智能公交检测系统设计研究

罗雄+欧阳代富

【摘 要】根据目前国内公交客流统计的发展现状，本文提出一种基于多传感器的客流信息综合检测系统。综合利用各个传感器的优势，提高客流信息的检测准确度。采用基于动态门限的判决方法进一步提高了多人同时上下车情况下客流信息的判决准确度。实验结果表明客流统计数据有较高的准确率，与传统的方法相比，它融合了多种信息，可以提供大量详细、准确的动态数据，对城市公交以及公交的智能化调度、线路的开辟、优化、站点的设置等都具有极其重要的意义。

【关键词】综合检测；客流信息；动态门限

目前，公交客流信息的采集方式主要为人工抽样技术或利用IC卡信息统计客流技术、踏板压力垫子检测以及主动式红外、被动式红外的自动客流信息采集系统。但是，传统的人工调查方式不仅花费大，而且难以保证数据的质量。IC卡统计技术虽然提取技术简单、成熟，但是仅限于对使用IC卡的乘客进行统计。典型的踏板压力垫子检测系统、红外检测系统在单一传感器的信息采集中获得数据的准确率往往只有40%～60%。本文从实际情况出发，综合考虑影响客流信息采集误差的因素，提出了一种基于多种传感器综合检测的客流信息采集系统。本系统采用以主动式红外传感器为主，红外热释电传感器和压力踏板传感器为辅的传感器综合检测思路，进行系统设计。研究了主动式红外传感器的误差来源，提出了相应的误差修正算法。上位机端采用B/S模式的web设计方式，为修正后的客流数据的各种分析显示提供了友好的人机交互界面。

1 系统框架

目前，公交客流信息的采集方式多采用人工抽样技术以及凭借公交司机的多年经验，但是这其中都有很大的人为因素，难以保证客流信息的准确性。随着嵌入式技术和计算机技术的发展，数据采集及处理越来越智能化，简易化，准确化。利用嵌入式技术及计算机技术能够很好的实现数据的采集和分析处理，从而得到较为准确的客流信息，进而为城市公共交通系统的发展提供有利可靠的保证。在传统的单一传感器检测系统中，客流信息数据的准确性较低，各个传感器的特有优势难以综合体现。主动式红外传感器检测方式采用自身光源，不易受外界环境温度、光线的影响，在单个乘客依次上下车的情况下能够获得相对较高的精度，但随着客流量增大、乘客上下车次序较为混乱时，检测精度也会随之降低。压力踏板传感器在乘客上下车次序较为混乱的情况下，能够较为准确的实现客流数据的采集，但是系统部件易坏。红外热释电传感器作为被动式红外传感器能够很好的区分人和其他物品，从而降低检测的误判率，提高检测的准确性。主动式红外传感器采取单门双管策略，通过在公交车辆的前门和后门分别部署等高、适宜间距的高定向红外发射管和接收管，实现乘客上下车方向的准确判定、以及乘客人数的初步判定。

3 实验数据分析及结果

首先，通过对大量不同特征（身高和体重）的乘客进行实验，获取最优的初始压力门限值。然后，针对不同的乘客上下车情况，分成乘客单人上下车、双人同时上下车和双人交叉上下车各10组，每组采集20次数据，获得计数的数据以及误差统计图。

从图1的数据和误差图可知，本系统在单人上下车等乘客次序较好的情况下，误差在10%左右，能够很好的检测到客流信息。从图2和图3的数据和误差图可知，本系统在双人同时上下车和双人交叉上下车时，误差控制在20%左右，也能够较好的实现客流信息的检测。

分析实验，可知误差基本上源于两处，第一红外传感器产生的漏计误差和计数错误误差；第二压力传感器的判决误差。当乘客上下车时间低于红外光线发射周期时，乘客不能正常的遮蔽红外光线从而导致漏计。当有多人同时上下车，彼此间互相遮挡红外光线也会引起计数错误。

4 结语

本文设计研究了一种新型的综合性客流信息检测系统，通过相应的算法实现了客流信息检测准确度的提高。从传统的40%-60%的准确度提高到了80%左右。虽然进一步的提高了检测的准确度，但当乘客上下车次序很混乱的时候，还是存在较大的检测误差，还需要进一步的改进或寻找更有效的算法实现检测准确度的进一步提高。

【参考文献】

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[责任编辑：王楠]