本發(fā)明屬于城市公交客流調(diào)查領(lǐng)域,尤其涉及基于站臺(tái)視頻分析的城市公交客流調(diào)查方法及其調(diào)查系統(tǒng)。
背景技術(shù):
城市公交客流是指人們出行需要選擇乘坐城市公共交通車輛以實(shí)現(xiàn)其位置移動(dòng)而達(dá)到出行目的的乘客群。客流量從總的方面可以反映城市居民需要乘坐公共交通車輛的數(shù)量程度。它是由城市和郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等固定居住人口和外地住城市的臨時(shí)人口,因生產(chǎn)、生活等需要出行乘車構(gòu)成的,其中包含時(shí)間、方向、地點(diǎn)、距離、數(shù)量等因素。公共交通行業(yè)決策管理者們,為了分析客流在公共交通線路上的具體分布,經(jīng)常要了解某一路段或某一站點(diǎn)的乘客乘車情況,通過對(duì)路網(wǎng)上的客流動(dòng)態(tài)、方向上的客流動(dòng)態(tài)、斷面上的客流動(dòng)態(tài)以及客流動(dòng)態(tài)的演變規(guī)律等了解或掌握不同維度下的分析方法,來分析了掌握城市公共交通出行比率。
傳統(tǒng)的客流調(diào)查方法主要包括隨車客流調(diào)查法、目測(cè)客流調(diào)查法、問詢客流調(diào)查法、ic卡客流調(diào)查法、問卷式調(diào)查法、車載視頻客流統(tǒng)計(jì)法等。其中通過隨車客流調(diào)查方法的收集的資料全面,準(zhǔn)確度高,用途較廣,對(duì)內(nèi)可以掌握客流動(dòng)態(tài)規(guī)律的全貌,對(duì)外可為城市規(guī)劃、交通治理提供參考依據(jù),但這種調(diào)查所費(fèi)人力、物力較多,資料整理復(fù)雜,人工統(tǒng)計(jì)難度大;目測(cè)客流調(diào)查方法所用人力少、資料整理簡(jiǎn)便,但這種方法反映的動(dòng)態(tài)是局部的,需與其他調(diào)查方式結(jié)合使用;問詢式調(diào)查方法可以獲取該線路各個(gè)斷面乘客分布動(dòng)態(tài)資料,但這種方法需要通過受調(diào)查人填表獲得信息,受被調(diào)查者文化程度、時(shí)間、環(huán)境、抽樣比例等條件因系影響,調(diào)查難度較大;ic卡客流調(diào)查法可能對(duì)每條線路上的月票流量分布進(jìn)行分析,以研究現(xiàn)有線路的走向與運(yùn)力,適應(yīng)客運(yùn)量的需求,但ic卡客流調(diào)查只知道上客位置和人數(shù),不了解乘客下車站點(diǎn);車載視頻客流統(tǒng)計(jì)法,通過車載視頻數(shù)據(jù)識(shí)別統(tǒng)計(jì)車輛上車、下車人數(shù),從而得到當(dāng)前車載人數(shù),但這種方法并不能知道每位乘客從哪里上、哪里下,對(duì)于更深入的客流分析無法支撐。出行調(diào)查法,是由規(guī)劃部門組織實(shí)施,通過公交、公安、交管、街道等各方面的配合,調(diào)查方式通過對(duì)工廠、機(jī)關(guān)、學(xué)校、文體場(chǎng)館等單位職工或居民小區(qū)的居民出行動(dòng)態(tài)進(jìn)行調(diào)查的一種方法,該方法需要事前精心準(zhǔn)備和完善地組織才能進(jìn)行,需要制定周密的調(diào)查方案,成本消耗最大。
通過分析,上述調(diào)查法所采用的手段大多是需要投入大量的人力、物力來進(jìn)行調(diào)查、取證、統(tǒng)計(jì)及分析。受調(diào)查方法、人力、物力、資金成本、時(shí)間、頻率、環(huán)境等各類局限性因素影響較大,調(diào)查所投人力、物力大,難度大、效率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)背景技術(shù)的不足提供了一種基于站臺(tái)視頻分析的城市公交客流調(diào)查方法及其調(diào)查系統(tǒng),通過分析公交站臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)以及智能公交調(diào)度數(shù)據(jù),建立一套可精確識(shí)別乘客的上、下車站點(diǎn),換乘及乘坐時(shí)間的客流調(diào)查方法。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案
一種基于站臺(tái)視頻分析的城市公交客流調(diào)查方法,具體包含如下步驟;
步驟1,通過視頻分析系統(tǒng)獲取每個(gè)公交站臺(tái)候車區(qū)、上下客區(qū)和公交車道的視頻數(shù)據(jù),并根據(jù)所獲取的視頻數(shù)據(jù)劃定乘客人數(shù)統(tǒng)計(jì)的計(jì)算區(qū)域;
步驟2,視頻分析系統(tǒng)通過分析站臺(tái)的視頻數(shù)據(jù),跟蹤識(shí)別計(jì)算區(qū)域的每一位乘客,并根據(jù)每位乘客的體貌特征數(shù)據(jù)計(jì)算每位乘客的特征向量值,采用方向梯度直方圖特征;
