CN207424981U - 一种便携式公交车客流量统计装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种便携式公交车客流量统计装置，属于流量检测技术领域。本实用新型包括：光电测距传感器一、光电测距传感器二、单片机、直流电源、蓝牙发送装置、磁铁、蓝牙接收装置、信息采集处理终端、GNSS数据接收器、安装板。光电测距传感器一、光电测距传感器二、单片机、蓝牙发送装置、直流电源、磁铁安装在安装板上。光电测距传感器一和光电测距传感器二分别与单片机连接。单片机与蓝牙发送装置连接。蓝牙发送装置与蓝牙接收装置通过无线连接。蓝牙接收装置、GNSS数据接收器分别与信息采集处理终端连接。本实用新型简单小巧、安装便利，在统计客流量时具有较高的统计精度，为公交智能化提供数据支持。

Description

一种便携式公交车客流量统计装置

技术领域

本实用新型涉及一种便携式公交车客流量统计装置，属于流量检测技术领域。

背景技术

随着城市建设的步伐逐渐加快，市民们对交通出行的需求日益增长，交通拥堵作为制约城市发展的难题得到了人们更多的重视。近些年各地政府纷纷出台相关政策支持公共交通的发展。公共交通的研究重点是公交车辆的调度问题，而客流数据是公交线路调度方案制定的基础，详实有效的客流数据不仅是调度计划制定的前提，并且贯穿调度策略制定整个过程。

目前公交车客流数据统计方法主要可分为两类：一类是人工调查法，这种方法是我国许多城市公交客流量调查的主要方法，这种方法的缺陷在于调查模式单一，如果需要进行长期的客流调查这种方法显然不适用，因为人力资源有限无法对大量的数据进行统计调查，并且数据的准确性有待检验；另一类是相对先进的客流信息采集方法，这类方法主要包括公交IC卡信息库统计法和自动计数系统，公交IC卡信息库统计法的缺陷在于会出现乘客的刷卡信息错误而影响数据准确性，目前自动计数系统主要为压力传感器计数装置、光敏传感器计数装置、基于图像检测的乘客计数等，压力传感器和光敏传感器的缺点在于不易安装、造价高、精度低且维护成本较高，基于图像检测的乘客计数方法的缺陷在于易受外界环境影响，且在进行多目标跟踪时处理速度慢，乘客较多时精度无法保证。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种便携式公交车客流量统计装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种便携式公交车客流量统计装置，包括：光电测距传感器一、光电传感器二、单片机、蓝牙发送装置、直流电源、磁铁、蓝牙接收装置、信息采集处理终端、GNSS数据接收器、安装板。

本实用新型中，光电测距传感器一、光电测距传感器二、单片机、蓝牙发送装置、直流电源、磁铁安装在安装板上。光电测距传感器一、光电测距传感器二分别安装在安装板的两侧，磁铁与光电测距传感器二安装在同一侧。光电测距传感器一和光电测距传感器二分别与单片机连接。直流电源为单片机进行供电。单片机与蓝牙发送装置连接。蓝牙发送装置与蓝牙接收装置通过无线连接。蓝牙接收装置、GNSS数据接收器分别与信息采集处理终端连接。

所述单片机型号为STM32F103。

所述GNSS数据接收器型号为NEO-6M UBLOX APM2.5。

所述信息采集处理终端可为手提电脑、智能手机或其他智能终端。

本实用新型中，光电测距传感器一和光电测距传感器二将与被测物体之间的距离数据通过输出端发送到单片机的模拟量输入端，再通过单片机的A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，并通过单片机对该数字信号进行数据处理得到乘客数据。单片机将乘客数据输入到蓝牙发送装置的输入端。蓝牙发送装置与蓝牙接收装置通过无线连接，实现对乘客数据的传输。蓝牙接收装置将接收到的数据传输给信息采集处理终端。GNSS数据接收器将采集到的GNSS数据，即为公交车行驶过程中获取的数据，包括经纬度信息、日期、时间及车辆行驶速度信息，传输给信息采集处理终端。

