一种城市轨道交通列车视频监控预警系统及方法

1.本发明涉及列车视频监控技术领域，具体为一种城市轨道交通列车视频监控预警系统及方法。


背景技术：

2.地铁既是城市的主要公共交通方式，也是城市文明的重要展示窗口，乘客文明乘坐地铁不仅体现了乘客的优良素质，还为其他乘客提供了舒适的乘车环境，因此为了保障地铁车厢中乘客舒适的乘车环境，需要对地铁车厢中的不文明行为进行监测和预警提示。
3.当前主要通过地铁工作人员通过监控观察或者车厢巡逻的方式对地铁车厢中乘客的乘车行为进行监测和提示，很显然这种监测方式至少具有以下方面问题：
4.1、无论是人工进行监控观察还是车厢巡逻，均无法降低工作人员的工作量和工作负担，进而无法提高工作人员在工作过程中的效率和效果，从而无法保障车厢中乘客的乘车环境舒适的持续性，降低了乘客乘车的体验感，无法提高地铁出行的良好评价和口碑，在一定程度上也无法增加选择地铁出行人员的数量。
5.2、车厢中乘客的坐姿仪态影响着其他乘客的乘坐空间，当前技术中并没有对座位上乘客的坐姿进行分析，进而无法保障车厢中相邻其他乘客的座位空间和站立乘客的站立空间的合理性和舒适性，降低了其他乘客的乘车体验感和心情，在一定程度上也无法有效的避免乘客之间产生争执和矛盾，从而对其他乘客造成影响，也无法保持地铁车厢中的安静。
6.3、车厢中的扶杆是为了在地铁行驶中给站立乘客保持身体的稳定和安全的工具，当前技术中并没有对站立乘客对扶杆的使用情况进行分析，进而无法有效的避免乘客霸占扶杆，导致部分站立乘客没有支撑的情况，从而无法保障站立乘客在地铁行驶中身体的稳定性和安全性，同时也进一步降低乘客乘车的体验感。


技术实现要素：

7.为了解决上述问题；本发明的目的在于提供一种城市轨道交通列车视频监控预警系统及方法。
8.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明在第一方面提供了一种城市轨道交通列车视频监控预警系统，包括：监控视频获取模块，用于获取指定地铁中指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频。
9.车厢环境分析模块，用于根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，分析指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度。
10.车厢乘坐分析模块，用于根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，获取指定地铁车厢在指定时间段中各乘坐在座位的乘客，并记为各目标乘客，进而分析指定地铁车厢在指定时间段中各目标乘客对应的乘坐规整度；
11.车厢站立分析模块，用于根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，获取
指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客，进而分析指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客对应的站立规范度。
12.车厢文明乘车分析模块，用于根据指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度、各目标乘客对应的乘坐规整度和各站立乘客对应的站立规范度，分析指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数，并判断指定地铁车厢在指定时间段对应乘客乘车的文明情况。
13.预警终端，用于当指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车不文明时，进行预警提示。
14.可选地，所述分析指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度，具体分析过程如下：将指定时间段按照预设时间间隔设置各采集时间点，进而从指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频中获取指定地铁车厢在各采集时间点对应各乘客的图像。
15.将指定地铁车厢在各采集时间点对应各乘客的图像与设定的标准饮食动作图像集合进行对比，分析得到指定地铁车厢在各采集时间点对应的第一环境符合系数，记为其中t表示采集时间点对应的编号，t＝1,2......p。
16.获取指定地铁车厢在各采集时间点对应的噪音值，记为d
t
，进而通过计算公式得到指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度其中d为设定的参考地铁车厢噪音值，ε1、ε2分别为设定的第一环境符合系数、噪音值对应的权重因子，δ为设定的环境舒适度对应的修正因子。
