一种地铁通道状态显示装置

1.本实用新型涉及地铁站设备技术领域，尤其是涉及一种地铁通道状态显示装置。


背景技术：

2.随着轨道交通的快速发展，各地城市轨道交通线网规模不断壮大，不同线路之间的换乘节点不断增多。目前，许多换乘站采用通道换乘的换乘方式，虽然通道换乘方式具有适用性宽、灵活性大等特点，但是其较长的换乘时间、封闭的空间容易让乘客产生不适感，尤其是在高峰时段，通行能力的不足容易造成换乘通道的人流拥堵、滞留现象，对乘客的换乘体验产生不良影响。
3.为了让乘客了解换乘所需的行走时间，一般是在换乘通道入口处设有静态标识，显示换乘通道长度和预估的行走时间，但是通道形状往往是狭长的，人流量较大时会发生拥堵，拥堵情况下，单个乘客的行走速度往往会受到周围乘客的影响，相比自由行走时的速度会有减缓。现有的静态标识并不能使乘客及时、清楚有效地获知当前换乘通道内部的通行状态信息。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种地铁通道状态显示装置，能够实时动态地展示通道内当前的状态信息，从而使乘客及时、清楚有效地获知当前换乘通道内部的通行状态信息。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种地铁通道状态显示装置，包括计数模块、图像采集模块、处理器、第一无线通信模块和指示牌，所述计数模块和图像采集模块分别与处理器连接，所述处理器通过第一无线通信模块与指示牌连接，所述指示牌上设置有用于对应展示不同拥挤程度的多个led指示灯，以及用于更新显示通道预估通行时间的数字显示屏，所述指示牌安装于各通道入口位置。
6.进一步地，所述指示牌包括壳体，所述壳体内部设置有控制器，所述多个led指示灯和数字显示屏安装于壳体表面，所述控制器通过第二无线通信模块与第一无线通信模块连接，所述控制器分别与led指示灯、数字显示屏连接，所述控制器还连接有电源模块。
7.进一步地，所述多个led指示灯包括红、橙、黄、绿四种颜色的信号灯。
8.进一步地，所述计数模块包括多个热成像计数器，所述多个热成像计数器分别布设于通道两侧出入口的顶部位置。
9.进一步地，所述图像采集模块包括多个摄像头，所述多个摄像头分别布设于通道狭长区域和/或拐角位置。
10.进一步地，所述热成像计数器与地面之间的高度差为2.5m～4.5m。
11.进一步地，所述热成像计数器具体为irc9000。
12.进一步地，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均为wifi模块。
13.进一步地，所述wifi模块具体为esp8285。
14.进一步地，所述处理器安装于车站控制室，所述处理器具体为具有图像处理功能的计算机。
15.与现有技术相比，本实用新型通过设置计数模块、图像采集模块、处理器、第一无线通信模块和指示牌，将计数模块和图像采集模块分别与处理器连接，处理器再通过第一无线通信模块与指示牌连接，并在指示牌上设置用于对应展示不同拥挤程度的多个led指示灯，以及用于更新显示通道预估通行时间的数字显示屏，由此能够实时动态地展示通道内当前的状态信息，从而使乘客及时、清楚有效地获知当前换乘通道内部的通行状态信息。
16.本实用新型将计数模块布设于通道两侧出入口的顶部位置、将图像采集模块布设于通道狭长区域和/或拐角位置，能够全面、准确地获取通道内人流数量和人流视频数据，从而保证后续处理器能够可靠输出指令给指示牌进行通道状态信息的展示。
17.本实用新型在指示牌的壳体上设置包括红、橙、黄、绿四种颜色的信号灯(对应于不同拥挤程度等级)以及用于显示通行时间的数字显示屏，并将指示牌安装于各通道入口位置，能够保证乘客清晰、直观地获知通道内的通行状态。
附图说明
18.图1为本实用新型的连接结构示意图；
19.图2为本实用新型中指示牌的连接结构示意图；
20.图3为本实用新型中指示牌的外形结构示意图；
21.图4为实施例中计数模块的安装效果示意图；
22.图5为实施例中图像采集模块的安装效果示意图；
23.其中：1、计数模块，2、图像采集模块，3、处理器，4、第一无线通信模块，5、指示牌，51、控制器，52、第二无线通信模块，53、led指示灯，54、数字显示屏，55、电源模块，56、壳体。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
25.实施例：
26.如图1所示，一种地铁通道状态显示装置，包括计数模块1、图像采集模块2、处理器3、第一无线通信模块4和指示牌5，其中，处理器3分别与计数模块1、图像采集模块2、第一无线通信模块4相连接，指示牌5与第一无线通信模块4无线连接。
27.如图2和图3所示，指示牌5包括壳体56、控制器51、第二无线通信模块52、led指示灯53和数字显示屏54，其中，壳体56包括指示面，指示面上设置led指示灯53和数字显示屏54，控制器51和第二无线通信模块52分别位于壳体56内，控制器51分别与第一无线通信模块52、led指示灯53和数字显示屏54相连接，第二无线通信模块52与第一无线通信模块4无线连接。此外，控制器51还连接有用于为指示牌5供电的电源模块55，本实施例中，电源模块55为车站电源。
