共享单车管理方法和系统与流程

本发明涉及共享单车技术领域，具体涉及一种共享单车管理方法和系统。

背景技术：

共享单车在满足人们出行便利的同时，由于有少数共享单车使用者不遵守共享单车使用规范，将共享单车随意停放，尤其是地铁口等公共交通换乘场地，甚至出现堆叠现象，严重影响市容市貌和交通安全。因此，共享单车停放问题成为共享单车厂商以及相关政府部门亟待解决的问题。

现有技术通常采用gps、蓝牙、电子标签定位技术与电子围栏相结合的方式来解决共享单车乱停放的问题，然而上述方法定位精度较差并且只能针对指定共享单车停放区域内的共享单车进行管理，而对于重点交通等无法设置停放区域的地段，无法有效监控管理共享单车的乱停放现象。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是如何更有效地监控和管理共享单车乱停放现象。

根据第一方面，一种实施例中提供一种共享单车管理方法，包括：

获取目标区域的图像信息，根据所述图像信息判断所述目标区域是否为停车区域；

若是停车区域，获取目标区域中共享单车在停靠状态下的位置信息，基于图像信息和位置信息对共享单车进行停放管理。

进一步地，还包括：

若不是停车区域，基于所述图像信息判断所述目标区域是否存在停靠状态下的共享单车，若存在，则所述目标区域中停靠状态下的共享单车为违规停车。

进一步地，基于图像信息和位置信息对共享单车进行停放管理包括：

基于图像信息确定目标区域中停靠状态下的共享单车的姿态；

基于位置信息确定目标区域中停靠状态下的共享单车的方向以及与相邻单车之间的距离；

基于目标区域中停靠状态下的共享单车的姿态、方向以及与相邻单车之间的距离，判断目标区域中停靠状态下的共享单车是否为违规停车，若是违规停车，生成警告信息，并将警告信息输出给共享单车的使用者。

进一步地，判断所述停靠状态下的共享单车是否为违规停车包括：

若所述停靠状态下的共享单车的姿态与预设停车姿态的夹角大于第一预设阈值，则所述共享单车为违规停车；

或者，若所述停靠状态下的共享单车的方向与预设停车方向的夹角大于第二预设阈值，则所述共享单车为违规停车；

或者，若所述停靠状态下的共享单车与相邻单车之间的距离小于第四预设阈值，则所述共享单车为违规停车。

进一步地，所述共享单车上设置有uwb电子标签，用于检测共享单车的位置信息以及存储共享单车的车辆信息。

进一步地，所述将警告信息输出给所述共享单车的使用者包括：

解析所述共享单车的uwb电子标签，确定所述共享单车所属厂商；

生成停车违规数据，所述停车违规数据包括共享单车的图像和共享单车的车辆信息；

将所述停车违规数据和警告信息发送给共享单车所属厂商客户端，以通知所述共享单车的使用者。

根据第二方面，一种实施例中提供一种共享单车管理系统，包括：

视频识别模块，用于获取目标区域的图像信息，根据所述图像信息判断所述目标区域是否为停车区域；

控制模块，用于若目标区域是停车区域时，获取目标区域中共享单车在停靠状态下的位置信息，基于图像信息和位置信息对共享单车进行停放管理。

进一步地，所述控制模块还用于若目标区域不是停车区域时，基于所述图像信息判断所述目标区域是否存在停靠状态下的共享单车，若存在，则所述目标区域中停靠状态下的共享单车为违规停车。

进一步地，基于图像信息和位置信息对共享单车进行停放管理包括：

基于图像信息确定目标区域中停靠状态下的共享单车的姿态；

基于位置信息确定目标区域中停靠状态下的共享单车的方向以及与相邻单车之间的距离；

基于目标区域中停靠状态下的共享单车的姿态、方向以及与相邻单车之间的距离，判断目标区域中停靠状态下的共享单车是否为违规停车，若是违规停车，生成警告信息，并将警告信息输出给共享单车的使用者。