17.可选地，所述分析指定地铁车厢在指定时间段中各目标乘客对应的乘坐规整度，具体分析过程如下：根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，分析得到指定时间段内各目标乘客对应的乘车影响因子，并记为χi，i表示目标乘客对应的编号，i＝1,2......n。
18.从指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频中提取指定时间段内各目标乘客对应的监控视频，进而将指定时间段内各目标乘客对应的监控视频分割为各监控画面。
19.从各目标乘客对应的各监控画面中获取各目标乘客对应的位置，并以各目标乘客的位置为圆心，以预定义长度为半径作各圆，各圆内区域即为各目标乘客的目标影响区域，进而获取各目标乘客在各监控画面对应目标影响区域的乘客数量，记为r
iu
，u表示监控画面对应的编号，u＝1,2......z，同时获取各目标乘客在各监控画面中与其对应目标影响区域中各乘客之间的间距，记为i
′
表示目标乘客对应目标影响区域中乘客编号，i
′
＝1
′
,2
′
......n
′
。
20.通过计算公式
分析得到指定地铁车厢在指定时间段中各目标乘客对应的乘坐规整度αi，其中l表示目标乘客对应目标影响区域的半径，r
′
表示指定地铁车辆在指定时间段对应的乘客数量，μ1、μ2分别为设定的乘客数量、乘客间距对应的权重因子，κ为设定的乘坐规整度对应的修正因子，e表示自然常数。
21.需要说明的是，从指定地铁中指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频中统计得到指定地铁车辆在指定时间段对应的乘客数量。
22.可选地，所述分析得到指定时间段内各目标乘客对应的乘车影响因子，具体分析过程如下：基于指定时间段内各目标乘客对应的各监控画面，获取指定时间段内各目标乘客对应各监控画面中占位宽度和延伸长度，并分别记为b
iu
和l
iu
。
23.根据计算公式得到指定时间段内各目标乘客对应的乘车影响因子χi，其中b、l0分别为设定的乘客参考占位宽度、乘客参考延伸长度，η1、η2分别为设定的占位宽度、延伸长度对应的权重因子，λ为设定的目标乘客乘车影响因子对应的修正因子。
24.可选地，所述分析指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客对应的站立规范度，具体分析过程如下：基于指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，分析得到指定时间段内各站立乘客对应的乘车影响因子，记为表示站立乘客对应的编号，j＝1,2......m。
25.根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，获取指定地铁车厢中各扶杆对应的位置，并获取指定时间段内各站立乘客对应的监控视频，进而将指定时间段内各站立乘客对应的监控视频分割为各监控图像。
26.根据指定时间段内各站立乘客对应的各监控图像，获取指定时间段内各站立乘客在各监控图像中与各扶杆之间的距离，通过均值计算得到指定时间段内各站立乘客与各扶杆之间的平均距离，并将指定时间段内各站立乘客与各扶杆之间的平均距离进行相互对比，从中选取最小距离对应的扶杆，并作为各站立乘客对应的目标扶杆。
27.根据各目标乘客的目标影响区域的分析方式，分析得到各扶杆对应的目标影响区域，由此得到各站立乘客在各监控图像中对应目标扶杆的目标影响区域内站立乘客数量，记为r
′
jr
，r表示监控图像对应的编号，r＝1,2......q，并将各站立乘客在各监控图像中对应目标扶杆的目标影响区域内各站立乘客记为各站立乘客在各监控图像中对应的各目标影响站立乘客，进而获取各站立乘客在各监控图像中目标扶杆与各目标影响站立乘客之间的距离，并记为g表示目标影响站立乘客对应的编号，g＝1,2......f。
28.根据计算公式中，得到指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客对应的站立规范度βj，其中r表示指定地
铁车厢在指定时间段中站立乘客数量，l
′
表示站立乘客对应目标扶杆的目标影响区域半径，分别为设定的站立乘客数量、目标扶杆与目标影响站立乘客之间距离对应的权重因子，θ为设定的站立规范度对应的权重因子。
29.需要说明的是，从指定地铁车辆在指定时间段对应的监控视频中统计指定地铁车厢在指定时间段中站立乘客数量。
30.可选地，所述分析得到指定时间段内各站立乘客对应的乘车影响因子。具体分析过程如下：从指定时间段内各站立乘客对应的各监控图像中获取各站立乘客在各监控图像中与目标扶杆之间的距离，记为lj″g。
31.同时从指定时间段内各站立乘客对应的各监控图像中获取各站立乘客在各监控图像中与目标扶杆之间的接触面积，记为s
jg
。
32.通过计算公式得到指定时间段内各站立乘客对应的乘车影响因子其中sj′
表示第j个站立乘客对应目标扶杆的面积，σ1、σ2分别为设定的站立乘客与目标扶杆之间距离、站立乘客与目标扶杆之间接触面积对应的权重因子，τ为设定的站立乘客乘车影响因子对应的修正因子。