基于上述一种便携式公交车客流量统计装置，按照下述步骤进行：

步骤一：GNSS数据接收器实时获取公交车运行时的经纬度信息、当前日期和时间信息以及车辆运行速度信息，并将上述信息输入信息采集处理终端，信息采集处理终端将经纬度数据输入公交站点定位数据库中，当检测到公交车是否进入站点附近范围，记录该站点名称，并同时启动前后门公交车客流量统计装置D₁和D₂，并通过与单片机连接的蓝牙发送装置将测距传感器的测距数据发送到信息采集处理终端；

步骤二：前后门公交车客流量统计装置D₁和D₂启动后，设前车门客流量统计装置D₁中距离车门较远的光电测距传感器S₁与距离车门较近的光电测距传感器S₂检测到障碍物出现的时间分别为t₁,和t₂，Δt₁＝t₁-t₂，后车门客流量统计装置D₂中距离车门较远的光电测距传感器S₃与距离车门较近的光电测距传感器S₄检测到障碍物出现的时间分别为t₃和t₄，Δt₂＝t₃-t₄，所述t₁,、t₂、t₃、t₄由GNSS数据中的时间信息提供；

步骤三：设第k站时前车门上、下车人数分别为N1_i、N2_i，后车门上、下车人数分别为N3_i、N4_i，且N1₀、N2₀、N3₀、N4₀均为0，判断Δt₁与Δt₂的值：

若Δt₁＞0，则N1_i＝N1_i-1+1，N2_i＝N2_i-1；

若Δt₁＜0，则N1_i＝N1_i-1，N2_i＝N2_i-1+1；

若Δt₂＞0，则N3_i＝N3_i-1+1，N4_i＝N4_i-1；

若Δt₂＜0，则N3_i＝N3_i-1，N4_i＝N4_i-1+1；

步骤四：设第k站时，前、后门上、下车人数依次为Mj_k，经过第k站后公交车内总人数为T_k(k＝1,2,3,…)，

则

T_k＝T_k-1+M1_k-M2_k+M3_k-M4_k；

步骤五：当通过GNSS定位数据检测到公交车以驶离站点范围时，关闭前后门客流量统计装置，统计上下车人数与车内总乘客数，并完成客流量统计数据与站点名称的匹配和相关数据的记录。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种相对简单的公交车客流量统计装置，该装置将光电测距传感器、单片机、直流电源、磁铁和蓝牙发送装置进行集成，外观小巧，不会对公交车门的启动和乘客上下车造成干扰；

本实用新型的客流量统计装置生产成本及维护成本较低，可解决连续多人上车时统计困难、上下车方向判断误差大等问题；

本实用新型的集成装置内部均采用固态元件，无转动部件，稳定性和可靠性较高。

本实用新型安装便利，客流量统计装置背部设有磁铁，可在公交车门上方铁条上进行无损固定安装；

本实用新型采用蓝牙进行数据的无线传输，避免统计过程中出现导线缠绕而对公交车门的启动和乘客上下车产生干扰，方便观测人员对数据进行实时统计，也可将客流数据上传至智能站牌或其他显示装置，为公交智能化提供数据支持。

附图说明

图1为本实用新型一种便携式公交车客流量统计装置的结构示意图。

图2为本实用新型一种便携式公交车客流量统计装置的框图。

图3为本实用新型一种便携式公交车客流量统计装置的结构示意图。

图4为本实用新型一种便携式公交车客流量统计装置的安装俯视图。

图5为本实用新型一种便携式公交车客流量统计装置的客流量统计流程图。

图中的附图标记，1为光电测距传感器一，2为光电测距传感器二，3为单片机，4为蓝牙发送装置，5为直流电源，6为磁铁，7为蓝牙接收装置、8为信息采集处理终端、9为GNSS数据接收器、10为安装板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。

