一种轨道交通车站的导流设备定位管理系统的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通设备管理技术领域，并且特别涉及一种轨道交通车站的导流设备定位管理系统。


背景技术：

2.随着轨道交通的快速发展，越来越多的乘客选择轨道交通出行，通常车站在早晚高峰时期会呈现大客流，这导致了安全隐患的增加和管理的困难。为保障乘客的正常出行和维护站内秩序，将在车站站台、站厅、通道和闸机等位置部署导流设备，以限制进站乘客数量、减缓乘客流速和规范乘客行为，保证乘客有秩序的在站内安全行走。
3.目前轨道交通车站主要采用布置铁马等导流设备阵型作为应对大客流组织方案的技术手段。根据轨道交通客流与车站环境特性，导流设备的部署需求呈现出不同特点，如每天均需部署导流设备、一天内不同时段所需设备数量与摆放位置不同，在大型活动或节假日等特殊时期需求量与平日不同，需在复杂车站空间多个关键位置部署不同数量的设备。然而，目前车站导流设备配置数量和部署方式以运营管理人员工作经验为依据，根据不同时段的客流历史特征，运营人员将导流设备提前搬运至指定位置，并定时巡视车站以监控、调整设备位置与状态。现有技术中车站导流设备存在以人工管理为主的方式造成运营人员难以实时掌握导流设备位置、设备布局难以适应客流需求、需多次搬运调整导流设备、设备存储与管理困难、运营人员工作量大等问题。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中车站导流设备位置难以确定，运营人员需定期巡视导流设备，检查部署位置与数量是否异常，并及时调整至指定位置与状态，工作量大、效率较低；同时车站导流设备存储和管理困难，难以掌握临时回收设备的具体位置，造成设备清点繁琐和容易丢失设备等技术问题。
5.本实用新型提出了一种轨道交通车站的导流设备定位管理系统，包括第一传感器部署层和第二传感器部署层，第一传感器部署层和第二传感器部署层通过信息传输层与应用终端层通信连接，第一传感器部署层和/或第二传感器部署层包括定位基站和定位标签，定位标签安装于导流设备的两端，利用定位基站与定位标签之间的信号数据，获得导流设备的实际位置。通过在导流设备的两端安装定位标签，在轨道交通车站的不同位置部署定位基站，凭借定位基站与定位标签之间的信号数据，获得导流设备的实际位置。
6.优选的，系统还包括由数据库服务器和应用服务器组成的系统解算层，第一传感器部署层和第二传感器部署层通过信息传输层与系统解算层通信连接。应用服务器负责提供定位系统的数据预处理、计算、分析、管理等服务，数据库服务器负责存储系统的数据。
7.优选的，第一传感器部署层包括定位标签、导流设备和至少一台定位基站。第一传感器部署层适用于导流设备集中回收的管理用房等区域。
8.优选的，第二传感器部署层包括定位标签、导流设备和至少四台定位基站。第二传
感器部署层适用于车站站台、站厅等区域面积较大、导流设备部署复杂的区域。
9.优选的，信息传输层包括poe交换机、核心交换机和路由器，路由器和poe交换器分别与核心交换机连接。
10.进一步优选的，第一传感器部署层和/或第二传感器部署层的定位基站分别与poe交换机通信连接。通过poe交换机，可便捷地传输捕获到的定位基站与定位标签之间的信号数据。
11.进一步优选的，定位基站通过支架、吸顶和侧壁中的一种或组合的方式进行安装。凭借支架、吸顶和侧壁中的一种或组合方式进行安装，使得定位基站满足不同场景环境的安装要求。
12.进一步优选的，定位基站通过二维定位方法进行部署。凭借对定位基站的设置，使得定位精度在无遮挡情况下小于0.3米。
13.进一步优选的，定位标签与定位基站通过uwb脉冲信号进行数据传递。
14.进一步优选的，系统解算层利用toa和tdoa混合算法根据uwb脉冲信号到达不同定位基站的时间和时间差获得定位标签的空间坐标。通过获取定位标签到多个定位基站的时间和时间差来实现最终的定位标签的定位，有效地提高了定位准确性。
15.本实用新型的一种轨道交通车站的导流设备定位管理系统，通过在车站导流设备区域内设定不同的定位设备部署方式进行第一传感器部署和第二传感器部署的安装，对已安装的定位标签和定位基站之间的信号进行测量和采集，根据解算出的导流设备的位置和状态信息，出现异常时以声音和文本提示框等多种形式发出警报，并对设备状态、设备使用情况等做出智能分析和数字化标定，为制定有效的客流组织方案提供参考依据。其有效地解决现有技术中存在的以下问题：(1)由于车站导流设备位置难以确定，运营人员难以掌握车站导流设备实时布局和调整方案，可能造成车站空间占用、影响乘客出行效率；(2)运营人员以管理经验为依据部署导流设备，难以保证设备部署方案的科学性和有效性，可能造成乘客出行效率的降低；(3)运营人员需定期巡视导流设备，检查部署位置与数量是否异常，并及时调整至指定位置与状态，工作量大、效率较低；(4)车站导流设备存储和管理困难，难以掌握临时回收设备的具体位置，造成设备清点繁琐，容易丢失设备等技术问题。
