一种停车管理人机智能交互的系统及方法

1.本发明涉及智慧停车领域，特别是涉及一种停车管理人机智能交互的系统及方法。


背景技术：

2.无人值守停车方便了日常生活，提高了通行效率，日益发展的现代社会技术也愈发成熟；无人化是我们技术追求的目标，但一些潜在的问题还需要我们深入解决做到真正意义上的无人化。
3.随着业务量的增加，管理的停车场也越来越多，如何保证所有停车场道口的高效通行，给管理方提出了更高的要求。我们不能简单将原来现场岗亭的工作人员，转换为远程的客服人员，这样就需要组建一个庞大的客服团队，人工和管理成本都成倍增加。因此，提出依靠人工智能和物联网技术，用语音机器人来解决现场决大部分的问题，仅少量复杂场景才转接到人工客服的方案。由于语音机器人部署在边缘计算设备中，因此可以独立处理每个道口的问题，避免了出行高峰时期的并发请求，车辆在道口等待人工客服接听，出现拥堵的情况。同时，当车辆在道口受阻时，语音机器人主动引导车主识别车牌、扫码或投币缴费等，降低因车主不熟悉现场环境引发的交通拥堵。


技术实现要素：

4.本发明主要解决的技术问题是提供一种停车管理人机智能交互的系统及方法，实现停车道口机器人值守，让停车管理更加智能化，提高车辆的通行效率，提升车主的用户体验，减少管理方的用工成本。
5.为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案是： 提供一种停车管理人机智能交互的系统及方法，包括以下技术和方法：停车道口设备状态联动智能语音交互：机器人实时收集物联网硬件数据，通过雷达和地感线圈感应道口是否有车辆，计算车辆等待时长，超过阈值即判定车辆通行受阻。通过监控摄像头进行图像识别判断是否为非机动车辆。通过车牌识别摄像头获取车牌号、颜色、车型等车辆的标识信息。通过闸机高低电平检测闸机抬杆和落杆状态。智能语音交互区别于简单的录音播报或开放式知识库问答，而是结合车辆身份标识信息、硬件设备状态、视频监控信息、收费信息和该车的业务办理情况，经过智能应答模块动态合成并输出语音引导车主进出场或解答车主提出的问题。机器人始终围绕停车相关问题展开，不回答业务无关的问题。具体实现方法为：1.机器人主动引导，我们将车辆进入道口到离开道口的过程，分为n个环节和细分场景，结合各类物联网硬件和业务信息，判断车辆当前处于过车的哪个环节，对其进行主动引导，如引导车主识别车牌、扫码进出场、扫二维码、出示付款码或投币支付停车费用。
6.2.机器人回答车主提问，机器人语音识别后，传入智能应答模块。先对文本进行分词处理，按词语的优先级和出现次数匹配意图，一个意图包含一个或多个技能，如查询意图
包含查询收费明细和查询包月到期时间等技能，根据语料库配置的词槽匹配到对应技能，技能可以执行预置的程序代码、调用外部接口、发送控制指令来完成业务逻辑，也可以输入前期处理后的参数得到知识库的答复。用意图、技能和子技能组成多层级结构，使得一次对话可以逐渐深入和回溯，面对同样一个问题，在不同场景下的多轮对话中，能够得到不同的、精准的答复。
7.3.模型训练及优化，通过上述主动引导和智能应答方法，结合现场物联网硬件状态感知，判断机器人引导的有效性。语音机器人对车主的主动引导，在限定时间内自动开闸放行的，语音机器人回答车主问题得到认可答复的，均标识为有效沟通；系统完整记录了过车流程、硬件数据、业务状态和对话内容，相关数据进行脱敏处理后作为参数传入机器学习，通过梯度下降更新权重，优化聚类应答效果。没能有效引导和未命中车主提问的详细数据，自动记录到管理系统，经人工分析并标注后重新进行训练，语音机器人经过不断的进化，就会变得更加智能。
8.人机语音交互与人工实时对讲，区别于常规机器人，只能人机对话，没有人工实时对话能力。结合智慧停车场景实际需求，先用语音机器人解决问题，超出机器人业务范畴的再转人工客服，因此本系统同时支持人机语音交互和人工实时语音交互两种模式，并且可以在两种模式间自由切换。具体实现方法为：通过自定义的语音控制信令控制语音流向和机器人工作状态，实现在不中断通话的情况下在两种模式间自由切换。
9.1.车主与语音机器人交互：语音机器人采集语音流后，直接交由本地机器人进行语音识别，通过智能应答模块触发动作并得到答复内容，将答复内容合成语音流进行播报，完成语音交互。
10.2.车主与人工客服实时通话：语音机器人采集语音流后，通过语音服务器将语音传输到远程客服耳机播放，客服说话经语音服务器转发到语音机器人播报，实现车主与客服的实时对讲功能。在此期间，机器人只负责音频的采集与播报，不做业务处理。