33.可选地，所述分析指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数，具体分析过程如下：将指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度各目标乘客对应的乘坐规整度αi和各站立乘客对应的站立规范度βj代入计算公式中，得到指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数ψ，其中ω1、ω2、ω3分别为设定的环境舒适度、目标乘客乘坐规整度、站立乘客站立规范度对应的权重因子。
34.可选地，所述判断指定地铁车厢在指定时间段对应乘客乘车的文明情况，具体判断过程如下：将指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数与设定的乘客乘车的文明符合系数阈值进行对比，若指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数大于或者等于乘客乘车的文明符合系数阈值，则判定指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车文明，反之则判定指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车不文明。
35.本发明在第二方面提供了一种城市轨道交通列车视频监控预警方法，该方法包括以下步骤：步骤一、监控视频获取：获取指定地铁中指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频。
36.步骤二、车厢环境分析：根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，分析指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度。
37.步骤三、车厢乘坐分析：获取指定地铁车厢在指定时间段中各乘坐在座位的乘客，并记为各目标乘客，进而分析指定地铁车厢在指定时间段中各目标乘客对应的乘坐规整
度。
38.步骤四、车厢站立分析：获取指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客，进而分析指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客对应的站立规范度；
39.步骤五、车厢文明乘车分析：分析指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数，并判断指定地铁车厢在指定时间段对应乘客乘车的文明情况。
40.步骤六、乘车不文明预警：当指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车不文明时，进行预警提示。
41.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
42.1、本发明提供的一种城市轨道交通列车视频监控预警系统及方法，通过对地铁车厢环境的舒适度、各目标乘客的乘坐规整度和各站立乘客对应的站立规范度进行分析，进而分析乘客乘车的文明符合系数，解决了当前技术存在的不足，实现了地铁车厢的智能化和自动化的监测和预警，保障了车厢中乘客的乘车环境舒适度和环境保持的持续性，提高了乘客乘车的体验感，进而提高了地铁出行的良好评价和口碑，在一定程度上也有效增加了选择地铁出行人员的数量。
43.2、本发明在车厢环境分析模块中通过根据地铁车厢中的噪音和饮食情况，对地铁车厢的环境舒适度进行分析，大大的提高了车厢中环境的清净和干净，同时增加了乘客的乘车体验。
44.3、本发明在车厢乘坐分析模块通过根据各目标乘客的坐姿情况，对各目标乘客对应的乘坐规整度进行分析，保障了车厢中相邻其他乘客的座位空间和站立乘客的站立空间的合理性和舒适性，同时也提高了其他乘客的乘车体验感和愉悦心情，在一定程度上也避免了乘客之间产生争执和矛盾，有效的保持地铁车厢中的安静。
45.4、本发明在车厢站立分析模块中通过根据各站立乘客使用扶杆的情况，对各站立乘客对应的站立规范度进行分析，有效的避免了乘客霸占扶杆，导致部分站立乘客没有支撑的情况，从而保障了站立乘客在地铁行驶中身体的稳定性和安全性，同时进一步提高了乘客乘车的体验感。
附图说明
46.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
47.图1为本发明系统模块结构连接示意图。
48.图2为本发明方法实施步骤流程示意图。
具体实施方式
49.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.请参阅图1所示，本发明提供了一种城市轨道交通列车视频监控预警系统，包括监控视频获取模块、车厢环境分析模块、车厢乘坐分析模块、车厢站立分析模块、车厢文明乘车分析模块和预警终端。
51.所述监控视频获取模块分别与车厢环境分析模块、车厢乘坐分析模块和车厢站立分析模块连接，所述车厢文明乘车分析模块分别与车厢环境分析模块、车厢乘坐分析模块、车厢站立分析模块和预警终端连接。
