一种城市轨道交通通道或楼梯拥堵反馈系统的制作方法

本实用新型涉及城市轨道交通领域，尤其是涉及一种城市轨道交通通道或楼梯拥堵反馈系统。

背景技术：

地铁作为现代城市交通系统的重要组成部分，较地面交通系统相对封闭、人员密集、设施设备复杂，一旦发生大客流或者火灾事故将产生较为严重的后果。而地铁客流疏散过程中楼扶梯和通道是保证客流安全快速疏散的关键，由于通行能力的限制通道和楼扶梯很容易发生客流的拥挤甚至踩踏事故。目前对人流的检测主要是单方面的，没能将人流的实际情况反馈给人群，不能够使人群实现自我调节。

中国专利CN106067015A公布了一种人员密集场所的客流检测系统，包括：在每个人员进出的通道中安装一个客流信息检测单元用于实时检测并获得进入和离开本处人员进出通道的人员数量，详细掌握其中的人员数量并实时预警。一定程度上对客流的流量进行了监控，但没能解决将客流风险的信息准确地传递给人群，让人群从内部发挥自我调节的功能。此外，中国专利CN201717992U公开了一种视频客流检测仪，利用计算机图像识别技术和多目标跟踪和特征分类，从而可在人群密集的环境下检测客流信息。此方案对客流进行了检测，获取了客流的信息，但依然没有解决信息反馈的问题，不能将乘客所处的客流环境反馈给乘客。上述两个专利都只是对客流信息进行了采集，没有考虑到将信息准确及时地反馈给人群，特别是在地铁这种地下空间内，当大客流发生或者火灾发生时，由于乘客不能了解自己所处环境的情况很容易造成人群的恐慌，造成拥堵甚至是踩踏事故的发生。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种城市轨道交通通道或楼梯拥堵反馈系统。本实用新型涉及城市轨道交通领域，具体涉及一种在大客流或者火灾发生时通道/楼梯客流拥堵情况的反馈系统。在地铁车站发生大客流/火灾时，能够对楼梯/通道内的客流情况进行监控并及时反馈到通道/楼梯的入口处，让乘客能及时了解通道/楼梯内部和出口的情况，从而自发调节出行路径。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种城市轨道交通通道或楼梯拥堵反馈系统，该系统包括视频获取模块、信息传输模块、视频处理模块、综合信息处理模块和电源模块，所述的电源模块分别与视频获取模块、视频处理模块和综合信息处理模块连接，所述的视频获取模块与视频处理模块间通过信息传输模块连接，所述的视频处理模块与综合信息处理模块间通过信息传输模块连接，所述的系统还包括客流信息显示模块，所述的客流信息显示模块通过信息传输模块连接综合信息处理模块，所述的客流信息显示模块还与电源模块连接。

所述的视频获取模块包括至少两个摄像头，所述的摄像头布置在通道或楼梯出口，以及通道或楼梯拐弯处。

所述的客流信息显示模块布置在通道或楼梯入口。

所述的客流信息显示模块为LED显示器。

所述的LED显示器上设置有三种信号灯。

所述的信息传输模块为电缆。

所述的电源模块包括车站电源和蓄电池，所述的车站电源或蓄电池分别连接视频获取模块、视频处理模块、综合信息处理模块和客流信息显示模块。

所述的视频处理模块包括第一视频处理模块和第二视频处理模块，所述的第一视频处理模块和第二视频处理模块分别连接摄像头。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、及时将客流信息反馈给乘客、火灾或紧急情况下快速疏散客流：本实用新型基于计算机图像识别和多目标跟踪技术，判断客流的密度和行人运动的情况，将判断的结果在楼梯/通道的入口显示牌上显示，乘客可以根据入口显示牌的情况来了解楼梯/通道内的情况，从而来选择合适的路径，将实时客流信息反馈给乘客，不仅能够安抚乘客恐慌的心情，而且能加快客流的疏散；