附图说明
16.包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。
17.图1是根据本实用新型的一个具体实施例的轨道交通车站的导流设备定位管理系统的一个实施例的结构示意图；
18.图2是根据本实用新型的一个具体实施例的轨道交通车站的导流设备定位管理系统的一个实施例的逻辑架构图；
19.关于附图标记的描述：1.第一传感器部署层，2.第二传感器部署层，3.信息传输层，4.系统解算层，5.应用终端层。
具体实施方式
20.参考图1，图1示出了根据本实用新型的一个具体实施例的轨道交通车站的导流设备定位管理系统的一个实施例的结构示意图，如图1所示，轨道交通车站的导流设备定位管理系统包括第一传感器部署层1和第二传感器部署层2，第一传感器部署层1和/或第二传感器部署层2通过信息传输层3与系统解算层4和应用终端层5通信连接，第一传感器部署层1和/或第二传感器部署层2包括定位基站和定位标签，定位标签安装于导流设备的两端，第一传感器部署层1包括至少一台定位基站，第二传感器部署层2包括至少四台定位基站，信息传输层3包括poe交换机、核心交换机和路由器，定位基站与poe交换机通信连接，poe交换机与核心交换机通信连接，核心交换机与系统解算层4连接，系统解算层4包括数据库服务器和应用服务器，其中，数据库服务器用于储存数据，应用服务器用于提供定位数据预处理、计算、分析和管理等服务，最终将处理后的数据反馈至应用终端层5的用户端。
21.在一些具体的实施例中，应用终端层5包括笔记本电脑和台式电脑等终端设备，可以对系统解算层4处理后的数据进行展示和交互。
22.在一些具体的实施例中，第一传感器部署层1和第二传感器部署层2都由导流设备、定位基站和定位标签组成，定位标签安装设计应充分考虑车站导流设备部署方式，安装于导流设备两端。对于全部为可移动导流设备的部署方式，则在每个可移动导流设备两端安装定位标签；对于全部为固定导流设备的部署方式，可在每一排导流设备两端安装定位标签，并根据导流设备摆放长度和宽度，适当增加定位标签的部署间隔；对于移动和固定导流设备相结合的部署方式，可分别在每一排导流设备两端和可移动的导流设备两端安装定位标签，并可根据导流设备摆放方式和复杂度，在固定导流设备上适当增加定位标签部署点。定位基站部署设计应充分考虑地铁车站环境特点和导流设备管理需求，采用零维和二维混合式定位方法，定位精度在无遮挡情况下小于0.3米，定位基站部署间隔原则上不超过50米。对于地铁站台、站厅、通道、安检和出入口等范围较大，且需要明确导流设备具体位置和摆放方式的地方，采用二维平面定位方法的第二传感器部署层2部署方式，根据区域形状、面积和信号遮挡情况，通过支架、吸顶或侧壁安装等方式部署四台以上定位基站。对于设备管理用房等空间较小，仅需确定导流设备是否存放在此区域的地方，采用零位定位方式的第一传感器部署层1的部署方式，并通过吸顶或侧壁安装的方式部署1台定位基站。
23.在一些具体的实施例中，信息传输层3使用tcp/ip协议进行通信传输，主要设备包括poe交换机、核心交换机和路由器等。通过poe交换机、核心交换机和有线/无线网络将定位基站获取的数据传输到系统解算层4。
24.在一些具体的实施例中，系统解算层4主要硬件设备包括应用服务器和数据库服务器等，其中，应用服务器负责提供定位系统的数据预处理、计算、分析、管理等服务，数据库服务器负责存储系统的数据。
25.在一些具体的实施例中，应用终端层5主要硬件设备构成为pc终端。便于用户实时通过导流设备信息电子化标定和实时监测模块、导流设备状态智能分析和预警模块、导流设备综合管理模块实现对车站导流设备的精准定位与实时显示，同时提升导流设备的信息化管理水平，为导流设备方案的实时调整与优化管理提供帮助和指导。其中，导流设备信息电子化标定和实时监测模块用于实时接收系统解算层4发送的导流设备位置信息，在车站电子化地图中实时显示导流设备的地理位置信息，提供导流设备位置的实时定位、追踪、查
询和检索功能，通过点击电子地图标定的导流设备或输入导流设备编号，即可查询到该设备目前所处位置。导流设备状态智能分析和预警模块根据用户预设的导流设备摆放位置、方向与系统解算的导流设备的实时位置、方向信息进行匹配，判断设备实际状态是否与预设状态有偏差，并将导流设备报警信息实时推送至应用客户端。并可根据导流设备标签的实时位置信息，联动周边的视频监控设备、轨道交通车站其他监测数据和监测系统，获取导流设备所在位置的周边实时场景和客流特征。导流设备综合管理模块主要包括对定位标签、定位基站的id编号、类别型号、监测类型、安装位置的管理；导流设备的id编号、类别型号、当前位置、历史摆放位置的管理；定位标签、定位基站、导流设备的基础配置管理；车站电子地图上传与电子地图修改更新管理；以多种图表形式输出设备使用情况和预警等信息的统计分析管理。