步驟3,當(dāng)新的乘客進(jìn)入計(jì)算區(qū)域時(shí),為新的乘客分配一個(gè)唯一的guid,并與其特征向量值關(guān)聯(lián),乘客在各個(gè)計(jì)算區(qū)域內(nèi)移動(dòng)且特征向量值不變;當(dāng)乘客離開計(jì)算區(qū)域時(shí),則廢棄為該乘客分配的guid;
步驟4,視頻分析系統(tǒng)為每個(gè)站臺(tái)、每輛公交車設(shè)置內(nèi)存實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫;確保在某個(gè)站臺(tái)和某臺(tái)車輛中的計(jì)算空間內(nèi)特征向量值重復(fù)概率低;所述內(nèi)存實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)站臺(tái)編號(hào)、乘客guid、所在區(qū)域、特征向量值;
步驟5,當(dāng)公交車輛進(jìn)站時(shí),公交調(diào)度系統(tǒng)會(huì)向視頻分析系統(tǒng)發(fā)送公交車輛進(jìn)站指令;
步驟6,視頻分析系統(tǒng)根據(jù)公交車輛進(jìn)站指令,根據(jù)調(diào)度指令下發(fā)的車型信息,動(dòng)態(tài)調(diào)整和優(yōu)化上下客的計(jì)算區(qū)域;
步驟7,視頻分析系統(tǒng)跟蹤每位進(jìn)入上客通道計(jì)算區(qū)域的乘客,并記錄跟蹤對(duì)象,將第一次進(jìn)入計(jì)算區(qū)域的時(shí)間,作為候車起始時(shí)間;
步驟8,視頻分析系統(tǒng)將進(jìn)入上客通道的所有乘客特征向量值與該趟次公交車輛關(guān)聯(lián),完成乘客guid、乘客特征、候車起始時(shí)間、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)的實(shí)時(shí)記錄,進(jìn)而將記錄保存在內(nèi)存實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中;
步驟9,視頻分析系統(tǒng)跟蹤每位進(jìn)入下客通道計(jì)算區(qū)域的乘客,并計(jì)算其特征向量值,進(jìn)入下客通道的乘客要將其從公交車數(shù)據(jù)庫中移到下客區(qū)域,進(jìn)而加入下客清單;
步驟10,視頻分析系統(tǒng)跟蹤所有下客通道的乘客:
步驟10.1,若視頻跟蹤對(duì)象離開視頻計(jì)算區(qū)域,則從內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中查找到該特征值在該車輛的上車記錄信息,并形成完整客流數(shù)據(jù)并記錄到數(shù)據(jù)庫中,所述完整客流數(shù)據(jù)包含乘客guid、乘客特征、候車起始時(shí)間、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)、下車時(shí)間、下車站點(diǎn);
步驟10.2,若視頻跟蹤對(duì)象未離開視頻計(jì)算區(qū)域,且重新進(jìn)入上客通道,則形成實(shí)時(shí)記錄,跳轉(zhuǎn)至步驟6;所述實(shí)時(shí)記錄包含乘客特征、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、換乘信息;所述換乘信息包含乘客特征、候車起始時(shí)間、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、下車時(shí)間、下車站點(diǎn)。
作為本發(fā)明一種基于站臺(tái)視頻分析的城市公交客流調(diào)查方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案,在步驟1中,所述計(jì)算區(qū)域包含站臺(tái)等候區(qū)、公交車去、公交車上下客區(qū)。
作為本發(fā)明一種基于站臺(tái)視頻分析的城市公交客流調(diào)查方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案,在步驟2中,所述特征向量分辨率為1000。
作為本發(fā)明一種基于站臺(tái)視頻分析的城市公交客流調(diào)查方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案,在步驟5中,所述車輛進(jìn)站指令包含車型信息、線路信息和車號(hào)信息。
一種基于站臺(tái)視頻分析的城市公交客流調(diào)查系統(tǒng),包含實(shí)時(shí)視頻接入服務(wù)器、視頻分析服務(wù)器、實(shí)時(shí)內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、公交智能調(diào)度系統(tǒng)、調(diào)度通訊服務(wù)器、車載gps調(diào)度終端、站臺(tái)攝像機(jī);所述站臺(tái)攝像機(jī)依次經(jīng)過實(shí)時(shí)視頻接入服務(wù)器、視頻分析服務(wù)器連接實(shí)時(shí)內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,所述車載gps調(diào)度終端依次經(jīng)過調(diào)度通訊服務(wù)器、公交智能調(diào)度系統(tǒng)連接實(shí)時(shí)內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器;
