一种基于压缩感知的公交调度方法及装置与流程

本发明涉及信息处理技术领域，特别是涉及一种基于压缩感知的公交调度方法及装置。

背景技术：

随着社会的发展，绿色出行逐渐流行。作为绿色出行工具之一的公交车给人们的日常生活带来了很多便利。

目前，公交车多是按照固定时间间隔调度发车，乘客在相应公交站点等待所需路线的公交车到达后即可顺利出行。

通过这种调度方法，如果路况较为顺畅，没有出现拥堵现象，公交车能够准时到达相应公交站点。但是，一旦某路段出现拥堵，将影响需要通过该路段的公交车的正点到达，乘客需要长时间等待，将耗费乘客很多时间，影响乘客的正常出行。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于压缩感知的公交调度方法及装置。

一种基于压缩感知的公交调度方法，应用于调度平台，所述调度平台与多个监控站点中预先安装的多个图像采集设备通信连接，所述方法包括：

接收目标监控站点对应的每个图像采集设备发送的压缩感知视频信息，所述目标监控站点为所述多个监控站点中的任意一个监控站点；

通过对接收到的压缩感知视频信息进行重构，获得重构视频信息；

确定在所述重构视频信息中是否能够获得所述目标监控站点的等车人数信息；

如果是，则根据所述目标监控站点的等车人数，确定是否针对所述目标监控站点进行公交调度；

如果否，则重复执行所述接收目标监控站点对应的每个图像采集设备发送的压缩感知视频信息的步骤。

在本发明的一种具体实施方式中，所述方法还包括：

在确定在所述重构视频信息中能够获得所述目标监控站点的等车人数信息时，向所述目标监控站点对应的每个图像采集设备发送停止传输压缩感知视频信息的第一控制指令。

在本发明的一种具体实施方式中，所述方法还包括：

在达到设定时间间隔时，向所述目标监控站点对应的每个图像采集设备发送继续传输压缩感知视频信息的第二控制指令。

在本发明的一种具体实施方式中，所述根据所述目标监控站点的等车人数，确定是否针对所述目标监控站点进行公交调度，包括：

如果所述目标监控站点的等车人数大于相应时段对应的预设阈值，则确定针对所述目标监控站点进行公交调度。

在本发明的一种具体实施方式中，所述方法还包括：

接收用户发送的针对所述目标监控站点的公交调度信息的查询请求；

根据所述查询请求，确定调度信息库中是否存在针对所述目标监控站点的公交调度信息；

如果存在，则将查询到的公交调度信息输出给所述用户。

一种基于压缩感知的公交调度装置，应用于调度平台，所述调度平台与多个监控站点中预先安装的多个图像采集设备通信连接，所述装置包括：

压缩感知视频信息接收模块，用于接收目标监控站点对应的每个图像采集设备发送的压缩感知视频信息，所述目标监控站点为所述多个监控站点中的任意一个监控站点；

重构视频信息获得模块，用于通过对接收到的压缩感知视频信息进行重构，获得重构视频信息；

等车人数确定模块，用于确定在所述重构视频信息中是否能够获得所述目标监控站点的等车人数信息，如果是，则触发公交调度确定模块，如果否，则触发所述压缩感知视频信息接收模块；

所述公交调度确定模块，用于根据所述目标监控站点的等车人数，确定是否针对所述目标监控站点进行公交调度。

在本发明的一种具体实施方式中，所述装置还包括第一控制指令发送模块，用于：

在确定在所述重构视频信息中能够获得所述目标监控站点的等车人数信息时，向所述目标监控站点对应的每个图像采集设备发送停止传输压缩感知视频信息的第一控制指令。

在本发明的一种具体实施方式中，所述装置还包括第二控制指令发送模块，用于：

在达到设定时间间隔时，向所述目标监控站点对应的每个图像采集设备发送继续传输压缩感知视频信息的第二控制指令。

在本发明的一种具体实施方式中，所述等车人数确定模块，具体用于：

如果所述目标监控站点的等车人数大于相应时段对应的预设阈值，则确定针对所述目标监控站点进行公交调度。

在本发明的一种具体实施方式中，所述装置还包括查询反馈模块，用于：

接收用户发送的针对所述目标监控站点的公交调度信息的查询请求；

根据所述查询请求，确定调度信息库中是否存在针对所述目标监控站点的公交调度信息；

如果存在，则将查询到的公交调度信息输出给所述用户。

应用本发明实施例所提供的技术方案，调度平台与多个监控站点中预先安装的多个图像采集设备通信连接，当接收到目标监控站点对应的每个图像采集设备发送的压缩感知视频信息后，可以对接收到的压缩感知视频信息进行重构，获得重构视频信息，如果能够在该重构视频信息中获得目标监控站点的等车人数信息，则可以根据该目标监控站点的等车人数，确定是否进行公交调度。这样可以及时发现哪个监控站点当前等车人数较多，及时针对相应的监控站点进行公交调度，避免乘客长时间等待，方便了乘客出行。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种基于压缩感知的公交调度方法的实施流程图；