52.监控视频获取模块，用于获取指定地铁中指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频。
53.需要说明的是，从指定地铁管理中心获取指定地铁中指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频。
54.车厢环境分析模块，用于根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，分析指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度。
55.在一个具体的实施例中，分析指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度，具体分析过程如下：将指定时间段按照预设时间间隔设置各采集时间点，进而从指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频中获取指定地铁车厢在各采集时间点对应各乘客的图像。
56.将指定地铁车厢在各采集时间点对应各乘客的图像与设定的标准饮食动作图像集合进行对比，分析得到指定地铁车厢在各采集时间点对应的第一环境符合系数，记为其中t表示采集时间点对应的编号，t＝1,2......p。
57.上述中，分析得到指定地铁车厢在各采集时间点对应的第一环境符合系数，具体分析过程如下：若指定地铁车厢在某采集时间点对应某乘客的图像与标准饮食动作图像集合中某饮食动作图像相同，则判定指定地铁车厢在该采集时间点对应的第一环境符合系数记为a1，若指定地铁车厢在某采集时间点对应各乘客的图像与标准饮食动作图像集合中各饮食动作图像均不相同，则将指定地铁车厢在该采集时间点对应的第一环境符合系数记为a2，以此方式得到指定地铁车厢在各采集时间点对应的第一环境符合系数其中取值为a1或者a2，且a1＜a2，a1和a2均为自然数。
58.获取指定地铁车厢在各采集时间点对应的噪音值，记为d
t
，进而通过计算公式得到指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度其中d为设定的参考地铁车厢噪音值，ε1、ε2分别为设定的第一环境符合系数、噪音值对应的权重因子，δ为设定的环境舒适度对应的修正因子。
59.需要说明的是，将噪音测试仪安装在指定地铁车厢的顶部，进而通过噪音测试仪对指定地铁车厢在各采集时间点对应的噪音值进行采集。
60.本发明在车厢环境分析模块中通过根据地铁车厢中的噪音和饮食情况，对地铁车厢的环境舒适度进行分析，大大的提高了车厢中环境的清净和干净，同时增加了乘客的乘车体验。
61.车厢乘坐分析模块，用于根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，获取
指定地铁车厢在指定时间段中各乘坐在座位的乘客，并记为各目标乘客，进而分析指定地铁车厢在指定时间段中各目标乘客对应的乘坐规整度。
62.在一个具体的实施例中，分析指定地铁车厢在指定时间段中各目标乘客对应的乘坐规整度，具体分析过程如下：根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，分析得到指定时间段内各目标乘客对应的乘车影响因子，并记为χi，i表示目标乘客对应的编号，i＝1,2......n。
63.从指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频中提取指定时间段内各目标乘客对应的监控视频，进而将指定时间段内各目标乘客对应的监控视频分割为各监控画面。
64.从各目标乘客对应的各监控画面中获取各目标乘客对应的位置，并以各目标乘客的位置为圆心，以预定义长度为半径作各圆，各圆内区域即为各目标乘客的目标影响区域，进而获取各目标乘客在各监控画面对应目标影响区域的乘客数量，记为r
iu
，u表示监控画面对应的编号，u＝1,2......z，同时获取各目标乘客在各监控画面中与其对应目标影响区域中各乘客之间的间距，记为i
′
表示目标乘客对应目标影响区域中乘客编号，i
′
＝1
′
,2
′
......n
′
。
65.通过计算公式分析得到指定地铁车厢在指定时间段中各目标乘客对应的乘坐规整度αi，其中l表示目标乘客对应目标影响区域的半径，r
′
表示指定地铁车辆在指定时间段对应的乘客数量，μ1、μ2分别为设定的乘客数量、乘客间距对应的权重因子，κ为设定的乘坐规整度对应的修正因子，e表示自然常数。
66.在又一个具体的实施例中，分析得到指定时间段内各目标乘客对应的乘车影响因子，具体分析过程如下：基于指定时间段内各目标乘客对应的各监控画面，获取指定时间段内各目标乘客对应各监控画面中占位宽度和延伸长度，并分别记为b
iu
和l
iu
。