进一步地，判断目标区域中停靠状态下的共享单车是否为违规停车包括：

若所述停靠状态下的共享单车的姿态与预设停车姿态的夹角大于第一预设阈值，则所述共享单车为违规停车；

或者，若所述停靠状态下的共享单车的方向与预设停车方向的夹角大于第二预设阈值，则所述共享单车为违规停车；

或者，若所述停靠状态下的共享单车与相邻单车之间的距离大于第三预设阈值，则所述共享单车为违规停车。

进一步地，还包括：

uwb电子标签，设于所述共享单车的车头或车尾位置，用于检测共享单车的位置信息以及存储共享单车的车辆信息；

uwb定位基站，设于所述停车区域的边界，所述uwb定位基站通过与uwb电子标签进行信号通信来获取共享单车的位置信息。

进一步地，所述将警告信息输出给所述共享单车的使用者包括：

解析所述共享单车的uwb电子标签，确定所述共享单车所属厂商；

生成停车违规数据，所述停车违规数据包括共享单车的图像和共享单车的车辆信息；

将所述停车违规数据和警告信息发送给共享单车所属厂商客户端，以通知所述共享单车的使用者。

依据上述实施例的共享单车管理方法和系统，根据目标区域的图像信息确定该目标区域是否为停车区域，若是停车区域则根据该目标区域中共享单车在停靠状态下的位置信息以及图像信息，对目标区域中的共享单车进行违规停放管理，可以按照共享单车所停放区域的不同进行区别管理，能够更有效地监控和管理共享单车乱停放现象。

附图说明

图1为一种实施例的共享单车管理方法的流程图；

图2为另一种实施例的共享单车管理方法的流程图；

图3为一种实施例的共享单车在停靠状态下的三种姿态示意图，其中(a)为车身直立姿态示意图；(b)为车身倒地姿态示意图；(c)为车身堆叠姿态示意图；

图4为一种实施例的uwb电子标签设置位置示意图；

图5为一种实施例的共享单车管理系统的结构示意图；

图6为一种实施例的共享单车管理系统应用场景图

图7为另一种实施例的共享单车管理系统的结构示意图；

图8为另一种实施例的共享单车管理系统应用场景图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

在本发明实施例中，根据所采集的目标区域的图像信息判断该目标区域是否为共享单车指定的停车区域，若是停车区域则将图像信息和所采集的目标区域中共享单车的位置信息进行融合处理，判断目标区域中是否存在违规停车，实现了对共享单车乱停放现象的有效监控和管理。

请参考图1，图1为一种实施例的共享单车管理方法的流程图，所述的共享单车管理方法包括以下步骤：

步骤s10，获取目标区域的图像信息，根据所述图像信息判断所述目标区域是否为停车区域。

本实施例中的目标区域可以为城市中任一监控区域，例如地铁站附近区域、十字路口区域以及一些市政部门所指定的共享单车停车区域。该目标区域的图像信息可以为通过监控摄像头所拍摄的监控视频或照片，本实施例可以通过对监控视频或照片进行图像处理后来判断监控视频或照片中的监控视频是否为停车区域，例如停车区域往往具有明显的标识线来区分于其他区域，因此可通过现有的图像处理算法对监控视频或照片进行处理，判断其中是否具有停车区域的标识线，如果判断结果为具有停车区域的标识线，则该目标区域为停车区域，否则该目标区域不是停车区域；本实施例还可通过获取拍摄图像信息的摄像头的位置信息来判断该目标区域是否为停车区域，例如可将城市中所有停车区域的位置信息进行汇总，将拍摄该目标区域的摄像头的位置信息与所汇总的所有停车区域的位置信息进行比对，若比对结果为目标区域的摄像头的位置信息为其中一个停车区域的位置信息，则该目标区域为停车区域，否则该目标区域不是停车区域。

步骤s20，若目标区域是停车区域，获取目标区域中共享单车在停靠状态下的位置信息，基于图像信息和位置信息对共享单车进行停放管理。

若经过上述步骤的判断，目标区域是共享单车的停车区域，则通过gps等定位手段获取该停车区域中所停放的所有共享单车的位置信息，再结合目标区域的图像信息来判断所停放的共享单车是否存在违规停放。

步骤s30，若目标区域不是停车区域，基于图像信息判断目标区域是否存在停靠状态下的共享单车，若存在，则目标区域中停靠状态下的共享单车为违规停车。

由于在除过所指定的共享单车停车区域以外的其他区域中停放共享单车均为违规停放，因此本实施例首先判断该目标区域中是否存在停靠状态下的共享单车，若存在，则该目标区域中停靠状态下的共享单车为违规停车。在一种实施例中，可以通过视频或图片中连续多帧或多张图像中共享单车的位置来确定停靠状态下的共享单车，连续多帧或多张图像中位置固定不动的为停靠状态下的共享单车。

由于非停车区域的目标区域常常为一些重点交通区域，若长时间存在停放的共享单车，则会对公共交通等造成影响，因此在本实施例中，若判断非停车区域的目标区域中存在违规停车的共享单车，可基于图像信息确定该违规停车的共享单车所属车厂，通过后台向共享单车所属车厂的客户端发送通知，以使该所属车厂的客户端能够通知附件的服务人员去清理目标区域中违规停车的共享单车，以保障非停车区域的目标区域没有停靠状态下的共享单车。

