们的优选加权的组合。特别地，通过相应的分布值可以根据上述分布标准和运动标准来量化分布质量。因此，可以有针对性地选择根据分布值导致高分布质量的行进方向，以便以优选的方式执行分布过程和/或达到优选的分布状态。

优选地，行进方向提示可以借助于发光箭头、借助于显示器、作为音频提示、作为可在客运列车之外觉察的门提示和/或在人员特定的移动设备上输出。通过这种方式，可以向乘客有效地告知他们在什么方向上可以更快或以更大的概率找到空闲位置或为他们预定的位置。

根据本发明的有利的扩展，可以定位具有位置预定的第一人员并且将所述第一人员分配给所预定的位置。然后可以基于所述第一人员的定位和分配来初始化客流模拟。因此，可以将针对所述第一人员特定的行进方向提示特定地输出给所述第一人员。特别地，可以通过所述第一人员的登记来促使、例如借助于智能手机或另外的移动设备来促使第一人员到预定位置的分配。为了定位所述第一人员，可以定位所述第一人员的移动设备，例如通过确定所述移动设备当前在哪个WLAN热点登录。然后，也可以在所述移动设备上输出相应的人员特定的行进方向提示。

根据本发明的另一有利的扩展，可以检测第二人员的人员组特征，并且可以基于所检测的人员组特征将该第二人员分配给预给定的人员组。然后可以将人员组特定的行进方向提示输出给所述第二人员。特别地，可以将乘客、乘务员或维护人员设置为人员组。在确定分布值时，可以不同地、特别是人员组特定地对相应的人员组进行加权。因此，例如可以相对于乘客的行进路线而言优先地来优化乘务员的行进路线。

附图说明

下面基于附图更详细地解释本发明的实施例。在此分别以示意图的方式：

图1图解了具有用于分布人员的根据本发明的装置的客运列车，

图2以更详细的示图来图解了根据本发明的装置，以及

图3图解了根据本发明的方法的流程图。

具体实施方式

图1图解了客运列车PZ，该客运列车具有用于将人员分布到客运列车PZ的根据本发明的装置。客运列车PZ具有牵引机ZM以及多个客车车厢PW1，PW2和PW3，这些客车车厢分别拥有大量位置。这些位置可以是座位或站位、预定位置或非预定位置。

在每个客车车厢PW1，PW2和PW3中，存在至少一个车厢特定和/或位置特定的传感器，用于确定位于相应客车车厢中的人员的数量和/或相应客车车厢中的空闲位置数量。通常，估计人员数量或空闲位置数量就足够了。为了一目了然的原因，在图1中仅明确示出了客车车厢PW1和PW2中的传感器S1和S2。

特别地，作为传感器可以设置重量传感器、压力传感器、二氧化碳传感器、温度传感器和/或光学传感器。从而在相应的客车车厢中，可以借助于安装在地板中的压力传感器或重量传感器来测量出重量增加，并且可以在假定带行李的乘客的平均重量的情况下估计人员数量。借助于二氧化碳传感器，可以根据呼吸空气中二氧化碳浓度的增加来推断出人员数量。同样，可以通过诸如相机这样的光学传感器来光学检测和计数位于相应客车车厢中的人员。此外，可以借助于温度传感器、特别是加热系统或空调系统的温度传感器来确定加热梯度，并且可以由此推导出人员数量。另外，也可以考虑移动设备在相应WLAN热点上的登录以用于计数。最后，也可以根据所涉及客车车厢中由以传感器确定的人员数量和预给定的位置总数来估计出该客车车厢中的空闲位置数量。反过来，可以借助于所述预给定的位置总数根据以其他方式确定的空闲位置数量来确定人员数量。

相应的传感器S1或S2将来自相应的客车车厢PW1或PW2的传感器信号SS1或SS2连续地传送到客运列车PZ的控制器CTL。

此外，在本实施例中，在客车车厢PW3中示例性地示出了具有位置预定的乘客的一个或多个移动设备MO。这些乘客借助于他们的移动设备MO来针对列车行程（Bahnfahrt）进行登记，并且因此分别被分配了一个预定位置。另外，例如通过确定相应的移动设备MO在哪个WLAN热点登录来对移动设备MO进行定位并且因此定位：所属的乘客是在客运列车PZ之内还是之外。在相应移动设备MO登录的范畴内，登记说明CI从相应的移动设备MO传送到控制器CTL。因此，移动设备MO在一定程度上用作人员特定的传感器，除了车厢特定的传感器S1和S2之外附加地，该人员特定的传感器也用于对人员进行计数和对人员进行定位。