67.需要说明的是，获取指定时间段内各目标乘客对应各监控画面中占位宽度和延伸长度，具体获取过程如下：从指定时间段内各目标乘客对应的各监控画面中获取各目标乘客在各监控画面中的坐姿轮廓，进而将各目标乘客在各监控画面中坐姿轮廓的最大宽度作为各目标乘客对应各监控画面中的占位宽度，并从各目标乘客对应的各监控画面中各目标乘客在各监控画面中身体超过座椅的长度作为各目标乘客对应各监控画面中的延伸长度。
68.根据计算公式得到指定时间段内各目标乘客对应的乘车影响因子χi，其中b、l0分别为设定的乘客参考占位宽度、乘客参考延伸长度，η1、η2分别为设定的占位宽度、延伸长度对应的权重因子，λ为设定的目标乘客乘车影响因子对应的修正因子。
69.本发明在车厢乘坐分析模块通过根据各目标乘客的坐姿情况，对各目标乘客对应的乘坐规整度进行分析，保障了车厢中相邻其他乘客的座位空间和站立乘客的站立空间的合理性和舒适性，同时也提高了其他乘客的乘车体验感和愉悦心情，在一定程度上也避免了乘客之间产生争执和矛盾，有效的保持地铁车厢中的安静。
70.车厢站立分析模块，用于根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，获取指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客，进而分析指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客对应的站立规范度。
71.在一个具体的实施例中，分析指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客对应的站立规范度，具体分析过程如下：基于指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，分析得到指定时间段内各站立乘客对应的乘车影响因子，记为表示站立乘客对应的编号，j＝1,2......m。
72.根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，获取指定地铁车厢中各扶杆对应的位置，并获取指定时间段内各站立乘客对应的监控视频，进而将指定时间段内各站立乘客对应的监控视频分割为各监控图像。
73.根据指定时间段内各站立乘客对应的各监控图像，获取指定时间段内各站立乘客在各监控图像中与各扶杆之间的距离，通过均值计算得到指定时间段内各站立乘客与各扶杆之间的平均距离，并将指定时间段内各站立乘客与各扶杆之间的平均距离进行相互对比，从中选取最小距离对应的扶杆，并作为各站立乘客对应的目标扶杆。
74.根据各目标乘客的目标影响区域的分析方式，分析得到各扶杆对应的目标影响区域，由此得到各站立乘客在各监控图像中对应目标扶杆的目标影响区域内站立乘客数量，记为rj′r，r表示监控图像对应的编号，r＝1,2......q，并将各站立乘客在各监控图像中对应目标扶杆的目标影响区域内各站立乘客记为各站立乘客在各监控图像中对应的各目标影响站立乘客，进而获取各站立乘客在各监控图像中目标扶杆与各目标影响站立乘客之间的距离，并记为g表示目标影响站立乘客对应的编号，g＝1,2......f。
75.根据计算公式中，得到指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客对应的站立规范度βj，其中r表示指定地铁车厢在指定时间段中站立乘客数量，l
′
表示站立乘客对应目标扶杆的目标影响区域半径，分别为设定的站立乘客数量、目标扶杆与目标影响站立乘客之间距离对应的权重因子，θ为设定的站立规范度对应的权重因子。
76.在另一个具体的实施例中，分析得到指定时间段内各站立乘客对应的乘车影响因子。具体分析过程如下：从指定时间段内各站立乘客对应的各监控图像中获取各站立乘客在各监控图像中与目标扶杆之间的距离，记为
″
jg
。
77.同时从指定时间段内各站立乘客对应的各监控图像中获取各站立乘客在各监控图像中与目标扶杆之间的接触面积，记为s
jg
。
78.通过计算公式得到指定时间段内各站立乘客对应的乘车影响因子其中s
′j表示第j个站立乘客对应目标扶杆的面积，σ1、σ2分别为设定的站立乘客与目标扶杆之间距离、站立乘客与目标扶杆之间接触面积对应的权重因子，τ为设定的站立乘客乘车影响因子对应的修正因子。
79.本发明在车厢站立分析模块中通过根据各站立乘客使用扶杆的情况，对各站立乘客对应的站立规范度进行分析，有效的避免了乘客霸占扶杆，导致部分站立乘客没有支撑的情况，从而保障了站立乘客在地铁行驶中身体的稳定性和安全性，同时进一步提高了乘客乘车的体验感。
80.车厢文明乘车分析模块，用于根据指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度、各目标乘客对应的乘坐规整度和各站立乘客对应的站立规范度，分析指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数，并判断指定地铁车厢在指定时间段对应乘客乘车的文明情况。