其中,站臺(tái)攝像機(jī),用于獲取每個(gè)公交站臺(tái)候車區(qū)、上下客區(qū)和公交車道的視頻數(shù)據(jù);
實(shí)時(shí)視頻接入服務(wù)器,用于實(shí)時(shí)將獲取每個(gè)公交站臺(tái)候車區(qū)、上下客區(qū)和公交車道的視頻數(shù)據(jù)傳輸至視頻分析服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析;
實(shí)時(shí)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫,用于存入實(shí)時(shí)客流數(shù)據(jù)及讀取實(shí)時(shí)調(diào)度數(shù)據(jù);
公交智能調(diào)度系統(tǒng),用于通過調(diào)度通訊服務(wù)器將客流數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸至車載gps調(diào)度終端。
本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下技術(shù)效果:
1、本發(fā)明通過站臺(tái)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)分析,結(jié)合公交調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù),計(jì)算出的客流可精確記錄乘客的候車起始時(shí)間,所乘車輛編號(hào)、所乘線路編號(hào)、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)、下車時(shí)間、下車站點(diǎn),彌補(bǔ)了以往客流調(diào)查方法的不足。
2、本發(fā)明通過站臺(tái)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)分析,結(jié)合公交調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù),計(jì)算出的客流可精確記錄乘客換乘車輛編號(hào)、換乘線路編號(hào)、換乘上車時(shí)間、換乘上車站點(diǎn)、換乘下車時(shí)間、換乘下車站點(diǎn),填補(bǔ)可以往客流調(diào)查方法無法了解乘客換乘信息的空白。
附圖說明
圖1是視頻分析計(jì)算客流示意圖;
圖2是本發(fā)明典型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
如圖1所示,將視頻劃分為站臺(tái)等候區(qū)、公交車輛、上下客區(qū)等,乘客在不同計(jì)算區(qū)之間變換,實(shí)現(xiàn)客流的統(tǒng)計(jì)。
如圖2所示,一種基于站臺(tái)視頻分析的城市公交客流調(diào)查系統(tǒng),包含實(shí)時(shí)視頻接入服務(wù)器、視頻分析服務(wù)器、實(shí)時(shí)內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、公交智能調(diào)度系統(tǒng)、調(diào)度通訊服務(wù)器、車載gps調(diào)度終端、站臺(tái)攝像機(jī);所述站臺(tái)攝像機(jī)依次經(jīng)過實(shí)時(shí)視頻接入服務(wù)器、視頻分析服務(wù)器連接實(shí)時(shí)內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,所述車載gps調(diào)度終端依次經(jīng)過調(diào)度通訊服務(wù)器、公交智能調(diào)度系統(tǒng)連接實(shí)時(shí)內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器;
其中,站臺(tái)攝像機(jī),用于獲取每個(gè)公交站臺(tái)候車區(qū)、上下客區(qū)和公交車道的視頻數(shù)據(jù);
實(shí)時(shí)視頻接入服務(wù)器,用于實(shí)時(shí)將獲取每個(gè)公交站臺(tái)候車區(qū)、上下客區(qū)和公交車道的視頻數(shù)據(jù)傳輸至視頻分析服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析;
實(shí)時(shí)內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,用于存入實(shí)時(shí)客流數(shù)據(jù)及讀取實(shí)時(shí)調(diào)度數(shù)據(jù);
公交智能調(diào)度系統(tǒng),用于通過調(diào)度通訊服務(wù)器將客流數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸至車載gps調(diào)度終端。
