专利名称：城市行人交通智能导向系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及交通信息设备领域，特别涉及一种城市行人交通智能导向系统。
背景技术：
现阶段信息处理技术领域呈现两种发展趋势一种是面向大规模、非规范、多介质的信息，使计算机系统具备处理更大范围信息的能力；另一种是与人工智能进一步结合，使计算机系统更智能化地处理信息。智能信息处理是计算机科学中的前沿交叉学科，是应用导向的综合性学科，其目标是处理海量和复杂信息，研究新的、先进的理论和技术。智能信息处理研究涵盖基础研究、应用基础研究、关键技术研究与应用研究等多个层次。它不仅有很高的理论研究价值，而且对于国家信息产业的发展乃至整个社会经济建设、发展都具有极为重要的意义。交通导向包括动态导向和静态导向。动态导向系统的信息发布外场设备采用 LED (Light Emitting Diode，简称LED)显示技术。静态导向采用各种交通标志和标线提供交通导向信息。两者相互配合，共同发挥作用。同济大学交通运输工程学院的专家指出世博园交通导向必须充分考虑动、静态交通的联动诱导。在国内外的智能交通系统中，以车辆为服务对象的交通导向系统得到了优先发展。比如，在公共信息导向方面，司机通过接收无线广播，路边的LED交通诱导屏为其指示前方实时路况；在个体信息导向方面，车载设备采用通过分析全球定位系统(Global PositioningSystem，简称GPS)提供的位置信息为司机导航。高智能化的动态路径诱导系统(Dynamic Route Guidance System，简称DRGS)的技术核心依赖于最优路径选择算法，一直是研究热点，新算法不断涌现。这些算法在空间复杂度、时间复杂度、易实现性及应用范围等方面各具特色。目前，实时交通信息的局部覆盖， 信息内容单一，不完整，伪动态；导航电子地图格式、标准、软件平台的不统一，是造成我国在动态路径规划方面与美国、日本和欧盟存在很大差距的原因之一。但是，以行人为服务对象的交通导向系统在国内外目前尚未得到重视与发展，在大型医院、学校、主题公园等场所内只有一些简陋的线路指示牌，不能给行人提供详细的路线信息而为行人及时查询路线提供方便，特别是在如北京奥运会、上海世博会等大型区域内若没有电子指示图，
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种城市行人交通导向智能系统，提供一种城市行人交通智能导向系统，该系统在城市智能交通行人信息导向方面，具有较强的前瞻性，其个性化、交互式、智能化特征，体现了智能交通导向的特点。本发明的技术方案如下所述城市行人交通智能导向系统，包括LED显示子系统、后台中心服务子系统与呼叫服务子系统构成的一体化、交互式的多功能实体，各子系统之间采用GPRS无线通信网络完成数据交换。所述LED显示子系统由分布在具体区域内的终端服务设备-各个LED导向显示屏，所述各个LED导向显示屏之间通过所述GPRS无线通信网络实现信息传输与共享。若干个LED导向显示屏在特定的区域内合理分布，构成为行人提供道路指向的参考地标，为整个系统功能实现提供人机互动操作界面，它集信息采集、处理与发布于一体， 通过多点联动，实现针对行人个体的全程导向；所述LED导向显示屏内设置工控机，通过工控机并联连接显示驱动与控制模块、 无线通信收发模块，人脸拍照装置、个体标示采集装置、触摸屏、自动语音处理模块、打印机、紧急呼叫处理模块和电话问路处理模块，显示驱动与控制模块的一端连接工控机的输入端，另一端连接LED显示面板。LED导向显示屏通过内部设置的上述这些电子模块与外界硬件装置相结合，实现其所有的应用功能。进一步，所述LED导向显示屏还集成了提供其它服务功能的装置，这些装置包括路径图纪念图输出打印装置、自动语音播报导向信息装置，提供呼叫和对话装置，与所述呼叫服务子系统建立连接，向用户提供紧急呼叫服务和电话导向服务。所述后台中心服务子系统由应用服务计算机、数据库服务器与无线通信收发装置组成。所述应用服务计算机的一端连接所述数据库服务器，另一端连接所述无线通信装置。所述应用服务计算机通过无线通信收发装置实现节点间的数据交换，接受并处理来自各节点的服务请求，将产生的系统数据存入所述数据库服务器，供应用服务计算机进行数据操作。所述呼叫服务子系统由CTI服务器和座席计算机终端设备组成。在交通节点处， 为特定区域的行人提供人工指路服务及其它紧急呼叫服务。