地鐵afc系統乘客通行控制設備的製作方法

2023-12-07 17:17:46

專利名稱：地鐵afc系統乘客通行控制設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及地鐵自動售檢票系統，特別是一種地鐵AFC系統乘客通行控制設 備。
背景技術：
自動閘機是現代地鐵自動售檢票(AFC)系統的重要組成部分。它驗證乘客的車 票，允許有票乘客自由進出閘機通道，防止無票乘客違規進出閘機通道。
自動閘機對乘客的"允許"和"禁止"有兩種控制方式三桿式和扇門式。不論哪 一種方式-三桿式通過三桿旋轉控制乘客出入閘機通道，是過去和現在國內外大多數地鐵 對乘客驗票和控制出入的方式。其優點是每次只允許一個人進出閘機通道，不可能兩個人 同時進出或一人進出但攜帶大物品，完全避免了無票乘客尾隨有票乘客違規進入閘機通道 乘坐地鐵列車，也完全杜絕了乘客攜帶過大物品。其缺點是乘客攜帶物品受到太多限制，乘 客深感不方便，特別是當地鐵發生緊急情況時，例如地震、火災、水災等自然災害或人員騷 亂，閘門通道無法完全敞開，仍然只允許一個人一個人通過，成百上千密集人群根本無法快 速疏散從而造成重大甚至慘重的傷亡和損失。缺點涉及人命，完全蓋過優點，因此三桿式已 經並且將會被逐步淘汰。 _扇門式通過扇形門板旋轉控制乘客出入閘機通道，是為取代三桿式而發展起來 的。其優點和缺點與三桿式正好相反優點是允許乘客適當攜帶若干物品進出閘機通道，乘 客感到很方便、很人性，特別是在地鐵發生自然災害、人員騷亂等緊急情況時，可完全打開 閘機通道，以最快速度將高度密集的人群疏散出地鐵，最大限度避免了乘客的傷亡和損失； 其缺點是無票乘客有可能尾隨有票乘客違規進入閘機通道乘坐地鐵列車，乘客可能攜帶過 大物品。相對比較，乘客的人身安全比什麼都重要，所以它已經被目前一些自動閘機使用， 並將被越來越多的自動閘機所廣泛採用，成為自動閘機的一個發展方向。但是扇門式的缺 點還是必須克服的，應當識別有票乘客有否被跟隨現象，如果有，應當搞清跟隨的是人還是 物。為此，必須對進出閘機通道的人或物進行自動檢測和通行控制，目前還沒有這種能夠自 動檢票並判定人數的控制設備。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一种放行速度快，在特殊情況下能夠迅速通行，自動監
測分析通行人數和車票有效性的地鐵AFC系統乘客通行控制設備。 本實用新型的地鐵AFC系統乘客通行控制設備通過下述技術方案予以實現 地鐵AFC系統乘客通行控制設備，包括自動閘機，自動閘機包括傳感器、控制系
統、控制機構、讀卡器、顯示器、蜂鳴器、指示燈，所述傳感器、控制機構、讀卡器、顯示器、蜂
鳴器與指示燈分別連接控制系統。傳感器為紅外線傳感器，其發射機和接收機分別安裝在
自動閘機兩側的相對位置。控制機構為扇門式控制機構。[0009] _紅外線傳感器用於檢測乘客在閘機通道中的通行情況；-控制系統通過讀卡器提供的乘客車票有效性和傳感器提供的乘客通行情況決定