图2为本发明实施例中一种基于压缩感知的公交调度装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种基于压缩感知的公交调度方法，该方法可以应用于调度平台。该调度平台可以与多个监控站点中预先安装的多个图像采集设备通信连接。

该调度平台用于进行可调度区域内的公交车的调度。在可调度区域内可以包含多个公交站点，可以将每个公交站点确定为监控站点。

在实际应用中，可以根据公交路线，预先将可调度区域划分为多个子区域，每个子区域内包含多个公交站点。针对每个子区域，通过实际调查，确定该子区域内的每个公交站点的平均客流量，并根据每个公交站点的平均客流量的多少，从该子区域的多个公交站点中选择一个公交站点作为监控站点，该子区域包含的其他公交站点与该监控站点相邻或者路段相同，可以不作为监控站点，以节省成本。

这样，可调度区域包含了多个监控站点，在每个监控站点中可以预先安装多个图像采集设备。针对每个监控站点而言，其中安装的多个图像采集设备的总的监控范围能够覆盖整个监控站点即可。

图像采集设备具体可以是基于压缩感知理论的摄像头。监控站点中安装的图像采集设备可以将采集到的压缩感知视频信息发送给监控平台，监控平台通过对接收到的压缩感知视频信息进行重构，获得每个监控站点对应的重构视频信息，如果在该重构视频信息中能够获得相应监控站点的等车人数信息，则可以根据该监控站点的等车人数，确定是否针对该监控站点进行公交调度。

这样，如果某个监控站点当前的等车人数较多，可能很长时间没有公交车经过了，可以针对该监控站点进行公交调度，避免乘客长时间等待，方便了乘客出行。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。

参见图1所示，为本发明实施例所提供的一种基于压缩感知的公交调度方法的实施流程图。该方法可以包括以下步骤：

S110：接收目标监控站点对应的每个图像采集设备发送的压缩感知视频信息。

其中，目标监控站点为多个监控站点中的任意一个监控站点。

在本发明实施例中，调度平台与多个监控站点中预先安装的多个图像采集设备通信连接。每个监控站点中的每个图像采集设备均可针对相应监控站点进行压缩感知视频信息的采集。

在实际应用中，图像采集设备可以在接收调度平台发送的控制指令后开始进行压缩感知视频信息的采集，或者在设定的时间段进行压缩感知视频信息的采集，如，早、晚高峰时间段等。

目标监控站点为多个监控站点中的任意一个监控站点，目标监控站点对应的每个图像采集设备可以运用压缩感知理论采集该目标监控站点的压缩感知视频信息，将采集到的压缩感知视频信息发送给调度平台。具体的，图像采集设备可以通过目标监控站点预置的WiFi网络传输压缩感知视频信息。

传统的图像采集设备在采集到视频信息后，运用视频编码技术对视频信息进行编码压缩之后传输，在本发明实施例中，图像采集设备可以利用压缩感知理论采集到压缩感知视频信息，传输视频信息的部分信息，减少了传输数据量，加快了传输过程，提高了传输效率。

图像采集设备在采集视频时，可以对视频数据进行分块，每次读取一段长度为M×N的矩阵块。具体的，可以采用基于行的转换，读取该视频数据的前N个数值，将其存入矩阵块的第一行，接着读取下面的N个数值，存入矩阵块，以此类推，最后的N个数值存入矩阵块的最后一行。