81.在一个具体的实施例中，分析指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数，具体分析过程如下：将指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度各目标乘客对应的乘坐规整度αi和各站立乘客对应的站立规范度βj代入计算公式中，得到指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数ψ，其中ω1、ω2、ω3分别为设定的环境舒适度、目标乘客乘坐规整度、站立乘客站立规范度对应的权重因子。
82.在另一个具体的实施例中，判断指定地铁车厢在指定时间段对应乘客乘车的文明情况，具体判断过程如下：将指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数与设定的乘客乘车的文明符合系数阈值进行对比，若指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数大于或者等于乘客乘车的文明符合系数阈值，则判定指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车文明，反之则判定指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车不文明。
83.预警终端，用于当指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车不文明时，进行预警提示。
84.请参阅图2所示，本发明提供了一种城市轨道交通列车视频监控预警方法，该方法包括以下步骤：步骤一、监控视频获取：获取指定地铁中指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频。
85.步骤二、车厢环境分析：根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，分析指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度。
86.步骤三、车厢乘坐分析：获取指定地铁车厢在指定时间段中各乘坐在座位的乘客，
并记为各目标乘客，进而分析指定地铁车厢在指定时间段中各目标乘客对应的乘坐规整度。
87.步骤四、车厢站立分析：获取指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客，进而分析指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客对应的站立规范度。
88.步骤五、车厢文明乘车分析：分析指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数，并判断指定地铁车厢在指定时间段对应乘客乘车的文明情况。
89.步骤六、乘车不文明预警：当指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车不文明时，进行预警提示。
90.本发明实施例通过对地铁车厢环境的舒适度、各目标乘客的乘坐规整度和各站立乘客对应的站立规范度进行分析，进而分析乘客乘车的文明符合系数，解决了当前技术存在的不足，实现了地铁车厢的智能化和自动化的监测和预警，保障了车厢中乘客的乘车环境舒适度和环境保持的持续性，提高了乘客乘车的体验感，进而提高了地铁出行的良好评价和口碑，在一定程度上也有效增加了选择地铁出行人员的数量。
91.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种城市轨道交通列车视频监控预警系统，其特征在于，包括：监控视频获取模块，用于获取指定地铁中指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频；车厢环境分析模块，用于根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，分析指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度；车厢乘坐分析模块，用于根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，获取指定地铁车厢在指定时间段中各乘坐在座位的乘客，并记为各目标乘客，进而分析指定地铁车厢在指定时间段中各目标乘客对应的乘坐规整度；车厢站立分析模块，用于根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，获取指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客，进而分析指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客对应的站立规范度；车厢文明乘车分析模块，用于根据指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度、各目标乘客对应的乘坐规整度和各站立乘客对应的站立规范度，分析指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数，并判断指定地铁车厢在指定时间段对应乘客乘车的文明情况；预警终端，用于当指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车不文明时，进行预警提示。