本发明涉及智慧城市公交支付技术领域，具体为一种智慧城市公交支付服务系统。
背景技术：
传统的公交车支付模式主要包括三种，第一种是固定支付模式，即不计行驶距离，公交车支付均为固定价格，大多数为1元，部分空调公交支付2元；第二种是静态分段支付模式，即将整条公交车线路划分为若干段，每一段收取不同的费用，比如，乘客在第一段站点乘车，则收取全程票价，如果乘客在第二段与第三段的某一站点乘车，则收取部分票价；第三种为动态分段支付模式，通常适用于刷卡乘客，乘客上车时刷一次卡，下车时再刷一次卡，以乘客乘车里程计算其乘车费用。但以上三种方式都有其劣势，即乘客需要消耗一定的时间完成支付动作，当某一站点乘客数量较多时，乘客消耗在支付方面的时间就更多，极大地增加了乘客的支付时间成本，也会给乘客带来不好的乘车体验。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供一种智慧城市公交支付服务系统，以解决目前的城市公交支付服务系统，无法实现无感支付的技术问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种智慧城市公交支付服务系统，包括：城市公交运营结算平台、安装在城市公交车上前门上车位置的人脸图像采集系统ⅰ、安装在城市公交车上前门的门禁系统ⅰ、安装在城市公交车上的车载终端定位系统、安装在城市公交车上前门上车位置的人脸图像采集系统ⅱ、安装在城市公交车上前门的门禁系统ⅱ；
人脸图像采集系统ⅰ和人脸图像采集系统ⅱ分别通过无线通信设备与城市公交运营结算平台进行通信连接；
城市公交运营结算平台通过无线通信设备分别与门禁系统ⅰ和门禁系统ⅱ进行通信连接；
车载终端定位系统通过无线通信设备与城市公交运营结算平台进行通信连接。
进一步的，所述城市公交运营结算平台包括用户管理系统、计费管理系统、扣费管理系统，用户管理系统配置有专用用户数据库；
计费管理系统与扣费管理系统进行通信连接；扣费管理系统与用户管理系统进行通信连接。
进一步的，所述智慧城市公交支付服务系统支付服务方法包括以下步骤：
步骤一，当城市公交搭乘用户从城市公交车的前门上车，开始搭乘城市公交车时，人脸图像采集系统ⅰ将人脸图像p1发送给城市公交运营结算平台的计费管理系统，车载终端定位系统采集公交车所在位置l1，并将实时位置l1的数据返回给计费管理系统，计费管理系统将城市公交搭乘用户的人脸图像p1和位置l1进行相互关联之后开始计费；
步骤二，当城市公交搭乘用户从城市公交车的后门下车，结束搭乘城市公交车时，人脸图像采集系统ⅱ将人脸图像p2发送给城市公交运营结算平台的计费管理系统，车载终端定位系统采集公交车所在位置l2，并将实时位置l2的数据返回给计费管理系统，计费管理系统将城市公交搭乘用户的人脸图像p2和位置l2进行相互关联之后结束计费；
步骤三，计费管理系统将城市公交搭乘用户的人脸图像p1、p2和搭乘行程轨迹发送给扣费管理系统，扣费管理系统向用户管理系统调用城市公交搭乘用户的城市公交电子账户，之后从城市公交电子账户中进行扣费，完成费用收取。
进一步的，所述用户管理系统包括人脸图像采集模块、运行有人脸识别模型的人脸图像识别模块。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
本发明通过安装在城市公交车上前门上车位置的人脸图像采集系统ⅰ和安装在城市公交车上前门上车位置的人脸图像采集系统ⅱ，分别采集城市公交搭乘用户上下公交车时的人脸图像，发送给城市公交运营结算平台的计费管理系统，计费管理系统将城市公交搭乘用户的人脸图像和搭乘行程轨迹发送给扣费管理系统，扣费管理系统向用户管理系统调用城市公交搭乘用户的城市公交电子账户，之后从城市公交电子账户中进行扣费，完成费用收取，使得城市公交搭乘用户在搭乘城市公交之前，不仅无需提前支付费用，而且实现了无感支付的技术效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种智慧城市公交支付服务系统，包括：城市公交运营结算平台、安装在城市公交车上前门上车位置的人脸图像采集系统ⅰ、安装在城市公交车上前门的门禁系统ⅰ、安装在城市公交车上的车载终端定位系统、安装在城市公交车上前门上车位置的人脸图像采集系统ⅱ、安装在城市公交车上前门的门禁系统ⅱ；