呼叫服务子系统是呼叫识别和信息处理(Caller ID andlnformation Processing，简称 CIIP)技术的融合。所述GPRS无线通信网络覆盖于所述LED显示子系统、后台中心服务子系统与呼叫服务子系统构成的整体空间，是为整个导向系统建立的专用无线通信网络，利用嵌入式 GPRS无线通信模块，借助于移动通信运营商的无线通信网络，组成虚拟的专用数据网络来传输数据，具有网络覆盖范围广、传输可靠、扩容性好、组网灵活、建设周期快、运营成本低等优点。所述嵌入式GPRS无线通信模块采用透明的数据传输与协议转换。中心站添置一台服务器和数据通信线路，终端添置一个嵌入式无线通讯模块，来组建数据采集和控制系统。作为用户可选服务功能，系统通过该网络，可将交通导向信息以短信形式发送到用户手机。本发明的有益效果体现在以下几个方面1、该系统的科学技术价值在于a.低能耗、无线通信、经济、LED个性化实时动态路径导向显示屏，具有示范作用， 会带动该类LED显示屏设计技术的进一步研究和应用，在智能城市交通领域，为建立个性化实时动态路径导向LED显示屏行业规范打下基础。b.路径规划算法是动态路径诱导系统的核心技术。在世博会期间，系统记录的历史数据将被永久保存。该系统在世博会后，可作为各种路径规划算法的验证平台(具有相同的交通资源、人流和车流信息、导向信息发布设备等)，推动我国目前还处于研究阶段的、以行人个体为服务对象的动态路径导向系统向实际应用迈进。2、该系统的技术特色在于a.用视觉语言完成人机互动，智能个性化交通信息导向；b.可灵活配置系统设备数量，选择设置地点。随着路径规划算法这一瓶颈问题逐步得到解决，系统应用容易推广。c. GPRS (General Packet Radio Service，简称 GI3RS)无线通信网络构建，空间覆盖面积几乎不受限制，其技术也可应用到其它领域。d.提供多种方式的路径导向功能，包括触摸屏中端查询、输出路线图、手机短消息导向、本系统内的呼叫中心人工导向和其它紧急呼叫服务等功能。c.体现了现代社会倡导的节能、环保和人文关怀理念。3、该系统的技术创新点在于a.将生物个体特征识别、计算机和电话数字化集成、自动语音合成等高新技术引入到以行人个体为服务对象的动态路径导向系统设计中。b.创新型行人导向LED显示屏具有示范作用。个体导向信息显示具有时效性(提前和滞后均为无效显示)，LED显示信息将增加显示时机属性，系统在这一点上具有自学习能力，通过判决器，可自动显示个体导向信息。行人个体标识采集模块的触发信号，指示行人已到达，针对该行人的导向信息被优先立即显示。c.中心式导向和分布式导向相结合的导向方式一混合导向。中心式导向由导向信息中心按照个体请求，确定路线，再发布到个体；分布式导向由导向信息中心发布实时的交通信息数据，由个体根据实时的交通信息确定路线。
图1为本发明的结构示意图。图2为本发明的LED导向显示屏的内部功能模块连接示意图。图3为本发明的LED导向显示屏的显示面板的结构示意图。图4为本发明的后台中心服务子系统的结构框图。图5为本发明的呼叫服务子系统的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式
，进一步阐述本发明。参看图1，本发明包括LED显示子系统、后台中心服务子系统3与呼叫服务子系统 2构成的一体化、交互式的多功能实体，各子系统之间通过GPRS无线通信网络互联。所述LED显示子系统由分布在特定区域内的LED导向显示屏01、LED导向显示屏 02与LED导向显示屏03构成，LED导向显示屏的数量根据具体区域的实际情况而定，各个 LED导向显示屏之间通过GPRS无线通信网络实现个人交通导向信息的传输与共享。所述LED导向显示屏为整个系统功能实现提供人机互动操作界面，它集信息采集、处理与发布于一体，通过多点联动，实现针对行人个体的全程导向。参看图2，LED导向显示屏01、02及03内设置有工控机22，通过工控机22处理各种信息并反馈给相应的各功能模块，通过各功能模块执行相应的功能；进一步，所述LED导向显示屏还集成了提供其它服务功能的装置，这些装置包括设置负载于LED导向显示屏上的摄像头、指纹机、外用喇叭、听筒，路径图纪念图输出打印装置、自动语音播报导向信息装置，提供呼叫和对话装置，与所述呼叫服务子系统建立连接，向用户提供紧急呼叫服务和电话导向服务。工控机22内设置有显示驱动与控制模块23，显示驱动与控制模块23的一端连接工控机22的输入端，另一端连接LED显示面板32。