是否開啟或關閉控制機構；-控制機構的開啟或關閉對乘客進出閘機通道進行實際的控制；-讀卡器讀取乘客提供的車票，並確定車票是否有效；-顯示器顯示"允許通行"或"禁止通行"；-蜂鳴器用蜂鳴音對乘客一些違規現象提出警示； 當乘客進入閘機通道時，必然阻擋一些紅外線束，根據27束紅外線被阻擋的情 況，以及阻擋的形狀和該形狀的移動，採用適當的算法，能夠大體判斷出是乘客還是物品， 及其高度、寬度，等等。 通行控制的功能包括來自傳感器的數據採集、數據處理、數據通信、閘門控制、信 息顯示、違規告警等方面。通行控制的流程大體上如下 通過傳感器檢測有沒有乘客進出；如果沒有，就繼續監督；如果有乘客，就判斷乘 客身高是否超過一定高度；如果身高不足一定高度，就作為兒童免票； 如果身高超過一定高度，就作為大人要票；根據來自傳感器的信息確定閘機通道 中總人數；根據來自讀卡器的信息確定乘客提供的總票卡數；判斷大人人數所需要的票卡 數是否足夠；如果足夠，就令控制機構打開，讓乘客通過；如果不夠，就不令控制機構打開 或保持該機構關閉並通過蜂鳴器發出告警。從這一流程可以看出，關鍵是對進出的乘客或 物品的特徵信息進行檢測並進行各種研判。 對本實用新型所用到的安裝於自動閘機兩側的紅外線傳感器的優選方式為紅 外線傳感器，其發射機和接收機共有27組，分四行排列，同一行傳感器間距為15cm-20cm ; 從上往下，第一行3組紅外線傳感器，離地高度1米；第二行11組紅外線傳感器離地高度 70cm ;第三行11組紅外線傳感器離地高度20cm ;第四行2組紅外線傳感器離地高度小於 20cm。 控制系統為了採集傳感器的監控信息，在軟體的控制下定時進行傳感器紅外線信 號的發送和接收；軟體基於單片機運行，控制紅外線發送和接收，和上位機進行通信，定時 將從傳感器收到數據發送給上位機。當乘客進出閘機通道時，阻擋了一些紅外線，在預定時 間點軟體將得不到紅外線數據，從而不向上位機發送信息；除了乘客活動軌跡以外的其它 位置，在預定時間點軟體可得到紅外線數據，將向上位機發送信息。於是，上位機便得到乘 客進出閘機通道的動態圖像 有數據就沒有乘客，無數據就有乘客，並且有無數據的圖像在移動。這樣就得到當 前乘客通行信息圖譜。可以通過專家系統和有限狀態機等技術對進出的乘客或物品的特徵 信息進行檢測並進行各種研判。 本實用新型的地鐵AFC系統乘客通行控制設備與現有技術相比，有如下積極效果 本地鐵AFC系統乘客通行控制設備放行速度快，在特殊情況下能夠迅速通行，能 夠自動監測分析通行人數和車票有效性，防止無票乘客尾隨通行。

本實用新型將通過例子並參照附圖的方式說明，其中[0025] 圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特徵，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換。即，除非特別敘述，每個特徵只 是一系列等效或類似特徵中的一個例子而已。 本實施例的地鐵AFC系統乘客通行控制設備，參見附圖1所示包括自動閘機，自 動閘機包括27組發射機和接收機分別安裝在自動閘機兩側的相對位置的紅外線傳感器、 控制系統、控制機構、讀卡器、顯示器、蜂鳴器、指示燈，所述傳感器、控制機構、讀卡器、顯示 器、蜂鳴器與指示燈分別連接控制系統。控制機構為扇門式控制機構。 27組紅外線傳感器用於檢測乘客在閘機通道中的通行情況，其發射機和接收機均 分四行排列，同一行傳感器間距為18cm ;從上往下，第一行3組紅外線傳感器，離地高度1 米；第二行11組紅外線傳感器離地高度70cm ;第三行11組紅外線傳感器離地高度20cm ; 第四行2組紅外線傳感器離地高度為10cm。 控制系統為了採集傳感器的監控信息，在軟體的控制下定時進行傳感器紅外線信 號的發送和接收；軟體基於單片機運行，控制紅外線發送和接收，和上位機進行通信，定時 將從傳感器收到數據發送給上位機。