2.如权利要求1所述的一种城市轨道交通列车视频监控预警系统，其特征在于，所述分析指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度，具体分析过程如下：将指定时间段按照预设时间间隔设置各采集时间点，进而从指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频中获取指定地铁车厢在各采集时间点对应各乘客的图像；将指定地铁车厢在各采集时间点对应各乘客的图像与设定的标准饮食动作图像集合进行对比，分析得到指定地铁车厢在各采集时间点对应的第一环境符合系数，记为其中t表示采集时间点对应的编号，t＝1,2......p；获取指定地铁车厢在各采集时间点对应的噪音值，记为d
t
，进而通过计算公式得到指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度其中d为设定的参考地铁车厢噪音值，ε1、ε2分别为设定的第一环境符合系数、噪音值对应的权重因子，δ为设定的环境舒适度对应的修正因子。3.如权利要求2所述的一种城市轨道交通列车视频监控预警系统，其特征在于，所述分析指定地铁车厢在指定时间段中各目标乘客对应的乘坐规整度，具体分析过程如下：根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，分析得到指定时间段内各目标乘客对应的乘车影响因子，并记为χ
i
，i表示目标乘客对应的编号，i＝1,2......n；从指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频中提取指定时间段内各目标乘客对应的监控视频，进而将指定时间段内各目标乘客对应的监控视频分割为各监控画面；从各目标乘客对应的各监控画面中获取各目标乘客对应的位置，并以各目标乘客的位置为圆心，以预定义长度为半径作各圆，各圆内区域即为各目标乘客的目标影响区域，进而
获取各目标乘客在各监控画面对应目标影响区域的乘客数量，记为r
iu
，u表示监控画面对应的编号，u＝1,2......z，同时获取各目标乘客在各监控画面中与其对应目标影响区域中各乘客之间的间距，记为i
′
表示目标乘客对应目标影响区域中乘客编号，i
′
＝1
′
,2
′
......n
′
；通过计算公式分析得到指定地铁车厢在指定时间段中各目标乘客对应的乘坐规整度α
i
，其中l表示目标乘客对应目标影响区域的半径，r
′
表示指定地铁车辆在指定时间段对应的乘客数量，μ1、μ2分别为设定的乘客数量、乘客间距对应的权重因子，κ为设定的乘坐规整度对应的修正因子，e表示自然常数。4.如权利要求3所述的一种城市轨道交通列车视频监控预警系统，其特征在于，所述分析得到指定时间段内各目标乘客对应的乘车影响因子，具体分析过程如下：基于指定时间段内各目标乘客对应的各监控画面，获取指定时间段内各目标乘客对应各监控画面中占位宽度和延伸长度，并分别记为b
iu
和l
iu
；根据计算公式得到指定时间段内各目标乘客对应的乘车影响因子χ
i
，其中b、l0分别为设定的乘客参考占位宽度、乘客参考延伸长度，η1、η2分别为设定的占位宽度、延伸长度对应的权重因子，λ为设定的目标乘客乘车影响因子对应的修正因子。5.如权利要求3所述的一种城市轨道交通列车视频监控预警系统，其特征在于，所述分析指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客对应的站立规范度，具体分析过程如下：基于指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，分析得到指定时间段内各站立乘客对应的乘车影响因子，记为j表示站立乘客对应的编号，j＝1,2......m；根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，获取指定地铁车厢中各扶杆对应的位置，并获取指定时间段内各站立乘客对应的监控视频，进而将指定时间段内各站立乘客对应的监控视频分割为各监控图像；根据指定时间段内各站立乘客对应的各监控图像，获取指定时间段内各站立乘客在各监控图像中与各扶杆之间的距离，通过均值计算得到指定时间段内各站立乘客与各扶杆之间的平均距离，并将指定时间段内各站立乘客与各扶杆之间的平均距离进行相互对比，从中选取最小距离对应的扶杆，并作为各站立乘客对应的目标扶杆；根据各目标乘客的目标影响区域的分析方式，分析得到各扶杆对应的目标影响区域，由此得到各站立乘客在各监控图像中对应目标扶杆的目标影响区域内站立乘客数量，记为r
′
jr
，r表示监控图像对应的编号，r＝1,2......q，并将各站立乘客在各监控图像中对应目