26.参考图2，根据本实用新型的一个具体实施例的轨道交通车站的导流设备定位管理系统的一个实施例的逻辑架构图，本系统的包括第一传感器部署层1和第二传感器部署层2、信息传输层3、系统解算层4和应用终端层5。
27.在一些具体的实施例中，第一传感器部署层1和第二传感器部署层2是实现定位功能的基础，其由，导流设备、定位基站和定位标签组成，通过uwb信道实现定位标签和定位基站的数据通信。定位标签以uwb脉冲重复不间断发送数据帧，定位基站利用高敏度的短脉冲侦测器不断监测和接收覆盖范围内的uwb数据帧，并测量每个定位标签的数据帧到达接收天线的时间，为定位标签的位置解析提供数据支撑。
28.在一些具体的实施例中，定位基站获取的信息将利用信息传输层3的poe交换机、核心交换机和路由器，通过无线或有线的通信方式传输至系统解算层4，供定位信息的进一步深化解算。信息传输层3利用无线和有线传输网将定位基站采集的数据传回系统解算层4。信息传输层3包括有线传输网和无线传输网，无线传输网通过wifi信道为定位基站提供数据传输链路，有线传输网通过有线以太网方式为定位基站提供数据传输链路，同时有线传输网还为无线传输网提供数据传输链路。
29.在一些具体的实施例中，系统解算层4通过电子地图引擎模块、定位信息解析引擎模块和导流设备状态解析引擎模块实现导流设备位置解析，为应用终端层5提供数据支撑。系统解算层4由电子地图引擎模块、定位信息解析引擎模块、导流设备状态解析引擎模块组成，是实现导流设备定位计算的关键。其中，电子地图引擎模块能够实现地理数据驱动和管理，支持实现渲染、查询等功能，应用终端层5可通过调用电子地图引擎提供的功能接口用实现车站电子地图的加载与维护以及导流设备在电子地图上显示的功能；定位信息解析引擎模块用于接收传输层传递的定位标签信息，采用toa与tdoa混合算法，根据uwb信号到达不同基站的时间和时间差来确定定位标签的空间坐标位置；导流设备状态解析引擎模块将定位标签空间坐标信息和导流设备部署预设信息对比分析，并结合固定导流设备摆放方式，对应解析出导流设备的摆放位置和方向信息。
30.在一些具体的实施例中，应用终端层5，实现导流设备位置实时显示、位置查询、异常预警、统计分析、系统联动等业务应用功能，为车站客运组织管理提供支撑和帮助。应用终端层5由导流设备信息电子化标定、导流设备状态实时监测、导流设备安全状态智能分析与预警和导流设备综合管理等功能组成。
31.在具体的实施例中，导流设备信息电子化标定功能用于实时接收定位信息解析模
块和导流设备状态解析模块发送的导流设备位置信息，并通过调用电子地图引擎模块接口，在车站电子化地图中实时标定和显示导流设备的地理位置信息。
32.在具体的实施例中，导流设备状态实时监测功能用于实时在线监测导流设备的状态，并提供导流设备状态的实时在线定位、追踪、查询和检索等功能，通过输入导流设备编号，即可查询到该设备目前所处状态。
33.在具体的实施例中，导流设备安全状态智能分析和预警功能用于导流设备位置与方向状态的智能分析和异常报警，当导流设备的实时位置与方向偏离了系统预设的位置与方向会以声音和文本提示框等多种形式发出报警信号；可根据导流设备标签的实时位置信息，联动周边的视频监控设备和综合监测系统，获取导流设备所在位置的周边实时场景和客流特征，可对当前导流设备配置方案与现有客流需求进行智能匹配分析和动态调整方案的推送，可帮助运营人员将导流设备快速恢复至正常状态，以减少安全风险。
34.在具体的实施例中，系统设备智能化综合管理功能提供该系统各种设备的管理功能，主要包括对定位标签、定位基站的id编号、类别型号、监测类型、安装位置的管理；导流设备的id编号、类别型号、当前位置、历史摆放位置的管理；定位标签、定位基站、导流设备的基础配置管理；车站电子地图上传与电子地图更新优化管理；以多种图表形式显示设备使用情况和预警等信息的统计分析管理。
35.显然，本领域技术人员在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下可以作出对本实用新型的实施例的各种修改和改变。以该方式，如果这些修改和改变处于本实用新型的权利要求及其等同形式的范围内，则本实用新型还旨在涵盖这些修改和改变。词语“包括”不排除未在权利要求中列出的其它元件或步骤的存在。某些措施记载在相互不同的从属权利要求中的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于获利。权利要求中的任何附图标记不应当被认为限制范围。