如图1和图2所示，本实施例所涉及的一种便携式公交车客流量统计装置，包括：光电测距传感器一1、光电传感器二2、单片机3、蓝牙发送装置4、直流电源5、磁铁6、蓝牙接收装置7、信息采集处理终端8、GNSS数据接收器9、安装板10。

本实用新型中，光电测距传感器一1、光电测距传感器二2、单片机3、蓝牙发送装置4、直流电源5、磁铁6安装在安装板10上。光电测距传感器一1、光电测距传感器二2分别安装在安装板10的两侧，磁铁6与光电测距传感器二2安装在同一侧。光电测距传感器一1和光电测距传感器二2分别与单片机3连接。直流电源5为单片机3进行供电。单片机3与蓝牙发送装置4连接。蓝牙发送装置4与蓝牙接收装置7通过无线连接。蓝牙接收装置7、GNSS数据接收器9分别与信息采集处理终端8连接。

所述单片机型号3为STM32F103。

所述GNSS数据接收器9型号为NEO-6M UBLOX APM2.5。

所述信息采集处理终端8可以为手提电脑、智能手机或其他智能终端。

本实用新型中，光电测距传感器一1和光电测距传感器二2将与被测物体之间的距离数据通过输出端发送到单片机3的模拟量输入端，再通过单片机的A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，并通过单片机对该数字信号进行数据处理得到乘客数据。单片机3将乘客数据输入到蓝牙发送装置4的输入端。蓝牙发送装置4与蓝牙接收装置7通过无线连接，实现对乘客数据的传输。蓝牙接收装置7将接收到的数据传输给信息采集处理终端8。GNSS数据接收器9将采集到的GNSS数据，即为公交车行驶过程中获取的数据，包括经纬度信息、日期、时间及车辆行驶速度信息，传输给信息采集处理终端8。

基于上述一种便携式公交车客流量统计装置，按照下述步骤进行：

步骤一：GNSS数据接收器9实时获取公交车运行时的经纬度信息、当前日期和时间信息以及车辆运行速度信息，并将上述信息输入信息采集处理终端8，信息采集处理终端8将经纬度数据输入公交站点定位数据库中，当检测到公交车是否进入站点附近范围，记录该站点名称，并同时启动前后门公交车客流量统计装置D₁和D₂，并通过与单片机3连接的蓝牙发送装置4将测距传感器的测距数据发送到信息采集处理终端8；

步骤二：前后门公交车客流量统计装置D₁和D₂启动后，设前车门客流量统计装置D₁中距离车门较远的光电测距传感器S₁与距离车门较近的光电测距传感器S₂检测到障碍物出现的时间分别为t₁,和t₂，Δt₁＝t₁-t₂，后车门客流量统计装置D₂中距离车门较远的光电测距传感器S₃与距离车门较近的光电测距传感器S₄检测到障碍物出现的时间分别为t₃和t₄，Δt₂＝t₃-t₄，所述t_1,、t₂、t₃、t₄由GNSS数据中的时间信息提供；

步骤三：设第k站时前车门上、下车人数分别为N1_i、N2_i，后车门上、下车人数分别为N3_i、N4_i，且N1₀、N2₀、N3₀、N4₀均为0，判断Δt₁与Δt₂的值：

若Δt₁＞0，则N1_i＝N1_i-1+1，N2_i＝N2_i-1；

若Δt₁＜0，则N1_i＝N1_i-1，N2_i＝N2_i-1+1；

若Δt₂＞0，则N3_i＝N3_i-1+1，N4_i＝N4_i-1；

若Δt₂＜0，则N3_i＝N3_i-1，N4_i＝N4_i-1+1；

步骤四：设第k站时，前、后门上、下车人数依次为Mj_k，经过第k站后公交车内总人数为T_k(k＝1,2,3,…)，

则

T_k＝T_k-1+M1_k-M2_k+M3_k-M4_k；

步骤五：当通过GNSS定位数据检测到公交车以驶离站点范围时，关闭前后门客流量统计装置，统计上下车人数与车内总乘客数，并完成客流量统计数据与站点名称的匹配和相关数据的记录。