其中，城市公交运营结算平台包括用户管理系统、计费管理系统、扣费管理系统，用户管理系统配置有专用用户数据库；
用户管理系统包括人脸图像采集模块、运行有人脸识别模型的人脸图像识别模块；
人脸图像采集系统ⅰ通过无线通信设备分别与用户管理系统和计费管理系统进行通信连接；
人脸图像采集系统ⅱ通过无线通信设备分别与用户管理系统和计费管理系统进行通信连接；
用户管理系统通过无线通信设备分别与门禁系统ⅰ和门禁系统ⅱ进行通信连接；
车载终端定位系统通过无线通信设备与计费管理系统进行通信连接；
计费管理系统与扣费管理系统进行通信连接；扣费管理系统与用户管理系统进行通信连接；
所述智慧城市公交支付服务方法包括以下步骤：
步骤一，城市公交搭乘用户ua在城市公交运营结算平台上进行注册，城市公交运营结算平台的用户管理系统对城市公交搭乘用户ua进行基本信息a和人脸图像p采集，并且扣费管理系统同步为城市公交搭乘用户ua建立城市公交电子账户a，将该城市公交电子账户a与采集的基本信息a和人脸图像p进行相互关联，将城市公交搭乘用户ua的基本信息a、人脸图像p和城市公交电子账户a存储到用户管理系统的专用用户数据库中；
其中，城市公交电子账户可以采用储值账户，也可以采用信用账户；
所述人脸识别模型的训练步骤具体包括：
step1，对人脸图像p进行2×2分块，然后采用小波函数对人脸图像p的每一个分块进行小波变换，得到分块图像的高低频分量，具体做法是：
令人脸图像p为f(x,y)、κ(x)和λ(x)分别为小波函数和尺度函数，通过mallat算法将图像分解为一些列不同分辨率的子图像，其求解如下：
λk(x)＝κ(2x-k)(2)
上述式中，x为图像f(x,y)水平方向坐标，y为图像f(x,y)垂直方向坐标，k为水平方向的像素值，l为垂直方向的像素值，ck·l为逼近成分，
step2，对所述每一个分块的各小波分量分别进行特征分解，根据下式(7)选取较多的低频和少量的高频部分组成特征向量v；
∑-1uta＝vt(7)
其中，矩阵
step3，根据各分块的特征，选择前三个向量v使其首尾相连，组成每块的识别列矩阵，将每块的识别矩阵首尾相连，获得每一幅人脸图像p的识别矩阵；
步骤二，当城市公交搭乘用户ua从城市公交车的前门上车，开始搭乘城市公交车时，人脸图像采集系统ⅰ采集城市公交搭乘用户ua的人脸图像p1，并将人脸图像p1传送给用户管理系统，用户管理系统调用专用用户数据库内的人脸图像数据与人脸图像p1进行配比，结果显示人脸图像p1与城市公交搭乘用户ua的人脸图像p比对一致，证明城市公交搭乘用户ua为合法用户，将认证结果传送给门禁系统ⅰ，门禁系统ⅰ允许城市公交搭乘用户ua进入到公交车内；
与此同时，人脸图像采集系统ⅰ将人脸图像p1发送给城市公交运营结算平台的计费管理系统，计费管理系统记录人脸图像p1的同时，向车载终端定位系统发送公交车位置请求，车载终端定位系统采集公交车所在位置l1，并将实时位置l1的数据返回给计费管理系统，计费管理系统将城市公交搭乘用户ua的人脸图像p1和位置l1进行相互关联之后开始计费；
步骤三，当城市公交搭乘用户ua从城市公交车的后门下车，结束搭乘城市公交车时，人脸图像采集系统ⅱ采集城市公交搭乘用户ua的人脸图像p2，并将人脸图像p2传送给用户管理系统，用户管理系统调用专用用户数据库内的人脸图像数据与人脸图像p2进行配比，结果显示人脸图像p2与城市公交搭乘用户ua的人脸图像p比对一致，证明城市公交搭乘用户ua为合法用户，将认证结果传送给门禁系统ⅱ，门禁系统ⅱ允许城市公交搭乘用户ua从公交车内离开；
与此同时，人脸图像采集系统ⅱ将人脸图像p2发送给城市公交运营结算平台的计费管理系统，计费管理系统记录人脸图像p2的同时，向车载终端定位系统发送公交车位置请求，车载终端定位系统采集公交车所在位置l2，并将实时位置l2的数据返回给计费管理系统，计费管理系统将城市公交搭乘用户ua的人脸图像p2和位置l2进行相互关联之后结束计费；
步骤四，计费管理系统将城市公交搭乘用户ua的人脸图像p1、p2和搭乘行程轨迹发送给扣费管理系统，扣费管理系统向用户管理系统调用城市公交搭乘用户ua的城市公交电子账户a，之后从城市公交电子账户a中进行扣费，完成费用收取。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。