28.本实施例中，led指示灯53包括红、橙、黄、绿四种信号灯，用于对应显示通道不同拥挤等级。当拥挤等级为空闲时，绿色灯亮；当拥挤等级为繁忙时，黄色灯亮；当拥挤等级为拥堵时，橙色灯亮；当拥挤等级为极度拥堵时，红色灯亮；数字显示屏54用于更新显示预估的通道通行时间，包括用于显示时钟数据的第一屏和用于显示分钟数据的第二屏。
29.如图4所示，计数模块1包括多个热成像计数器，热成像计数器设置于通道两侧出入口的顶部。本实验例中，热成像计数器的型号为irc9000，安装于通道顶部，安装高度为2.5-4.5m，感应面积为方形，在感应区域内设置计数线可以进行双向人流计数，且精确度高。在通道两侧出入口处设置计数线，与通道形成封闭区域，所得封闭区域内的人数即为通道内人数。热成像计数器的感应宽度应大于通道横截面，必要时需设置两个或者以上的热成像计数器以覆盖通道横截面。热成像计数器统计通道内人数，并将数据传输给处理器3。
30.现有技术关于热成像计数器进行通道内人数统计的原理描述为：设通道内人数为n，当乘客提供通过感应线走入封闭区域时，n＝n+1，当乘客通过感应线走出封闭区域时，n＝n-1。
31.如图5所示，图像采集模块2为摄像头，摄像头设置于通道内狭长区域或者拐角处，摄像头采集行人流视频，并将视频传输给处理器3。
32.实际应用中，处理器3采用具有图像处理功能的计算机、平板等智能设备。处理器3可以为车站控制室终端设备，用于判断通道内拥挤程度以及计算预估的通道通行时间(均可通过现有技术实现)。
33.具体的，处理器3通过计数模块1采集的人数得出通道内人流密度，进而判断拥挤等级。
34.通道内的人流密度计算方法：设通道内的人流密度为ρ，封闭区域有效面积为s，则：ρ＝n/s(人/m2)。
35.本实施例中，拥挤等级分为四个等级：空闲、繁忙、拥堵、极度拥堵。处理器3通过计算出的人流密度，确定通道内的拥挤等级。当ρ《1人/m2时，判断等级为空闲；当1人/m2≤ρ《2人/m2时，判断等级为繁忙；当2人/m2≤ρ《3人/m2时，判断等级为拥堵；当ρ≥3人/m2时，判断等级为极度拥堵。
36.本实施例中，处理器3根据拥挤程度和行人速度，计算出通道预估通行时间。
37.行人速度测算方法：对图像采集模块2传输过来的行人流视频，基于现有的人工智能算法，对行人进行目标识别与跟踪，从而对行人速度进行测算。
38.在摄像头检测区域设置两条平行于通道横截面的虚拟线，两条虚拟线间距为d米。当行人通过虚拟线进入检测区域时，记录进入时刻，当行人通过另一条虚拟线离开检测区域，记录离开时刻，得到行人通过检测区域的时间。则每隔15秒，记录所有通过检测区域的行人，和通过检测区域所需的时间，并计算出行人平均速度。
39.设行人速度为v，15秒内通过检测区域的人数为n，第i人通过检测区域的所需时间为ti，则：
[0040][0041]
通道通行时间计算方法：根据通道内的拥挤程度判断，当拥挤等级为空闲时，按照行人自由行走速度α计算，其中α为定值，取值范围在1.1m/s-1.4m/s之间，在当拥挤等级为其他时，则按照图像采集模块2所得出的行人速度v计算，所得通道通行时间进行十位向上取整。
[0042]
设通道通行时间为t(ρ,v)，通道长度为l，则：
[0043][0044]
处理器3通过无线传输实时控制指示牌5显示通道的拥挤程度和预估通道通行时间。第一无线通信模块4、第二无线通信模块52均为wifi模块，本实施例中，wifi模块型号为esp8285。
[0045]
需要说明的是，以上关于通道内人流密度计算、拥堵等级判断、预估通行时间计算的过程仅仅是基于现有技术进行的一种示例说明，在实际应用本技术方案时，并不局限于以上内容。
[0046]
由此可知，本装置的工作原理如下：
[0047]
计数模块1中的热成像计数器统计通道内的人数，信号处理模块3根据通道内人数计算出通道内的人流密度并划分为空闲、繁忙、拥堵和极度拥堵四种拥挤等级，并通过指示牌5中的led指示灯53进行显示；当通道拥挤等级为空闲时，信号处理模块3根据自由行走速度计算通道通行时间，并通过指示牌5中的数字显示屏54显示预估通道通行时间；当通道拥挤等级为其他时，信号处理模块3根据图像采集模块2中的摄像头采集的行人流视频计算通道通行时间，指示牌5中的数字显示屏54显示预估通道通行时间；指示牌5设置于通道两侧的出入口处，乘客通过指示牌5可以了解到通道内的拥堵情况及预估通行时间。
[0048]
本实用新型具有准确度高、显示效果清晰、布设成本小等优点，适用于地铁车站的换乘通道，便于乘客了解地铁换乘所需的走行时间，也适用于车站、商场、娱乐场所等疏散通道，在发生大客流或者突发事件时，乘客可以及时、清楚地了解通道内部拥堵情况及预估疏散时间，实现行人流的自行调节，避免因人流拥堵而造成恐慌。