对视频数据进行稀疏变换，将每一个N×N的数据块进行离散余弦变换，各子块数据经过稀疏变换后获得稀疏矩阵X，由于稀疏系数矩阵具有稀疏性，可利用压缩感知理论对其压缩。

首先构造一个M×N大小的观测矩阵Φ，计算观测值矩阵Y：

Y＝ΦX。

得到的观测值矩阵Y就是需要进行传输的数据。

调度平台接收到目标监控站点对应的每个图像采集设备发送的压缩感知视频信息后，可以继续执行步骤S120的操作。

S120：通过对接收到的压缩感知视频信息进行重构，获得重构视频信息。

调度平台接收到目标监控站点对应的每个图像采集设备发送的压缩感知视频信息后，可以对接收到的压缩感知视频信息进行重构，获得对应于该目标监控站点的重构视频信息。

具体的，调度平台可以采用分段正交匹配追踪算法(StOMP)，每次从压缩后的M×N矩阵块中读取一列长度大小为M的数据，与观测值矩阵Y相乘得到残余相关性向量，然后通过设定阈值，每次从观测值矩阵Y中选取多个原子，形成一个初始的原子集合并用于更新支撑集；最后利用最小二乘法求得近似解，同时完成对余量的更新，更新后确定是否满足终止条件，如不满足则继续循环进行余量的更新和近似解的逼近，否则，所得的近似解就是对原始M个数据的重构结果，长度大小为N，最终完成从压缩数据量M×N到原始数据量N×N的重构，其中M远小于N。在保证重构质量的同时，更快的完成压缩感知重构过程。至此，获得了重构视频信息。

S130：确定在重构视频信息中是否能够获得目标监控站点的等车人数信息，如果是，则执行步骤S140，如果否，则重复执行步骤S110。

在步骤S120，调度平台获得重构视频信息后，可以确定在该重构视频信息中是否能够获得目标监控站点的等车人数信息。具体的，可以根据现有技术的图像特征提取方法进行等车人数的确定，本发明实施例不再赘述。

如果在重构视频信息中能够获得目标监控站点的等车人数信息，则调度平台可以继续执行步骤S140的操作。如果在重构视频信息中不能够获得目标监控站点的等车人数信息，则调度平台可以重复执行步骤S110的操作，继续接收目标监控站点对应的每个图像采集设备发送的压缩感知视频信息。

S140：根据目标监控站点的等车人数，确定是否针对目标监控站点进行公交调度。

调度平台对接收到的压缩感知视频信息进行重构，如果能够在获得的重构视频信息中获得目标监控站点的等车人数信息，则可以根据该目标监控站点的等车人数，确定是否要针对该目标监控站点进行公交调度。

在实际应用中，可以预设一个阈值，当目标监控站点的等车人数大于该预设的阈值时，即可以针对该目标监控站点进行公交调度。

在本发明的一种具体实施方式中，步骤S140可以包括以下步骤：

如果目标监控站点的等车人数大于相应时段对应的预设阈值，则确定针对目标监控站点进行公交调度。

在本发明实施例中，针对不同的时段可以设定不同的阈值，比如，针对早、晚高峰时段，设定的阈值可以较小，针对非早、晚高峰时段，设定的阈值可以较大。

调度平台对接收到的压缩感知视频信息进行重构，确定出目标监控站点的等车人数时，可以根据当前时刻，确定当前时刻所属时段，将当前时刻所对应的目标监控站点的等车人数与相应时段对应的预设阈值进行比较，如果大于该阈值，则可以确定针对目标监控站点进行公交调度。

应用本发明实施例所提供的方法，调度平台与多个监控站点中预先安装的多个图像采集设备通信连接，当接收到目标监控站点对应的每个图像采集设备发送的压缩感知视频信息后，可以对接收到的压缩感知视频信息进行重构，获得重构视频信息，如果能够在该重构视频信息中获得目标监控站点的等车人数信息，则可以根据该目标监控站点的等车人数，确定是否进行公交调度。这样可以及时发现哪个监控站点当前等车人数较多，及时针对相应的监控站点进行公交调度，避免乘客长时间等待，方便了乘客出行。

在本发明的一个实施例中，该方法还可以包括以下步骤：

在确定在重构视频信息中能够获得目标监控站点的等车人数信息时，向目标监控站点对应的每个图像采集设备发送停止传输压缩感知视频信息的第一控制指令。

调度平台在重构视频信息中获得目标监控站点的等车人数信息时，根据该等车人数，即可确定是否针对该目标监控站点进行公交调度。调度平台针对目标监控站点进行公交调度之后，会相应缓解该目标监控站点的候车拥堵情况。此时，对该目标监控站点可以不再监控，可以向目标监控站点对应的每个图像采集设备发送停止传输压缩感知视频信息的第一控制指令。该目标监控站点的每个图像采集设备根据该第一控制指令即可停止传输压缩感知视频信息，节省网络资源，同时可以避免耗费较多的调度平台的存储空间。