當乘客進出閘機通道時，阻擋了一些紅外線，在預定時 間點軟體將得不到紅外線數據，從而不向上位機發送信息；除了乘客活動軌跡以外的其它 位置，在預定時間點軟體可得到紅外線數據，將向上位機發送信息。於是，上位機便得到乘 客進出閘機通道的動態圖像 有數據就沒有乘客，無數據就有乘客，並且有無數據的圖像在移動。這樣就得到當 前乘客通行信息圖譜。通過專家系統和有限狀態機技術對進出的乘客或物品的特徵信息進 行檢測並進行各種研判。 設置經驗庫和推理庫。經驗庫存放各種通行類型的乘客通行信息圖譜。乘客通行 類型包括胖瘦、兩腿直立或分離、單人通行或多人通行、多人通行時分離或貼近，等等。對每 類都備有很多版本，並規定一些特徵值及其範圍。乘客研判就是將當前乘客通行信息圖譜 和經驗庫中對應類型的乘客通行信息圖譜進行比對，特別是進行特徵值的比對，當特徵值 誤差在預定門限下時，則予以肯定；誤差超過預定門限的，則予以否定。這是最初步的研判。 更深入的研判需要使用推理庫。推理庫執行一系列研判準則，並且根據不斷進行的試驗結 果，不斷修正已有研判準則，甚至增加或刪除研判準則。推理庫在各個有關研判準則之間反 復進行推演，直到得到較好的結果。 本實施例應用到的研判準則為 (1) U行紅外線都沒有被阻擋，說明沒有任何乘客或物品進出閘機通道。 (2) U行紅外線被阻擋，有1-2束紅外線被阻擋(寬度36-54cm) ， D行紅外線被阻
擋，有1-2束紅外線被阻擋(寬度36-54cm)，而且沒有擺動，說明物品進出閘機通道的可能
性大，如果有車票，表示有人攜帶，可打開扇門，允許通行；D行紅外線被阻擋，有1-2束紅外
線被阻擋，而且擺動，說明乘客進出閘機通道的可能性大，只要有車票，就打開扇門，允許通行。 (3) U行紅外線被阻擋，有2-3束紅外線被阻擋(寬度54-72cm) ， D行紅外線被阻擋，有2-3束紅外線被阻擋(寬度54-72cm)，而且沒有擺動，說明乘客攜帶厚度70cm左右的 物品進出閘機通道的可能性大，如果有車票，可打開扇門，允許通行；D行紅外線被阻擋，有 2-3束紅外線被阻擋，而且擺動，說明一個乘客尾隨另一個乘客(合計寬度70cm左右)進出 閘機通道的可能性大，如果有兩張車票，就打開扇門，允許通行；如果只有一張車票，就不打 開扇門，禁止通行，並發出蜂鳴音告警。 (4)U行紅外線被阻擋，有3束以上紅外線被阻擋(寬度72cm以上)，D行紅外線 被阻擋，有3束以上紅外線被阻擋(寬度72cm以上)，而且沒有擺動，說明乘客攜帶厚度大 於72cm的大物品進出閘機通道的可能性大，如果有車票，可打開扇門，允許通行；D行紅外 線被阻擋，有3束以上紅外線被阻擋(寬度72cm以上)，而且擺動，說明多個乘客尾隨一個 乘客(合計寬度超過72cm)進出閘機通道的可能性大；如果只有一張車票，就不打開扇門， 禁止通行，並發出蜂鳴音告警。 (5)U行紅外線有三束出現"阻擋-不阻擋-阻擋"，D行紅外線有三束出現"阻 擋_不阻擋_阻擋"，而且擺動，說明兩個乘客相繼但非尾隨進出閘機通道的可能性大，如果 有兩張車票，可打開扇門，允許通行；如果只有一張車票，就不打開扇門，禁止通行，並發出