控制器CTL包括车载计算机，并且连续地、优选实时地检测传感器信号SS1和SS2以及登记说明CI。传感器信号SS1和SS2以及登记说明CI由控制器CTL来评估，以便连续且优选实时地确定针对所述客车车厢、这里是PW1，PW2和PW3的当前人员数量、空闲位置数量和定位说明。

基于所确定的人员数量、空闲位置数量和定位说明，控制器CTL根据本发明执行大量的空间分辨的（ortsaufgelöst）客流模拟。在此，客流模拟对客运列车PZ中人员的运动进行模拟。作为客流模拟的结果，通过控制器CTL针对相应的客车车厢PW1或PW2确定经优化的行进方向提示LH1或LH2，并将这些方向提示在位于客车车厢PW1内或客车车厢PW1上的方向指示器RI1上输出或者在位于客车车厢PW2内或客车车厢PW2上的方向指示器RI2上输出。方向指示器RI1和RI2是位置特定地、特别是车厢特定地安装在相应客车车厢内或相应客车车厢上的不同位置处。作为方向指示器RI1和RI2，例如可以使用电子可控的发光信号、发光箭头、显示器、用于音频提示的扬声器和/或可在客运列车PZ之外觉察的门提示。

作为客流模拟的其他结果，确定了行进方向提示LH3，该行进方向提示是特定地针对经移动设备MO登录的相应乘客所优化的。相应的人员特定的行进方向提示LH3优选地在相应乘客的移动设备MO上输出，因此该移动设备用作人员特定的方向指示器。

图2以更详细的示图来图解了根据本发明的装置。只要在图2中使用与图1中相同或相对应的附图标记，就由此表示相同或相对应的实体，优选如上所述地实施或实现这些实体。

根据本发明的装置包括控制器CTL，该控制器CTL拥有用于执行在其上进行的方法步骤的处理器PROC以及拥有与该处理器PROC耦合的存储器MEM，所述存储器MEM用于存储要处理的数据。控制器CTL接收传感器S1和S2的传感器信号SS1和SS2以及移动设备MO的登记说明CI，其中乘客已经经由所述移动设备MO针对列车行程进行了登录。

将传感器信号SS1和SS2以及登记说明CI输送到控制器CTL的占用模块（Belegungsmodul）BM。占用模块BM如上所述地针对每个客车车厢PW1，PW2或PW3由传感器信号SS1和SS2以及由登记说明CI来确定当前车厢特定的人员数量NP和空闲位置数量NF。另外，占用模块BM根据登记说明CI向经由其移动设备MO登录了的具有位置预定的相应乘客分配所预定的位置，并如结合图1所阐述的那样对该乘客进行定位。相应的位置分配被保存作为人员特定的分配说明ZO，并且相应的定位被保存作为人员特定的定位说明LO。分配说明ZO和当前的定位说明LO以及当前人员数量NP和当前空闲位置数量NF从占用模块BM传送到控制器CTL的客流模拟模块PSS。

首先，根据各个客车车厢PW1，PW2和PW3的车厢特定的几何数据GD初始化客流模拟模块PSS。几何数据GD由客流模拟模块PSS从数据库DB中读取，并且可以包括关于各个客车车厢PW1，PW2和PW3的特定几何形状、特别是关于各个客车车厢的可进入的行进区域（zugängliche Laufflächen）的结构数据或其他数据。还根据车厢特定的人员数量NP和空闲位置数量NF以及人员特定的分配说明ZO和定位说明LO来初始化客流模拟模块PSS。

根据所输送的数据GD，NP，NF，ZO和LO，通过客流模拟模块PSS的行进方向生成器LGEN为位于客车车厢PW1，PW2和PW3中的人员生成大量潜在的、当前可能的行进方向PL。行进方向生成器LGEN特别是生成：从较满的客车车厢到较不满的客车车厢的行进方向；以及从有预定的人员到被所述人员预定的座位的行进方向。另外，生成这些行进方向的变化。潜在的行进方向PL以位置特定、特别是货物特定（warenspezifisch）和/或人员特定或人员组特定的方式来生成。潜在的行进方向PL也可以以空间分辨的行进方向分布和/或人员特定的行进方向分布的形式生成。