在本发明的一个实施例中，该方法还可以包括以下步骤：

在达到设定时间间隔时，向目标监控站点对应的每个图像采集设备发送继续传输压缩感知视频信息的第二控制指令。

在达到设定时间间隔时，调度平台可以向目标监控站点对应的每个图像采集设备发送继续传输压缩感知视频信息的第二控制指令。该目标监控站点的每个图像采集设备根据该二控制指令，可以继续采集并传输压缩感知视频信息。

在本发明的一个实施例中，该方法还可以包括以下步骤：

步骤一：接收用户发送的针对目标监控站点的公交调度信息的查询请求；

步骤二：根据查询请求，确定调度信息库中是否存在针对目标监控站点的公交调度信息，如果存在，则执行步骤三；

步骤三：将查询到的公交调度信息输出给用户。

为便于描述，将上述三个步骤结合起来进行说明。

调度平台针对目标监控站点进行公交调度后，可以在调度信息库中记录针对该目标监控站点的公交调度信息。

用户可以通过自己所使用的移动终端向调度平台发送针对目标监控站点的公交调度信息的查询请求。具体的，调度平台可以为用户提供查询入口，用户通过移动终端上的浏览器可以登录到调度平台，查询相关信息，或者，用户可以在自己所使用的移动终端上安装与调度平台相应的客户端，通过客户端登录到调度平台，查询相关信息。

调度平台接收到用户的查询请求后，可以根据该查询请求，确定调度信息库中是否存在针对目标监控站点的公交调度信息，如果存在，则将查询到的公交调度信息输出给用户，如果不存在，则可以不做处理，或者向用户返回未查询到公交调度信息的提示信息。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种基于压缩感知的公交调度装置，该装置应用于调度平台，调度平台与多个监控站点中预先安装的多个图像采集设备通信连接。下文描述的一种基于压缩感知的公交调度装置与上文描述的一种基于压缩感知的公交调度方法可相互对应参照。

参见图2所示，该装置可以包括以下模块：

压缩感知视频信息接收模块210，用于接收目标监控站点对应的每个图像采集设备发送的压缩感知视频信息，目标监控站点为多个监控站点中的任意一个监控站点；

重构视频信息获得模块220，用于通过对接收到的压缩感知视频信息进行重构，获得重构视频信息；

等车人数确定模块230，用于确定在重构视频信息中是否能够获得目标监控站点的等车人数信息，如果是，则触发公交调度确定模块240，如果否，则触发压缩感知视频信息接收模块210；

公交调度确定模块240，用于根据目标监控站点的等车人数，确定是否针对目标监控站点进行公交调度。

应用本发明实施例所提供的装置，调度平台与多个监控站点中预先安装的多个图像采集设备通信连接，当接收到目标监控站点对应的每个图像采集设备发送的压缩感知视频信息后，可以对接收到的压缩感知视频信息进行重构，获得重构视频信息，如果能够在该重构视频信息中获得目标监控站点的等车人数信息，则可以根据该目标监控站点的等车人数，确定是否进行公交调度。这样可以及时发现哪个监控站点当前等车人数较多，及时针对相应的监控站点进行公交调度，避免乘客长时间等待，方便了乘客出行。

在本发明的一种具体实施方式中，该装置还可以包括第一控制指令发送模块，用于：

在确定在重构视频信息中能够获得目标监控站点的等车人数信息时，向目标监控站点对应的每个图像采集设备发送停止传输压缩感知视频信息的第一控制指令。

在本发明的一种具体实施方式中，该装置还可以包括第二控制指令发送模块，用于：

在达到设定时间间隔时，向目标监控站点对应的每个图像采集设备发送继续传输压缩感知视频信息的第二控制指令。

在本发明的一种具体实施方式中，等车人数确定模块230，具体用于：

如果目标监控站点的等车人数大于相应时段对应的预设阈值，则确定针对目标监控站点进行公交调度。

在本发明的一种具体实施方式中，该装置还可以包括查询反馈模块，用于：

接收用户发送的针对目标监控站点的公交调度信息的查询请求；

根据查询请求，确定调度信息库中是否存在针对目标监控站点的公交调度信息；

如果存在，则将查询到的公交调度信息输出给用户。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的一种基于压缩感知的公交调度方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。