标扶杆的目标影响区域内各站立乘客记为各站立乘客在各监控图像中对应的各目标影响站立乘客，进而获取各站立乘客在各监控图像中目标扶杆与各目标影响站立乘客之间的距离，并记为g表示目标影响站立乘客对应的编号，g＝1,2......f；根据计算公式中，得到指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客对应的站立规范度β
j
，其中r表示指定地铁车厢在指定时间段中站立乘客数量，l
′
表示站立乘客对应目标扶杆的目标影响区域半径，分别为设定的站立乘客数量、目标扶杆与目标影响站立乘客之间距离对应的权重因子，θ为设定的站立规范度对应的权重因子。6.如权利要求5所述的一种城市轨道交通列车视频监控预警系统，其特征在于，所述分析得到指定时间段内各站立乘客对应的乘车影响因子。具体分析过程如下：从指定时间段内各站立乘客对应的各监控图像中获取各站立乘客在各监控图像中与目标扶杆之间的距离，记为l
″
jg
；同时从指定时间段内各站立乘客对应的各监控图像中获取各站立乘客在各监控图像中与目标扶杆之间的接触面积，记为s
jg
；通过计算公式得到指定时间段内各站立乘客对应的乘车影响因子其中s
j
′
表示第j个站立乘客对应目标扶杆的面积，σ1、σ2分别为设定的站立乘客与目标扶杆之间距离、站立乘客与目标扶杆之间接触面积对应的权重因子，τ为设定的站立乘客乘车影响因子对应的修正因子。7.如权利要求6所述的一种城市轨道交通列车视频监控预警系统，其特征在于，所述分析指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数，具体分析过程如下：将指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度各目标乘客对应的乘坐规整度α
i
和各站立乘客对应的站立规范度β
j
代入计算公式中，得到指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数ψ，其中ω1、ω2、ω3分别为设定的环境舒适度、目标乘客乘坐规整度、站立乘客站立规范度对应的权重因子。8.如权利要求7所述的一种城市轨道交通列车视频监控预警系统，其特征在于，所述判断指定地铁车厢在指定时间段对应乘客乘车的文明情况，具体判断过程如下：将指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数与设定的乘客乘车的文明符合系数阈值进行对比，若指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数大于或者等于
乘客乘车的文明符合系数阈值，则判定指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车文明，反之则判定指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车不文明。9.一种城市轨道交通列车视频监控预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、监控视频获取：获取指定地铁中指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频；步骤二、车厢环境分析：根据指定地铁车厢在指定时间段对应的监控视频，分析指定地铁车厢在指定时间段对应的环境舒适度；步骤三、车厢乘坐分析：获取指定地铁车厢在指定时间段中各乘坐在座位的乘客，并记为各目标乘客，进而分析指定地铁车厢在指定时间段中各目标乘客对应的乘坐规整度；步骤四、车厢站立分析：获取指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客，进而分析指定地铁车厢在指定时间段中各站立乘客对应的站立规范度；步骤五、车厢文明乘车分析：分析指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车的文明符合系数，并判断指定地铁车厢在指定时间段对应乘客乘车的文明情况；步骤六、乘车不文明预警：当指定地铁车厢在指定时间段对应的乘客乘车不文明时，进行预警提示。

技术总结
本发明公开了一种城市轨道交通列车视频监控预警系统及方法，涉及列车视频监控技术领域；而该城市轨道交通列车视频监控预警系统包括监控视频获取模块、车厢环境分析模块、车厢乘坐分析模块、车厢站立分析模块、车厢文明乘车分析模块和预警终端；通过对地铁车厢环境的舒适度、各目标乘客的乘坐规整度和各站立乘客对应的站立规范度进行分析，进而分析乘客乘车的文明符合系数，解决了当前技术存在的不足，实现了地铁车厢的智能化和自动化的监测和预警，保障了车厢中乘客的乘车环境舒适度和环境保持的持续性，增加了乘客乘车的体验感，并且也提高了地铁出行的良好评价，在一定程度上也有效增加了选择地铁出行人员的数量。有效增加了选择地铁出行人员的数量。有效增加了选择地铁出行人员的数量。


技术研发人员：舒志兵 严立 张威 史强超
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/7/12