技术特征：
1.一种地铁通道状态显示装置，其特征在于，包括计数模块(1)、图像采集模块(2)、处理器(3)、第一无线通信模块(4)和指示牌(5)，所述计数模块(1)和图像采集模块(2)分别与处理器(3)连接，所述处理器(3)通过第一无线通信模块(4)与指示牌(5)连接，所述处理器(3)安装于车站控制室，所述处理器(3)具体为具有图像处理功能的计算机，所述指示牌(5)上设置有用于对应展示不同拥挤程度的多个led指示灯(53)，以及用于更新显示通道预估通行时间的数字显示屏(54)，所述指示牌(5)安装于各通道入口位置；所述指示牌(5)包括壳体(56)，所述壳体(56)内部设置有控制器(51)，所述多个led指示灯(53)和数字显示屏(54)安装于壳体(56)表面，所述控制器(51)通过第二无线通信模块(52)与第一无线通信模块(4)连接，所述控制器(51)分别与led指示灯(53)、数字显示屏(54)连接，所述控制器(51)还连接有电源模块(55)；所述多个led指示灯(53)包括红、橙、黄、绿四种颜色的信号灯。2.根据权利要求1所述的一种地铁通道状态显示装置，其特征在于，所述计数模块(1)包括多个热成像计数器，所述多个热成像计数器分别布设于通道两侧出入口的顶部位置。3.根据权利要求1所述的一种地铁通道状态显示装置，其特征在于，所述图像采集模块(2)包括多个摄像头，所述多个摄像头分别布设于通道狭长区域和/或拐角位置。4.根据权利要求2所述的一种地铁通道状态显示装置，其特征在于，所述热成像计数器与地面之间的高度差为2.5m～4.5m。5.根据权利要求2或4任一所述的一种地铁通道状态显示装置，其特征在于，所述热成像计数器具体为irc9000。6.根据权利要求1所述的一种地铁通道状态显示装置，其特征在于，所述第一无线通信模块(4)和第二无线通信模块(52)均为wifi模块。7.根据权利要求6所述的一种地铁通道状态显示装置，其特征在于，所述wifi模块具体为esp8285。

技术总结
本实用新型涉及一种地铁通道状态显示装置，包括计数模块、图像采集模块、处理器、第一无线通信模块和指示牌，其中，计数模块和图像采集模块分别与处理器连接，处理器通过第一无线通信模块与指示牌连接，指示牌上设置有用于对应展示不同拥挤程度的多个LED指示灯，以及用于更新显示通道预估通行时间的数字显示屏，指示牌安装于各通道入口位置。与现有技术相比，本实用新型能够实时动态地展示通道内当前的状态信息，方便乘客及时、清楚有效地获知当前换乘通道内部的通行状态信息。前换乘通道内部的通行状态信息。前换乘通道内部的通行状态信息。


技术研发人员：邵雨晨 汪景 刘志钢
受保护的技术使用者：上海工程技术大学
技术研发日：2022.05.26
技术公布日：2023/7/5