请参考图2，若目标区域是停车区域，则基于图像信息和位置信息对共享单车进行停放管理包括以下步骤：

步骤s201，基于图像信息确定目标区域中停靠状态下的共享单车的姿态。请参考图3，图3为一种实施例的共享单车在停靠状态下的三种姿态示意图，分别为车身直立姿态、车身倒地姿态和车身堆叠姿态。在本实施例中，与确定共享单车停靠状态。其中，深度学习模型包括但不限于sequeezenet-ssd、mobilenetv2-ssd、cascade-rcnn、vgg-repulsionloss等模型，在将当前图像信息输入深度学习模型之前，需先对深度学习模块进行训练，该训练过程包括：首先，获取多组已具有姿态标签的共享单车图像信息，也就是该图像信息中的共享单车在停靠状态下的姿态是已知的，并已通过姿态标签对不同图像信息进行了标定；然后，将已具有姿态标签的共享单车图像信息输入到待训练的深度学习模型中，对深度学习模型中的参数进行多次训练，以得到最优的深度学习模块参数，即完成深度学习模型的训练。对于已训练后的深度学习模型，当输入未知姿态的共享单车图像信息时，其能够输出图像信息中共享单车的姿态。

步骤s202，基于位置信息确定目标区域中停靠状态下的共享单车的方向以及与相邻单车之间的距离。

共享单车厂商为了方便管理，现有的共享单车均安装有gps定位装置，本实施例可通过共享单车上的gps定位装置来获取其位置信息。在本实施例中，还可以在共享单车上设置uwb电子标签，配合停车区域周围设置的uwb定位基站通过信号通信来获取共享单车的位置信息，该uwb电子标签中还存储有共享单车的车辆信息，例如共享单车所述厂商、共享单车的唯一id等。本实施例首先需要根据所获取的目标区域中所有共享单车的位置信息来确定停靠状态下的共享单车，其位置信息是固定不变的，待找到目标区域中停靠状态下的共享单车后，在确定该共享单车在停靠状态下的位置信息。请参考图4，图4为一种实施例的uwb电子标签设置位置示意图，本实施例可以将uwb电子标签设置在共享单车的车头或车尾位置，例如将uwb电子标签安装在共享单车的车把手横梁上，这样可精确定位共享单车车头或车尾的位置信息，根据车头或车尾的位置信息，确定共享单车在停靠状态下的车头或车尾的方向，即得到共享单车在停靠状态下的方向。再根据共享单车的车头或车尾的位置信息以及停车区域中其余停靠状态下的共享单车的车头或车尾的位置信息，确定停靠状态下的共享单车与相邻单车之间的距离。

步骤s203，基于目标区域中停靠状态下的共享单车的姿态、方向以及与相邻单车之间的距离，判断目标区域中停靠状态下的共享单车是否为违规停车，若是违规停车，生成警告信息，并将警告信息输出给共享单车的使用者。

在本实施例中，根据所确定的目标区域中停靠状态下的共享单车的姿态、方向以及与相邻单车之间的距离依次判断目标区域中所有停靠状态下的共享单车是否存在违规停车。

在一种具体实施方式下，判断目标区域中停靠状态下的共享单车的方向、姿态以及与相邻单车之间的距离是否满足以下条件：

(1)停靠状态下的共享单车的姿态与预设停车姿态的夹角大于第一预设阈值。

(2)停靠状态下的共享单车的方向与预设停车方向的夹角大于第二预设阈值。

(3)停靠状态下的共享单车与相邻单车之间的距离小于第四预设阈值。

当上述任一条件不满足时，则判定目标区域中该停靠状态下的共享单车为违规停车，生成警告信息，并将警告信息输出给该共享单车的使用者。

其中，预设停车方向为预设的标准车头或车尾方向，预设停车姿态为车身直立姿态，例如共享单车在停靠状态下的姿态为车身倒地或者车身堆叠时，则直接可判定为违规停车，当共享单车在停靠状态下的姿态为车身倾斜姿态，若其车身与地面的夹角小于第一阈值则判定该共享单车停车是规范的，若夹角大于第一阈值则判定该共享单车为违规停车。