2、客流信息显示清楚、易辨识：本实用新型的客流信息显示终端为LED显示器，显示红、黄、绿三种颜色，成本比较低信息显示比较清晰，行人可以迅速地判断；

3、客流信息反映真实、准确：对现有单摄像头信息采集误差较大问题，本实用新型采用双摄像头进行客流信息的采集。一个摄像头用于采集楼梯/通道的出口客流信息，另一个摄像头用来采集楼梯/通道拐角处客流容易发生聚集的区域，根据这两个摄像头采集的信息来计算出最后的综合客流，综合客流＝MAX{摄像头1，摄像头2}，最后将综合客流的情况反馈到楼梯/通道入口的显示牌上，更加精确地测量客流的真实信息，提高了采集客流信息的准确度；

4、系统抗干扰能力强：本实用新型采用双电源供电，而且本实用新型所有的模块为本系统所独有，减少了外部的干扰，提高了对抗外部复杂环境的能力。

附图说明

图1为本实用新型城市轨道交通通道或楼梯拥堵反馈系统的示意图；

图2为本实用新型电源模块的连接示意图；

图3为本实用新型视频获取模块和客流信息显示模块布局图；

其中：1、视频获取模块；2、信息传输模块；3、视频处理模块；4、综合信息处理模块；5、客流信息显示模块；101、第一摄像头；102、第二摄像头；301、第一视频处理模块；302、第二视频处理模块；6、车站电源；7、蓄电池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例：

本实用新型涉及城市轨道交通领域，具体涉及一种在大客流或者火灾发生时通道/楼梯客流拥堵情况的反馈系统。在大客流产生时或者在火灾发生后需要紧急疏散地铁站台和站厅的乘客和工作人员，同时在疏散过程中人员会比较慌乱和拥挤极易发生踩踏事故，通道/楼梯是客流疏散的瓶颈区域。若在通道/楼梯上有人跌倒，而后面的乘客可能会不知道前面发生的情况，由于求生的本能可能会继续往前拥挤，造成更加严重的安全事故。本实用新型主要解决的问题是提供一种城市轨道交通通道或楼梯拥堵反馈系统，并将信息及时反馈给通道/楼梯入口的人群，从而改善通道/楼梯的通行能力。

具体结构：

如图1所示，本实用新型所述一种城市轨道交通通道或楼梯拥堵反馈系统，包括视频获取模块1、信息传输模块2、视频处理模块3、综合信息处理模块4、电源模块和客流信息显示模块5，电源模块分别与视频获取模块1、视频处理模块3、综合信息处理模块4和客流信息显示模块连接，视频获取模块1与视频处理模块3间通过信息传输模块2连接，视频处理模块3与综合信息处理模块4间通过信息传输模块2连接，客流信息显示模块5通过信息传输模块2连接综合信息处理模块4。

视频获取模块1由第一摄像头101和第二摄像头102组成，第一摄像头101安装在通道/楼梯的拐角处或者客流容易聚集的地方，实时监控客流的情况，并通过信息传输模块2将信息实时传输给视频处理模块3，第二摄像头102安装在通道/楼梯的出口。

客流信息显示模块5为LED显示器，显示的颜色有红、黄、绿三种颜色。当接收到的客流信息综合处理模块的结果为三级是显示器显示为红色；当接收到的客流信息综合处理模块的结果为二级时，显示器显示为黄色；当接收到的客流综合信息处理模块的结果为一级时，显示器显示的结果为绿色。

电源模块连接示意图如图2所示，本系统采用双电源供电模式，电源模块包括车站电源6和蓄电池7，车站电源6或蓄电池7分别连接视频获取模块1、视频处理模块3、综合信息处理模块4和客流信息显示模块5。正常情况下由车站电源6供电当车站电源6断电时采用蓄电池7供电，从而保证本系统能够正常工作。所述信息传输模块2，由于传输距离比较近，因此采用电缆来进行信息传输，在不降低传输质量的情况下又能节省成本。

