地鐵afc乘客通行控制系統的製作方法
2023-05-18 00:31:16
專利名稱：地鐵afc乘客通行控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種地鐵AFC乘客通行控制系統。
背景技術：
閘機作為自動檢票設備，是城市軌道交通的自動售檢票(Automatic Fare Collection, AFC)系統中的關鍵設備之一，它驗證乘客的車票，允許有票的乘客自由進出閘機通道，閘機對乘客的「允許」和「禁止」有以下兩種控制方式(I)三桿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個人進出但攜帶大量物品，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收到太多限制，乘客感覺不方便，特別是當地鐵發生緊急情況，如地震、火災、水災等自然災害或人員騷亂，閘機通道無法完全敞開，仍然只允許一個人通過，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；(2)扇門式扇門式通過扇形門板旋轉控制乘客出入閘機通道，優點是允許乘客適當攜帶物品進出閘機通道，乘客感覺到方便，人性化程度較高，特別是在地鐵發生緊急情況，如地震、火災、水災等自然災害或人員騷亂等情況時，閘機可完全打開，可以最快速度將高度密集人群疏散出地鐵，最大限度避免乘客的傷亡和損失，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，佔用較大的地鐵空間， 不能對進出閘機通道的乘客或物品進行自動檢測和通行控制。
實用新型內容本實用新型的目的即在於克服現有技術的不足，提供一种放行速度快，在特殊情況下能快速通行，自動監測分析通行人數和車票的有效性，防止無票乘客尾隨通行的地鐵 AFC乘客通彳了控制系統。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現地鐵AFC乘客通行控制系統，它包括閘機機箱以及閘機機箱內置的閘機控制板，閘機機箱上設有傳感器、讀卡器、顯示器、 蜂鳴器、指示燈和閘機門，傳感器、讀卡器、顯示器、蜂鳴器、指示燈和閘機門分別與閘機控制板連接，所述的閘機控制板包括單片機，所述的閘機控制板還通過總線與上位機相連，讀卡器讀取乘客提供的車票，確定車票是否有效，顯示器顯示「允許通行」或「禁止通行」，蜂鳴器通過蜂鳴的聲音對乘客的一些違規現象提出警示，設置在一定時間內可以自動報警。所述的傳感器為紅外傳感器，其發射機和接收機分別安裝在閘機兩側的相對位置，用於檢測乘客在閘機通道中的通行情況；所述的紅外傳感器的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15 20cm，從上往下，第一行3組紅外傳感器，離地高度Im ;第二行11組紅外傳感器，離地高度70cm ;第三行11組紅外傳感器，離地高度20cm ； 第四行2組傳感器，離地高度小於20cm。[0008]本實用新型的有益效果是本實用新型提供一種地鐵AFC乘客通行控制系統，採用閘機機箱和機箱內設的閘機控制板對乘客在閘機通道內的通過行為進行識別，具有確定和識別通過者的各種通過行為，可以阻攔無票闖入或尾隨逃票者，保護拖帶行李或攜帶兒童的乘客不被閘機關閉的門扇夾住，能正常通過，加快乘客通行速度，閘機對乘客的通過行為的控制更加靈活有效，為實現按裡程計費的AFC系統奠定了實施基礎，在發生緊急情況， 如地震、火災、水災等自然災害或人員騷亂等情況下能過迅速通行等優點。
圖I為本實用新型的結構框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的描述，但本實用新型的保護範圍不局限於以下所述。如圖I所示，地鐵AFC乘客通行控制系統，它包括閘機機箱以及閘機機箱內置的閘機控制板，閘機機箱上設有傳感器、讀卡器、顯示器、蜂鳴器、指示燈和閘機門，傳感器、讀卡器、顯示器、蜂鳴器、指示燈和閘機門分別與閘機控制板連接，所述的閘機控制板包括單片機，所述的閘機控制板還通過總線與上位機相連，讀卡器讀取乘客提供的車票，確定車票是否有效，顯示器顯示「允許通行」或「禁止通行」，蜂鳴器通過蜂鳴的聲音對乘客的一些違規現象提出警示，設置在一定時間內可以自動報警。所述的傳感器為紅外傳感器，其發射機和接收機分別安裝在閘機兩側的相對位置，用於檢測乘客在閘機通道中的通行情況；所述的紅外傳感器的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15 20cm，從上往下，第一行3組紅外傳感器，離地高度Im ;第二行11組紅外傳感器，離地高度70cm ;第三行11組紅外傳感器，離地高度20cm ； 第四行2組傳感器，離地高度小於20cm。當乘客進入閘機通道時，必然阻擋一些紅外線光束，根據27束紅外線被阻擋的情況，以及阻擋物的形狀和該形狀的移動，採用適當的算法，大體判斷出是乘客還是物品，及其高度、寬度等等，閘機控制板將紅外傳感器採集到的數據信息進行處理。本實用新型的工作過程通過紅外傳感器檢測有無乘客進出，如果沒有，繼續監督，若有乘客，則判斷乘客身高是否超過一定高度，如果身高不足一定高度，就作為兒童免票處理，如果超過一定高度，就作為大人需要購票處理；根據紅外傳感器採集到的信息確定閘機通道中的總人數；根據讀卡器的信息確定乘客提供的總票卡數，判斷大人人數與所需要的票卡數是否足夠，如果相同，則閘機門開啟，乘客通過，如果不夠，閘機門不打開，並通過蜂鳴器發出警告，閘機控制板控制紅外線的發送和接收，定時將從傳感器收到的數據發送給上位機，與上位機進行通信，當乘客進出閘機通道時，阻擋了一些紅外線，在預定時間點內沒有接收到紅外線數據信息，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，在預定時間點內接收到紅外線數據信息，並將接收到的信息發送給上位機，上位機便得到乘客進出閘機通道的動態圖像，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，經驗庫用於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、多人通行是分離或貼近等等，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信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，當特徵值在預定門限下時，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，推理庫執行一系列的研判準則，並根據不斷進行的試驗結果，不斷修正已有的研判準則，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覆進行推演，直到得到較好的結果。