在另一种具体实施方式下，无需对上述三个条件同时进行判断，只需择一判断，若不满足则可直接判定为违规停车，。

若停靠状态下的共享单车的姿态与预设停车姿态的夹角大于第一预设阈值，则该共享单车为违规停车。

或者，若停靠状态下的共享单车的方向与预设停车方向的夹角大于第二预设阈值，则该共享单车为违规停车。

或者，若停靠状态下的共享单车与相邻单车之间的距离小于第四预设阈值，则该共享单车为违规停车。

当目标区域中存在停靠状态下的共享单车被判定为违规停车后，生成警告信息，并将警告信息输出给该共享单车的使用者。

本实施例中，将警告信息输出给共享单车使用者的同时，还将共享单车停靠状态下的图像信息等作为停车违规数据与警告信息一块输出给使用者，以作为后期处罚的证据。

本实施例可以在停车区域设置一显示屏用于显示违规停车的警告信息以及相应的停车违规数据，以提醒正在停车的共享单车使用者及时对违规停车行为进行更正。此外，对于已经停放的共享单车使用者，还可以通过解析共享单车的uwb电子标签确定该共享单车所属厂商，将停车违规数据和警告信息发送给共享单车所属厂商客户端，通过客户端的后台通知来提醒共享单车的使用者，同时共享单车所属厂商还可以通过客户端对违规停车的用户以罚款的方式进行处罚。

本实施例所提供的共享单车管理方法可对所属不同厂商的所有共享单车的乱停放现象进行统一监控和管理，不仅可以对指定停车区域中的共享单车进行管理，而且还可以监管指定停车区域以外的重点交通区域中的共享单车，并保留图像信息等作为证据以对违规停车的共享单车使用者进行警告、提醒或处罚。

基于上述实施例所提供的共享单车管理方法，本实施例还提供了一种共享单车管理方法，请参考图5，图5为一种实施例的共享单车管理系统的结构示意图，包括视频识别模块10和控制模块20。

视频识别模块10用于获取目标区域的图像信息，根据所述图像信息判断所述目标区域是否为停车区域。本实施例中通过摄像头等视频采集装置采集目标区域的图形信息，并将所采集的图像信息发送给视频识别模块10进行后续处理。

控制模块20用于若目标区域是停车区域时，获取目标区域中共享单车在停靠状态下的位置信息，基于图像信息和位置信息对共享单车进行停放管理。

所述的控制模块20还用于若目标区域不是停车区域时，基于图像信息判断目标区域是否存在停靠状态下的共享单车，若存在，则目标区域中停靠状态下的共享单车为违规停车。

在一种具体实施方式下，若目标区域不是停车区域，请参考图6，图6为一种共享单车管理系统应用场景示意图，根据目标区域中摄像头50所采集的监控图像来获取图像信息，并根据现有的图像处理算法确定目标区域中是否存在停靠状态下的共享单车，若存在，则该停靠状态下的共享单车为违规停车，控制模块20可根据图像信息中该共享单车的外观、颜色等特征确定其所属厂商，并通过后台通知其所属厂商客户端，以通知相应服务人员前去清理违规停车的共享单车。

在另一种具体实施方式下，若目标区域是停车区域，共享单车的位置信息可以通过共享单车上已有的gps定位装置来获取，也可以通过在共享单车上设置uwb电子标签，通过uwb电子标签与uwb定位基站的信号通信来获取共享单车的位置信息。

请参考图7，图7为另一种实施例的共享单车管理系统结构示意图，本实施例还包括uwb电子标签30和uwb定位基站40。uwb定位基站40设于停车区域的边界，用于采集停车区域中共享单车的位置信息，并将所采集的共享单车的位置信息发送给服务器进行后续处理。uwb电子标签30设于共享单车，共享单车与uwb电子标签30一一对应，uwb电子标签30用于检测停车区域中共享单车的位置信息，uwb电子标签30中还存储有共享单车的车辆信息，例如共享单车所属厂商、共享单车的唯一id等信息，并且本实施例中的uwb电子标签30采用太阳能进行充电，避免了定位共享单车位置过程需要消耗大量电能带来的供电问题。uwb定位基站40是一种基于超宽带(ultrawideband)的定位装置，通过配合uwb电子标签30进行信号通信准确地对共享单车进行定位，其中所采集到的共享单车的位置信息可以为共享单车的位置坐标数据。为了能够更全面的覆盖停车区域，如图8所示，本实施例中的摄像头50吊装在停车区域的正上方，并且摄像头50视角垂直向下，以使摄像头的拍摄视野包括整个停车区域，停车区域为市政管理机构指定的共享单车停放区域，其通过设置标示线的方式来与其他区域进行界定。uwb定位基站40为4个，分别设于停车区域的四个角，这样既可以使uwb定位基站40能够对停车区域中的全部共享单车进行定位，避免遗漏停放在角落的共享单车，还可以作为界定停车区域的标识物。

其中，本实施例中控制模块20基于图像信息和位置信息对共享单车进行停放管理的具体实施方式已在上述实施例中进行了详细阐述，此处不再赘述。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。