蜂鳴音告警。 (6)T行紅外線未阻擋，表示人的高度不足1米，不需要車票，打開扇門，允許通行。 其它準則都是針對T行紅外線被阻擋即人的高度超過1米的。 (7) F行和U5或U6紅外線被阻擋甚至D5或D6紅外線被阻擋並且擺動，說明乘客被 扇門夾住的可能性大，立即打開扇門，允許通行，安全第一。 以上乘客通行研判和控制過程可以用一個有限自動機來描述和管理。該有限自動 機設置等待、企圖進入、示票或刷卡、打開扇門、正在進入、完成進入、異常等七個狀態。系統 的默認狀態是"等待"，並且能夠從一個狀態轉入另一個狀態，但這是有條件的 (1)系統一般都是處於"等待"狀態； (2)當乘客阻擋Un紅外線時，表示乘客將要進入閘機通道，系統轉入"企圖進入" 狀態； (3)當乘客出示單程車票或刷儲值卡時，系統轉入"示票或刷卡"狀態； (4)當乘客沒有違規，可以穿過扇門時，系統轉入"打開扇門"狀態； (5)當乘客阻擋U「^紅外線時，說明乘客已經穿過扇門繼續向前行進，系統轉入 "正在進入"狀態； (6)當乘客阻擋^紅外線時，說明乘客已經穿過閘機通道進入車站，系統轉入"完 成進入"狀態，向車站控制中心報告乘客完成進站交易一次； (7)以上條件的出現是有順序的，如果順序不對，或者出現以上條件以外的其它任 何情況時，轉入"異常"狀態，發出告警，然後返回"等待"狀態。 通過傳感器檢測有沒有乘客進出；如果沒有，就繼續監督；如果有乘客，就判斷乘 客身高是否超過一定高度；如果身高不足一定高度，就作為兒童免票； 如果身高超過一定高度，就作為大人要票；控制系統通過讀卡器提供的乘客車票 有效性和傳感器提供的乘客通行情況決定是否開啟或關閉控制機構；根據來自傳感器的信 息確定閘機通道中總人數；根據來自讀卡器的信息確定乘客提供的總票卡數；判斷大人人 數所需要的票卡數是否足夠；如果足夠，就令控制機構打開，讓乘客通過；如果不夠，就不令控制機構打開或保持該機構關閉並通過蜂鳴器發出告警。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護範圍之內。
權利要求地鐵AFC系統乘客通行控制設備，包括自動閘機，其特徵在於所述自動閘機包括傳感器、控制系統、控制機構、讀卡器、顯示器、蜂鳴器、指示燈，所述傳感器、控制機構、讀卡器、顯示器、蜂鳴器與指示燈分別連接控制系統。
2. 根據權利要求1所述的地鐵AFC系統乘客通行控制設備，其特徵在於所述傳感器 為紅外線傳感器，其發射機和接收機分別安裝在自動閘機兩側的相對位置。
3. 根據權利要求2所述的地鐵AFC系統乘客通行控制設備，其特徵在於所述紅外線 傳感器，其發射機和接收機共有27組，分四行排列，同一行傳感器間距為15cm-20cm ;從上 往下，第一行3組紅外線傳感器，離地高度1米；第二行11組紅外線傳感器離地高度70cm ; 第三行11組紅外線傳感器離地高度20cm ;第四行2組紅外線傳感器離地高度小於20cm。
4. 根據權利要求3所述的地鐵AFC系統乘客通行控制設備，其特徵在於所述控制機 構為扇門式控制機構。
專利摘要本實用新型公開了一種地鐵AFC系統乘客通行控制設備，包括自動閘機，自動閘機包括傳感器、控制系統、控制機構、讀卡器、顯示器、蜂鳴器、指示燈，所述傳感器、控制機構、讀卡器、顯示器、蜂鳴器與指示燈分別連接控制系統，傳感器為紅外線傳感器，其發射機和接收機分別安裝在自動閘機兩側的相對位置，控制機構為扇門式控制機構。設備放行速度快，在特殊情況下能夠迅速通行，能夠自動監測分析通行人數和車票有效性，防止無票乘客尾隨通行。
文檔編號G07C9/00GK201498035SQ20092030830
公開日2010年6月2日 申請日期2009年8月19日 優先權日2009年8月19日
發明者向生建, 李雲雪, 遊志宇, 羅亮, 蔣蓉穗, 陳錫銘 申請人:四川久遠新方向智能科技有限公司