工控机22的输出端还分别并联连接无线通信收发模块M，人脸拍照装置25、个体标示采集装置26、触摸屏27、自动语音处理模块观、打印机四、紧急呼叫处理模块30和电话问路处理模块31。人脸拍照装置25设置在摄像头内，用于自动对行人人脸拍照；触摸屏27设置在指纹机上，人手通过接触触摸屏27，触摸屏27将人的指纹信息传递给指纹机，通过指纹机将人体识别信息传送给工控机22，所述工控机22又将行人的线路去向信息显示在个体导向 LED显示屏21上。自动语音处理模块28设置在外用喇叭内，所述自动语音处理模块28结合外用喇叭能进行语音播报，使用户“边看边听”路径和换乘信息。打印机四设置所述门内，打印机出口嵌入在门上，打印机四能够打印纪念卡片， 通过工控机22处理系统自动生成交通路径导向图，和头像一起，打印在印制精美的卡片上，通过打印机出口 5输出卡片，卡片具有纪念意义。紧急呼叫处理模块30设置在所述按钮内，按动按钮，紧急呼叫处理模块30将该信息反馈给工控机22，并通过GPRS网络紧急呼叫处理中心，紧急呼叫处理中心根据信息来源可及时准确地判断出紧急呼叫的行人位置。电话问路处理模块31设置在所述听筒内，拿起听筒可以直接进行电话问路，使用方便。本发明涉及的LED导向显示屏技术LED导向显示屏利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成显示屏幕，具有可靠性高、使用寿命长、室外环境适应能力强、性价比高、可拼接使用等特点。在城市交通方面，上海已经使用LED交通诱导屏指示前方路况，显示交通信息导向。随着新产品的广泛使用必然会导致行业标准的建立。LED显示屏的设计将依据导向信息的时效性、可读性、可视距离、可视角度等与观察者(静止/运动)之间的依赖关系，进行量化评估。本项目系统中，智能个性化LED导向显示屏是导向信息发布设备， 设置目的是为了提供多点、快捷的个性化服务，缩短其停顿时间，进而引导人流快速移动。本发明通过上述指纹机、触摸屏27来辨别不同行人的信息，它涉及到生物特征识别技术。生物识别技术(BiometricIdentification ^Technology，简称BIT)是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术。生物特征应具有唯一性(相互不同)。用于识别的生理特征有手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等。基于这些特征，已经发展了手形识别、 指形识别、指纹识别、人脸识别、发音识别、虹膜识别、签名识别等多种生物识别技术。手形识别技术基于每个人的手指的立体形状和尺寸均属唯一，与他人不同且在一定时期内相对稳定的原理发展而来。手形识别系统采集手指的三维立体形状进行身份识别。根据用于获取指形特征所扫描的手指数量的多少发展了三种技术，一种是扫描整个手的手形，第二种仅扫描单个手指，还有一种是结合这两种技术的扫描食指和中指两个手指 (指形识别技术)。生物识别技术的发展趋势是多重生物识别。普通的生物识别系统是基于单项技术的一比如指纹识别、人脸识别或虹膜识别，其特点和优势是单一和有局限的。而多重生物识别是指将多种生物识别技术进行整合应用，其性能表现及可靠性和安全程度比单项技术更高。而本发明是综合利用多重生物识别技术，来更准确地为行人提供服务。参看图3，LED显示面板32分区设置，A区按照国标GB/T20501. 4-2006，印制静态的街区导向图。B区是单色LED像素点阵，C区是二基色LED像素点阵。B区、C区既可单独使用，也可合并使用，用来显示交通导向信息(文字/图形)。C区主要用来显示导向图标， 比如箭头等。LED显示面板32有效显示面积拟按2米X2. 5米(HxW) = 5平方米；A区面积1. 0米X2. 5米(HxW) = 2. 5平方米，占总面积的50% ；B区面积1. 0米X2. 0米(HxW) = 2. 0平方米，占总面积的40% ；C区面积1. 0米X0. 5米(HxW) = 0. 5平方米，占总面积的10% ；与相同面积的全彩色(三基色LED像素)点阵屏相比，A区减少了 LED像素点阵， B区节省了两个基色，C区节省了 1个基色。保守地计算，能耗至少降低50%。参看图4，所述后台中心服务子系统3由应用服务计算机31、数据库服务器32与无线通信收发装置33组成。所述应用服务计算机31的一端连接数据库服务器32，另一端连接无线通信装置33，它们之间能够互相传输信息。所述应用服务计算机31通过无线通信收发装置33实现节点间的数据交换，接受并处理来自各节点的服务请求，将产生的系统数据存入所述数据库服务器32，供应用服务计算机31进行数据操作。