11.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：现有技术是通过车牌识别摄像头识别车牌，然后播报车牌号码和收费金额，属于单方面的通知，没有交互能力，车辆通行受阻需要人工来处理。本发明提出一种停车管理人机智能交互的系统与方法，结合车辆身份标识信息、硬件设备状态、收费信息和该车的业务办理情况，主动对车主进行引导，引导内容随当前道口过车进程的推进而变化，车主在过程中提出停车相关的问题，机器人都可以自主解答，实现了出入道口的机器人值守，让停车管理更加智能化，提升了车主的体验，提高了通行效率，极大的降低了对人工的依赖。当然，在现实场景中，仍然有少量极特殊的复杂情况需要人工来沟通处理，本发明在设计时融合了人机交互和人工实时语音交互双重特性，即在语音交互不断开的情况下，自由切换机器人服务或人工服务，使得服务过程无缝衔接，服务记录更加完整，更利于后期模型训练。 在自主学习方面，以过车流程、硬件数据、业务状态和对话内容为参数，优化聚类和权重。
附图说明
12.图1是本发明一种停车管理人机智能交互的系统及方法的网络分布示意图；图2是本发明一种停车管理人机智能交互的系统及方法的意图与技能示意图；图3是本发明一种停车管理人机智能交互的系统及方法的人机语音交互示意图；
图4是本发明一种停车管理人机智能交互的系统及方法的实时语音对讲示意图；
具体实施方式
13.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
14.本发明实施包括：在云服务器上部署语音服务器，用于维护设备在线状态、发送语音信令、编解码和分发语音流、记录话单和录音文件。在云服务器上部署语音升级服务端，用于配置语音机器人程序版本，发布远程自动升级程序，控制部分或全量的设备程序升级，错峰下载升级包避免耗尽带宽资源。在边缘计算设备中，部署语音机器人，支持离线和在线两种模式，用于现场车辆引导和人机语音交互，以及人工客服实时语音通话能力。在客服人员电脑和手机上安装客户端程序，用于接听或发起呼叫任务，查看车辆收费信息，控制停车场的设备。
15.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种停车管理人机智能交互的系统及方法，其特征在于，包括以下技术和方法：a、 停车道口设备状态联动智能语音交互：机器人实时收集物联网硬件数据，通过雷达或地感线圈、图像识别感应道口是否有车辆；通过监控摄像头进行图像识别判断是否为非机动车辆及获取受阻车辆车牌号、颜色、车型等的标识信息；计算车辆等待时长，超过阈值即判定车辆通行受阻；受阻后系统语音机器人自动开启语音机器人和车主进行自然语言进行交互，解决车主出入场的相关问题；b、 语音机器人自主学习与人工标注训练优化模型：语音机器人对车主的主动引导，在限定时间内自动开闸放行的，语音机器人回答车主问题得到认可答复的，均标识为有效沟通；系统完整记录了过车流程、硬件数据、业务状态和对话内容，相关数据进行脱敏处理后作为参数传入机器学习，通过梯度下降更新权重，优化聚类应答效果；对于引导无效或未命中的问题，自动收集到管理系统后台，人工分析监控视频、录音、硬件数据和业务数据，对可改进项进行数据标注，重新训练模型以达到更好的效果；c、 机器人与人工客服自由切换：一种同时兼顾机器人和人工客服的语音通话方法，车主说话由机器人采集为语音流，可以交由本地机器人进行识别处理，也可以传输到远程人工客服耳机实时播放；反之，机器人和人工客服都可以输出语音流，通过音箱播报给车主；语音机器人的工作状态和语音流的流向，受语音服务器及其信令控制，人工处理的结果也会提交给语音机器人进行训练和学习。2.根据权利要求1所述的一种停车管理人机智能交互的系统及方法，其特征在于：智能语音交互区别于简单的录音播报或开放式知识库问答，而是结合车辆身份标识信息、硬件设备状态、视频监控信息、收费信息和该车的业务办理情况，经过智能应答模块动态合成并输出语音，引导车主进出场或解答车主提出的问题。3.根据权利要求1所述的一种停车管理人机智能交互的系统及方法，其特征在于：通过据场景和上下文优化聚类算法，梯度下降更新权重等方法学习后训练出来的自主学习与人工标注训练优化模型，可以解决无效沟通问题、得到准确的解决车主的问题。

技术总结
本发明公开了一种停车管理人机智能交互的系统及方法，包括以下技术和方法：在无人值守停车场的出入道口，靠近驾驶员一侧安装语音机器人。机器人实时收集物联网硬件如雷达、地感线圈、地磁、闸机、监控摄像头、车牌识别摄像头的数据，感知现场车辆通行是否畅通，当车辆在道口受阻时，结合车辆身份标识信息、硬件设备状态、收费信息和该车的业务办理情况，机器人用语音引导车主操作，同时也可以解答车主提出的问题，车辆在机器人的引导下顺利通过道口。通过上述方式，本发明能够减少车辆在道口停留时长，有效提升车辆的通行效率，主动避免了车行道口拥堵。超出机器人业务范畴的少量复杂问题才会转接人工客服，降低了停车管理服务商的用工成本。商的用工成本。商的用工成本。


技术研发人员：龚学勇 杨帆
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：2022.07.18
技术公布日：2022/10/13