对于一个或多个潜在的行进方向PL或空间分辨的行进方向分布，通过客流模拟模块PSS分别从数据库DB中读取行进方向特定的运动轨迹BP。运动轨迹BP可以优选地表示经验概率分布，所述经验概率分布在给定的行进方向的情况下分别说明：典型地以怎样的频率有多少人员多快地以及朝哪个方向运动。针对这种运动轨迹BP，大量的具有真实运动模式（Bewegungsmuster）的库是可用的。

在读取相应的运动轨迹BP之后，通过经初始化的客流模拟模块PSS例如以粒子模拟（Partikelsimulation）和/或基于代理的（agentenbasiert）模拟的形式针对位于客运列车中的人员执行基于该运动轨迹BP的客流模拟。这种客流模拟可以非常有效地执行，从而所述客流模拟可以特别是实时地一起运行。有大量标准方法可用于执行所述模拟。

对于每个运动轨迹BP，通过所述客流模拟分别确定由此得到的人员分布PV并传送到控制器CTL的评价模块PEV。评价模块PEV评价相应的人员分布PV并计算针对所述人员分布PV特定的分布值VW。分布值VW评价人员分布PV，并且特别是量化所述人员分布PV的经模拟的分布过程的分布质量和/或所述人员分布PV的经模拟的分布状态的分布质量。作为评价标准特别是可以使用：人员密度、人员的对向运动、达到空闲位置的持续时间、运动持续时间、人员要经过的路段、保持逃生路线或灭火器不被阻塞和/或客运列车组件的负荷。优选地，可以通过用于人员分布PV的所谓成本函数来计算相应的分布值VW。在数值（numerisch）优化方法的范畴内通常使用成本函数来计算要优化的参数，其中成本函数通常也称为回报函数或损失函数。在本实施例中，所述成本函数将相应人员分布PV的上述评价标准映射为相应的分布值VW，并反馈该分布值。根据本发明将所确定的分布值VW用于：鉴于以所述成本函数实现的优化目标来优化客运列车PZ中人员的行进方向，以便以一种优选的方式执行分布过程和/或达到优选的分布状态。

评价模块PEV将计算出的分布值VW传送到控制器CTL的选择模块SEL。与此并行地，潜在的行进方向PL从行进方向生成器LGEN传输到选择模块SEL。选择模块SEL用于从潜在的行进方向PL中选择出鉴于分布值VW经优化的行进方向。在此，取决于所确定的分布值VW，从潜在的行进方向PL中特定地选择出那些根据分布值VW导致高分布质量的行进方向，以便以优选的方式执行分布过程和/或达到优选的分布状态。所选择的行进方向是位置特定的、即分配给客运列车PZ或特定客车车厢中的特定位置；和/或是人员特定的、即分配给特定人员或其移动设备。因此，所选择的行进方向作为位置特定或人员特定的行进方向提示LH1，LH2和LH3输出。在本实施例中，将位置特定的行进方向提示LH1输出到方向指示器RI1，将位置特定的行进方向提示LH2输出到方向指示器RI2，并且将人员特定的行进方向提示LH3输出到特定分配的移动电话MO，其中该移动电话用作人员特定的方向指示器。

在图3中示意性地示出了具有方法步骤C1至C9的根据本发明的方法的流程图。方法步骤C1至C9优选地由控制器CTL实时执行。

在所述方法开始B之后，在方法步骤C1中借助于传感器S1和S2以及借助于已登录的移动设备MO确定客车车厢PW1，PW2和PW3的当前占用状态，并且特别是确定车厢特定的人员数量NP和空闲位置数量NF。另外，确定分配说明ZO和定位说明LO。

在方法步骤C2中，根据几何数据GD、人员数量NP、空闲位置数量NF、分配说明ZO和定位说明LO来初始化要由客流模拟模块PSS执行的客流模拟。

在方法步骤C3中生成潜在的行进方向PL并读取所属的运动轨迹BP。

在方法步骤C4中，经所有运动轨迹BP地对循环（Schleife）进行初始化。另外，针对相应的运动轨迹BP执行经初始化的客流模拟，并且确定分别得到的人员分布PV。

在方法步骤C5中，评价相应的人员分布PV并分别确定所属的分布值VW。

在方法步骤C6中，检查是否已经处理了（abarbeiten）所有运动轨迹BP。如果是这种情况，则触发到方法步骤C7的过渡T1，否则就触发到方法步骤C4的返回T2，以便对下一个运动轨迹执行客流模拟。