视频处理模块3为包括两个独立的模块：第一视频处理模块301和第二视频处理模块302，分别处理第一摄像头101和第二摄像头102的视频信息，所述客流信息综合处理模块将视频处理模块中第一视频处理模块301和第二视频处理模块302的信息进行综合处理，判断出客流信息的真实情况。运用计算机图像识别和多目标跟踪技术将第一摄像头101和第二摄像头102中的人员密度和人员流动情况分为三级：第一级为客流密度不大，行人运动速度正常。第二级为客流密度较大，行人运动速度缓慢。第三级为客流密度较大，行人运动基本停滞，并将处理后的结果通过信息传输模块传输给客流综合信息处理模块。综合信息处理模块4，主要接收第一视频处理模块301和第二视频处理模块302的处理结果，综合客流信息等级＝MAX{视频处理模块1，视频处理模块2}，并将综合客流信息等级通过信息传输模块传递给客流信息显示模块。第一视频处理模块301和第二视频处理模块302的工作原理是，301和302分别将摄像头输出的视频信息每隔10S截一次屏，运用图像识别技术识别出指定区域人员的数量N。

人群密度ρ为人群密度，N为观测区人数，S为观测区面积。因此，求得人群密度。

人群速度的求解：在观测区建立二维坐标平面以(x,y)两点坐标的形式表示行人在某一时刻的具体位置，为精确计算行人的行走距离，每隔10s截屏一次，记录观测目标在该时间段相对于原点(或前一个截止点)的二维坐标，直至行人离开观测区域为止才完成一个行人运动轨迹的捕捉，行人在观测区域内每隔10s间隔运动的距离为i＝1,2,3….n；i表示第i个时间间隔。X_i、Y_i分别为行人第i个时间间隔时的坐标，X_i-1、Y_i-1分别为行人第i-1个时间间隔时的坐标。

行走速度V为行人行走速度，D为行人每隔10s运动间隔距离，T为时间间隔10s。

客流等级的判断方法：每个视频处理模块采用双重判断标准，分别为客流密度和客流速度。当客流密度ρ≤2.34人/m²为第一级客流，当客流密度2.34人/m²＜ρ＜4.18人/m²为第二级客流，当客流密度ρ≥4.18人/m²为第三级客流。当客流速度V≥1.12m/s为第一级客流，当客流速度0.656m/s＜V＜1.112m/s为第二级客流，当客流速度V≤0.656m/s为第三级客流。视频客流处理模块处理结果为MAX{ρ的客流级别，V的客流级别}。比如，第一视频处理模块301的结果为MAX{ρ的客流级别,V的客流级别},模块信息输入为第一摄像头的视频信息，输出为客流级别，第一级、第二级或者第三级，MAX函数表示ρ和V中较大的级别。所述综合信息处理模块4的处理结果为MAX{视频处理模块1，视频处理模块2}，也就是第一视频处理模块301和第二视频处理模块302中较大的客流级别，第一级、第二级或者第三级。

工作原理：

如图3所示，摄像头获取人流信息，经过视频处理模块对视频信息处理后送至综合信息处理模块进行分析，所述客流信息显示模块为LED显示器，主要接收来自客流综合信息处理模块的信息，将信息以红、黄、绿三种颜色进行显示，客流信息显示模块布置在通道/楼梯的入口处，便于行人能够观察到。绿色代表客流密度较小，行人运动速度较快，此时可以快速通过。黄色代表客流密度较大，行人运动缓慢，此时需要耐心排队等待通过。红色代表客流密度很大，行人运动处于停滞状态，乘客可以耐心等待或者选择其他通行路径。行人可以根据显示器显示的颜色来判断通道/楼梯内部和出口的情况，在发生大客流或者火灾的时候可以避免由于不了解通道/楼梯内部和出口的情况而引起的恐慌。同时选择其他的路径，可以均衡各通道/楼梯的通行能力。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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以权利要求的保护范围为准。