采用以下实施例验证本实用新型的有益效果：

实施例1：

实验选择在哈尔滨市63路公交车上进行，实验由三名实验人员共同完成，第一名实验人员负责统计前门乘客数，第二名实验人员负责统计后门乘客数，第三名实验人员负责检测前后门客流量统计装置上传的统计结果。

为防止由于客流量较大而影响检测精度，实验开始前将两个结构如图1所示的客流量统计装置，通过装置后方的磁铁6安装于公交车前后车门门顶中心位置如图3所示。即可让光电测距传感器一1和光电测距传感器二2，一个距离公交车门较近，另一个距离公交车门较远。由于客流量统计装置处于垂直俯视统计状态其安装俯视如图4所示，这样即使在客流较为密集时，乘客的头部之间还会存在空隙，光电测距传感器一1和光电测距传感器二2将传感器与被测物体之间的距离通过传感器的输出端输入到单片机3的模拟量输入端，在通过单片机3的A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，并通过单片机3对该数字信号进行数据处理得到乘客数据，乘客数据通过单片机3的输出端输入到蓝牙发送装置4的输入端，蓝牙发送装置4将接收到的数据传输到蓝牙接收装置7，蓝牙接收装置7将接收到的数据传输给信息采集处理终端8，进而可以通过测距值的变化实现对客流量的统计，其统计流程如图5所示。

实验从起点“建工新区”站开始统计，到终点站“达江小区”站结束。在起点“建工新区”站出发时，GNSS数据接收器9实时获取公交车运行时的经纬度信息、当前日期和时间信息以及车辆运行速度信息，并将上述信息输入信息采集处理终端8，信息采集处理终端8将经纬度数据输入公交站点定位数据库中，在统计到公交车进入站点附近，记录站点名称，并同时启动前后门公交车客流量统计装置，其工作流程如图2所示。

客流统计结果表明，当客流量密度较低时，该装置统计到上车乘客总人数为90人，下车乘客数为50人，实际上车客流量总数为98人，下车客流量总数为56人，上车识别准确率为92％，下车识别准确率为89％；当客流量密度较大时，该装置统计到上车乘客总人数为160人，下车乘客数为195人，实际上车客流量总数为178人，下车客流量总数为220人，上车识别准确率为89％，下车识别准确率为88％。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种便携式公交车客流量统计装置，其特征在于，所述便携式公交车客流量统计装置包括：光电测距传感器一(1)、光电测距传感器二(2)、单片机(3)、直流电源(5)、蓝牙发送装置(4)、磁铁(6)、蓝牙接收装置(7)、信息采集处理终端(8)、GNSS数据接收器(9)、安装板(10)，其中：

光电测距传感器一(1)、光电测距传感器二(2)、单片机(3)、蓝牙发送装置(4)、直流电源(5)、磁铁(6)安装在安装板(10)上，光电测距传感器一(1)、光电测距传感器二(2)分别安装在安装板(10)的两侧，磁铁(6)与光电测距传感器二(2)安装在同一侧，光电测距传感器一(1)和光电测距传感器二(2)分别与单片机(3)连接，直流电源(5)为单片机(3)进行供电，单片机(3)与蓝牙发送装置(4)连接，蓝牙发送装置(4)与蓝牙接收装置(7)通过无线连接，蓝牙接收装置(7)、GNSS数据接收器(9)分别与信息采集处理终端(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种便携式公交车客流量统计装置，其特征在于，单片机(3)的型号为STM32F103。

3.根据权利要求1所述的一种便携式公交车客流量统计装置，其特征在于，CNSS数据接收器(9)的型号为NEO-6M UBLOX APM2.5。

4.根据权利要求1所述的一种便携式公交车客流量统计装置，其特征在于，信息采集处理终端(8)为手提电脑或智能手机。