在方法步骤C7中，从潜在的行进方向PL中选择以下行进方向，在这些行进方向的情况下相应的分布值VW展示高的分布质量。

通过方法步骤C4至C7实现路线优化OPT，所述路线优化为每个位置或每个已登录的人员确定有利的行进方向。

在方法步骤C8中，所选择的行进方向作为位置特定的或人员特定的行进方向提示LH1，LH2或LH3来在客运列车PZ中的分别所分配的位置处、在分别所分配的客车车厢PW1，PW2或PW3中和/或在已登录的人员的移动设备MO上显示。

在方法步骤C9中检查在客运列车PZ中的位置寻找阶段是否已经结束。为此目的，例如可以检查：是否达到了对客车车厢PW1，PW2和PW3的均匀占用；和/或是否客车车厢PZ中的人员运动显著减少或达到停止。如果所述位置寻找阶段仍在持续中，则实施到方法步骤C1的返回T3，以便重新确定当前的运动状态。否则，达到方法结束E。

优选地在乘客上车和下车期间以及在将乘客分布到客车车厢PW1，PW2和PW3或客运列车PZ的空闲位置期间实施根据本发明的方法。借助于伴随着运行（betriebsbegleitend）来进行的客流模拟，可以在客运列车PZ中实现交互式的乘客路线系统，该乘客路线系统改善并加速乘客的分布，并由此显著提高旅程舒适度。

Claims (11)

1.用于基于行进方向提示（LH1，LH2，LH3）在具有多个客车车厢（PW1，PW2，PW3）的客运列车（PZ）中分布人员的方法，其中

a）针对相应的客车车厢（PW1，PW2，PW3）确定位于所述客车车厢中的人员数量（NP）和/或空闲位置数量（NF），

b）基于所确定的车厢特定的所述人员数量（NP）和/或所述空闲位置数量（NF）初始化客流模拟，

c）确定大量的潜在的行进方向（PL），针对所述潜在的行进方向来读取大量的行进方向特定的运动轨迹（BP），

d）针对相应的运动轨迹（BP）执行经初始化的客流模拟，其中分别确定分布值（VW），所述分布值对得到的人员分布（PV）进行评价，

e）取决于所确定的分布值（VW），从所述潜在的行进方向（PL）中选择特定的行进方向，并且

f）将所选择的行进方向作为行进方向提示（LH1，LH2，LH3）在人员特定的和/或位置特定的方向指示器（RI1，RI2，MO）上输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于重量传感器、压力传感器、二氧化碳传感器、温度传感器、光学传感器和/或通过移动设备的位置特定的检测来确定车厢特定的人员数量（NP）和/或空闲位置数量（NF）。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述分布值（VW）来量化：人员密度、人员的对向的运动、达到空闲位置之前的持续时间、运动持续时间、人员要经过的路段、保持逃生路线或灭火器不被阻塞、所述客运列车（PZ）的组件的负荷和/或它们的优选加权的组合。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述客流模拟借助于粒子模拟和/或基于代理的模拟来执行。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述行进方向提示（LH1，LH2，LH3）借助于发光箭头、借助于显示器、作为音频提示、作为可在所述客运列车之外觉察的门提示和/或在人员特定的移动设备（MO）上输出。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，

定位具有位置预定的第一人员并且将所述第一人员分配给所预定的位置，

基于所述第一人员的所述定位（LO）和所述分配（ZO）来初始化所述客流模拟，

将针对所述第一人员特定的行进方向提示（LH3）特定地输出给所述第一人员。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，

检测第二人员的人员组特征，

基于所检测的人员组特征将所述第二人员分配给预给定的人员组，并且

将人员组特定的行进方向提示输出给所述第二人员。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

在确定所述分布值（VW）时进行人员组特定的加权。

9.用于基于行进方向提示（LH1，LH2，LH3）在具有多个客车车厢（PW1，PW2，PW3）的客运列车（PZ）中分布人员的装置，所述装置被设立用于，执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。

10.计算机程序产品，所述计算机程序产品被设立用于，执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。

11.计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质具有所存储的根据权利要求10所述的计算机程序产品。

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