参看图5，呼叫服务子系统2是由CTI服务器51、监控计算机52、并列的四台座席终端计算机53、可选外置设备M、CIIP话桥55共同连接构成，CTI服务器51分别通过线路双向连接所述监控计算机52与四台座席终端计算机53的一端，所述监控计算机52与四台座席终端计算机53的另一端通过线路双向连接CIIP话桥55，CIIP话桥55在每台座席终端计算机53连接的另一侧对应设置电话外线通道，所述CIIP话桥55还可通过线路连接可选外置设备M，监控计算机52与并列的四台座席终端计算机53同时连接外界的hternet 网56。其中，座席终端计算机53还可设置头戴式耳机或其它可选设备。呼叫服务子系统2在交通节点处为行人提供人工指路服务及其它紧急呼叫服务， 呼叫服务子系统是呼叫识别和信息处理(Caller IDand Information Processing，简称 CIIP)技术的融合。本发明针对应用该系统的特定区域建立专用的GPRS无线通信网络，利用嵌入式 GPRS无线通信模块，借助于移动通信运营商的无线通信网络，组成虚拟的专用数据网络来传输数据，具有网络覆盖范围广、传输可靠、扩容性好、组网灵活、建设周期快、运营成本低等优点。嵌入式GPRS无线通信模块采用透明的数据传输与协议转换。中心站添置一台服务器和数据通信线路，终端添置一个嵌入式无线通讯模块，来组建数据采集和控制系统。作为用户可选服务功能，该系统通过该网络，可将交通导向信息以短信形式发送到用户手机。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1.城市行人交通智能导向系统，其特征在于，它是由LED显示子系统、后台中心服务子系统与呼叫服务子系统构成的一体化、交互式的多功能实体，各子系统之间采用GPRS无线通信网络完成数据交换，所述LED显示子系统由分布在具体区域内的终端服务设备-各个 LED导向显示屏组成，所述各个LED导向显示屏之间通过所述GPRS无线通信网络实现信息传输与共享。
2.根据权利要求1所述的城市行人交通智能导向系统，其特征在于，所述LED导向显示屏内设置工控机，通过工控机并联连接显示驱动与控制模块、无线通信收发模块，人脸拍照装置、个体标示采集装置、触摸屏、自动语音处理模块、打印机、紧急呼叫处理模块和电话问路处理模块，所述显示驱动与控制模块的一端连接工控机的输入端，另一端连接LED显示面板。
3.根据权利要求1所述的城市行人交通智能导向系统，其特征在于，所述后台中心服务子系统由应用服务计算机、数据库服务器与无线通信收发装置组成，所述应用服务计算机的一端连接所述数据库服务器，另一端连接所述无线通信装置。
4.根据权利要求1所述的城市行人交通智能导向系统，其特征在于，所述呼叫服务子系统由CTI服务器、监控计算机、并列的多台座席终端计算机、可选外置设备、CIIP话桥共同连接构成，所述CTI服务器分别通过线路双向连接所述监控计算机与座席终端计算机的一端，所述监控计算机与座席终端计算机的另一端通过线路双向连接CIIP话桥，所述CIIP 话桥在每台座席终端计算机连接的另一侧对应设置电话外线通道，所述CIIP话桥还可通过线路连接可选外置设备，所述监控计算机与座席终端计算机同时连接外界的hternet 网。
5.根据权利要求2所述的城市行人交通智能导向系统，其特征在于，所述LED显示面板分区设置，分区显示静态的交通信息导向图、动态的交通导向信息与导向图标。
全文摘要
本发明公开了城市行人交通智能导向系统，它包括LED显示子系统、后台中心服务子系统与呼叫服务子系统构成的一体化、交互式的多功能实体，各子系统之间采用GPRS无线通信网络完成数据交换。所述LED显示子系统由分布在具体区域内的终端服务设备-各个LED导向显示屏组成，所述各个LED导向显示屏之间通过所述GPRS无线通信网络实现信息传输与共享。所述应用服务计算机、数据库服务器与无线通信收发装置组成，所述应用服务计算机的一端连接所述数据库服务器，另一端连接所述无线通信装置。所述呼叫服务子系统由CTI服务器和座席计算机终端设备组成。本发明用视觉语言完成人机互动，智能个性化交通信息导向，方便快捷，省时、实用性强。
文档编号G08G1/005GK102194318SQ20101011740
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月4日 优先权日2010年3月4日
发明者刘雄涛 申请人:上海伟器光电科技有限公司