本實用新型應用到的研判準則為(I)U行紅外線都沒有被阻擋，則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I 2束紅外線被阻擋(寬度36 54cm), D行紅外線被阻擋，有I 2束紅外線被阻擋(寬度36 54cm)，而且沒有擺動，則物品進出閘機通道的可能性較大，如果有車票，表示有人攜帶，可打開窗門，允許通行山行紅外線被阻擋，有I 2束紅外線被阻擋(寬度36 54cm)，而且沒有擺動，則物品進出閘機通道的可能性較大，只要有車票，就打開窗門，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較大，如果有車票，可打開窗門，允許通行；D行紅外線被阻擋，有2 3束紅外線被阻擋(寬度54 72cm)，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較大，如果有兩張車票，則打開扇門，允許通行，如果只有一張車票，就不打開扇門，禁止通行，並發出蜂鳴的聲音告警；(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較大，如果有車票，可打開窗門，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)，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較大，如果只有一張車票，就不打開扇門，禁止通行，並發出蜂鳴的聲音告警；(5) U行紅外線有3束出現「阻擋-不阻擋-阻擋」，D行紅外線有3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較大，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，並發出蜂鳴的聲音告警；(6) T行紅外線未阻擋，表示此人的高度不足lm，不需要車票，打開扇門，允許通(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較大，立即打開扇門，允許通行。以上的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，系統的默認狀態為「等待」，並且能夠從一個狀態轉入另一個狀態，轉換條件為( I)系統一般都是處於「等待」狀態；(2)當乘客阻擋U11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；[0026](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U5 U2紅外線時，表示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U1紅外線時，表示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)以上條件的出現是按順序進行的，如果順序不對或者出現以上條件以外的其它任何情況時，系統轉入「異常」狀態，發出警告，然後系統返回「等待」狀態。
權利要求1.地鐵AFC乘客通行控制系統，其特徵在於它包括閘機機箱以及閘機機箱內置的閘機控制板，閘機機箱上設有傳感器、讀卡器、顯示器、蜂鳴器、指示燈和閘機門，傳感器、讀卡器、顯示器、蜂鳴器、指示燈和閘機門分別與閘機控制板連接，所述的閘機控制板包括單片機。
2.根據權利要求I所述的地鐵AFC乘客通行控制系統，其特徵在於所述的閘機控制板還通過總線與上位機相連。
3.根據權利要求I所述的地鐵AFC乘客通行控制系統，其特徵在於所述的傳感器為紅外傳感器，其發射機和接收機分別安裝在閘機兩側的相對位置。
4.根據權利要求3所述的地鐵AFC乘客通行控制系統，其特徵在於所述的紅外傳感器的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15 20cm，從上往下，第一行3組紅外傳感器，離地高度Im ;第二行11組紅外傳感器，離地高度70cm ;第三行11組紅外傳感器，離地高度20cm ;第四行2組傳感器，離地高度小於20cm。
專利摘要本實用新型公開了一種地鐵AFC乘客通行控制系統，它包括閘機機箱以及閘機機箱內置的閘機控制板，閘機機箱上設有傳感器、讀卡器、顯示器、蜂鳴器、指示燈和閘機門，傳感器、讀卡器、顯示器、蜂鳴器、指示燈和閘機門分別與閘機控制板連接，所述的閘機控制板包括單片機。本實用新型提供一種地鐵AFC乘客通行控制系統，採用閘機機箱和機箱內設的閘機控制板識別乘客在閘機通道內的通過，具有確定和識別通過者的各種通過行為，可阻攔無票闖入或尾隨逃票者，保護拖帶行李或攜帶兒童的乘客不被閘機關閉的門扇夾住，加快乘客通行速度，為實現按裡程計費的AFC系統奠定了基礎，在發生緊急情況下能過迅速通行等優點。
文檔編號E01F13/04GK202351685SQ20112050249
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月6日 優先權日2011年12月6日
發明者向生建, 羅亮, 蔣蓉穗, 鄭軍, 陳錫銘 申請人:四川久遠新方向智能科技有限公司