具體實(shí)現(xiàn)如下:
步驟1,在每個(gè)公交站臺(tái)兩端安裝具備實(shí)時(shí)視頻傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),通過視頻分析系統(tǒng)獲取獲取每個(gè)公交站臺(tái)兩路覆蓋站臺(tái)候車區(qū)、上下客區(qū)、公交車道的視頻數(shù)據(jù),并針對(duì)不同攝像數(shù)據(jù)劃定計(jì)算區(qū)域,計(jì)算區(qū)域類型包括:站臺(tái)等候區(qū)、公交車去、公交車上下客區(qū);
步驟2,通過視頻跟蹤進(jìn)入計(jì)算區(qū)域的每一位乘客,并根據(jù)體貌特征計(jì)算每位乘客的特征數(shù)據(jù),該特征值取值范圍(1~1000),體貌特征相近,特征值也接近;視頻分析系統(tǒng)分析每對(duì)攝像機(jī)的視頻數(shù)據(jù),可識(shí)別計(jì)算區(qū)域所有人的身高(d1:精確到10cm)、身形(d2:腰圍精確到10cm)頭發(fā)長(zhǎng)短(d3:光頭、短發(fā)、長(zhǎng)發(fā))、頭發(fā)顏色(d4:白、黑、紅、黃、其他)、皮膚顏色(d5:黃、白、黑)、上衣顏色(d6:取值到16色)、上衣類型(d7:短袖、長(zhǎng)袖、大衣、短裝)、褲子/裙子顏色(d8:取值到16色)、褲子/裙子類型(d9:短褲/裙、長(zhǎng)褲/裙)等特征數(shù)據(jù),計(jì)算得出站臺(tái)每一個(gè)人的唯一特征向量值[d1,d2......d9](該值域分辨率1000以上),并將該向量值標(biāo)識(shí)到視頻中的每個(gè)人,特征向量值相近,人的差異就小,當(dāng)計(jì)算區(qū)域中人員較少時(shí)可通過向量夾角進(jìn)行近似模糊匹配;
步驟3,乘客進(jìn)入計(jì)算區(qū)域時(shí),為乘客分配一個(gè)唯一的guid,并與其特征值關(guān)聯(lián),乘客在各個(gè)計(jì)算區(qū)域內(nèi)移動(dòng)特征值不變;
步驟4,乘客離開計(jì)算區(qū)域時(shí),該guid廢棄;
步驟5,為每個(gè)站臺(tái)、每輛公交車設(shè)置內(nèi)存實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄表,確保在某個(gè)站臺(tái)和某臺(tái)車輛中的計(jì)算空間內(nèi)特征值重復(fù)概率低(在不同空間);
步驟6,根據(jù)公交調(diào)度系統(tǒng)發(fā)來的車輛進(jìn)站和車輛車型數(shù)據(jù),根據(jù)車輛車型的前后門位置,動(dòng)態(tài)設(shè)置本趟次的上客區(qū)、下客區(qū)。
步驟7,通過如下條件計(jì)算候車、上車、下車、換乘信息
步驟7.1,乘客進(jìn)入等候區(qū),在等候區(qū)計(jì)算空間,記錄r{乘客guid、乘客特征向量、候車起始時(shí)間};
步驟7.2,乘客未上車離開等候區(qū),記錄r{乘客guid、乘客特征向量、開始候車時(shí)間、結(jié)束候車時(shí)間};
步驟7.3,乘客進(jìn)入上客區(qū),刪除在等候區(qū)計(jì)算空間記錄,在車輛計(jì)算空間,記錄r{乘客guid、乘客特征向量、候車起始時(shí)間、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)};
步驟7.4,乘客進(jìn)入下客區(qū),刪除在車輛計(jì)算空間記錄,在新的站臺(tái)等候區(qū)計(jì)算空間,記錄r{乘客guid、乘客特征向量、候車起始時(shí)間、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)、下車時(shí)間、下車站點(diǎn)};
步驟7.5,乘客下車未離開等候區(qū),再次上車,系統(tǒng)記錄r′{r、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)},跳轉(zhuǎn)步驟4;
步驟8,將計(jì)算結(jié)果r、r′匯總存儲(chǔ)進(jìn)入客流調(diào)查數(shù)據(jù)庫中:視頻分析系統(tǒng)跟蹤每位進(jìn)入上客通道計(jì)算區(qū)域的乘客,并記錄跟蹤對(duì)象,將第一次進(jìn)入計(jì)算區(qū)域時(shí)間,作為候車起始時(shí)間;視頻分析系統(tǒng)將進(jìn)入上客通道的所有乘客特征向量值與該趟次車輛關(guān)聯(lián),完成乘客guid、乘客特征、候車起始時(shí)間、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)的實(shí)時(shí)記錄,進(jìn)而將記錄保存在內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中;
步驟9,視頻分析系統(tǒng)跟蹤每位進(jìn)入下客通道計(jì)算區(qū)域的乘客,并計(jì)算其特征值,加入下客清單;
步驟10,視頻分析系統(tǒng)跟蹤的所有下客乘客:
步驟10.1,若視頻跟蹤對(duì)象離開視頻計(jì)算區(qū)域,則從內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中查找到該特征值在該車輛的上車記錄信息,并形成完整客流數(shù)據(jù)并記錄到數(shù)據(jù)庫中,所述完整客流數(shù)據(jù)包含乘客guid、乘客特征、候車起始時(shí)間、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)、下車時(shí)間、下車站點(diǎn);
步驟10.2,若視頻跟蹤對(duì)象未離開視頻計(jì)算區(qū)域,且重新進(jìn)入上客通道,則形成實(shí)時(shí)記錄,跳轉(zhuǎn)至步驟6;所述實(shí)時(shí)記錄包含乘客特征、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、換乘信息;所述換乘信息包含乘客特征、候車起始時(shí)間、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、下車時(shí)間、下車站點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明通過站臺(tái)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)分析,結(jié)合公交調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù),計(jì)算客流記錄集r{乘客guid、乘客特征、候車起始時(shí)間、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)、下車時(shí)間、下車站點(diǎn)}和換乘記錄集r′{r、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)、下車時(shí)間、下車站點(diǎn)},可完成客流統(tǒng)計(jì)結(jié)果包括:
(1)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)每位乘客的上車站、下車站數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),
(2)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)某條線路,在同一時(shí)刻的所有車載客流量,
(3)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)某條線路,在同一時(shí)刻所有站點(diǎn)客流量,
(4)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)某站點(diǎn),某時(shí)間段內(nèi),候車乘客去向客流統(tǒng)計(jì),fline(r,station,begintime,endtime),其中fline是按線路分類查詢函數(shù),r是客流記錄集,station是某站點(diǎn),begintime是統(tǒng)計(jì)開始時(shí)間,endtime是統(tǒng)計(jì)結(jié)束時(shí)間;
(5)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)乘客在某站點(diǎn),等待某線路的平均時(shí)間,〖avg(f〗line,station(r,wendtime|wbegintime,)),其中fline,station是按線路分類查詢函數(shù),r是客流記錄集,line是某條線路,station是某站點(diǎn),wbegintime是上車時(shí)間,wendtime是候車開始時(shí)間;
本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)乘客換乘情況統(tǒng)計(jì),ex(r′,line1,line2),其中ex是換乘查詢統(tǒng)計(jì)函數(shù),r′是換乘記錄集,line1、line2是兩條有交叉站點(diǎn)的線路。
本發(fā)明通過站臺(tái)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)分析,結(jié)合公交調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù),計(jì)算客流記錄集r{乘客guid、乘客特征、候車起始時(shí)間、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)、下車時(shí)間、下車站點(diǎn)}和換乘記錄集r′{r、車輛編號(hào)、線路編號(hào)、上車時(shí)間、上車站點(diǎn)、下車時(shí)間、下車站點(diǎn)},可完成客流統(tǒng)計(jì);通過分析公交站臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)以及智能公交調(diào)度數(shù)據(jù),建立一套可精確識(shí)別乘客的上、下車站點(diǎn),換乘及乘坐時(shí)間的客流調(diào)查方法。