Интеллектуальная система анализа пассажиропотоков с использованием технического зрения
Полезная модель может быть использована для учета пассажиропотока во времени и пространстве с целью оптимизации маршрутов транспортных средств, коммерческого учета числа перевезенных пассажиров, улучшение фискального контроля перевезенных пассажиров, прогнозирования и планирования пассажиропотока на общественном транспорте на основе полученных данных, а также для изучения определенного маршрута на предмет загруженности по часам и суткам с целью эффективного использования пассажирского транспорта.
Полезная модель состоит из одной или более видеокамер, которые полностью обозревают салон транспортного средства, модуля глобального позиционирования, реализованный на основе технологий GPS и/или ГЛОНАСС, бортового компьютера, модуля распознавания, модуль беспроводной связи, сигнальных датчиков, удаленного сервера. Полезная модель использую средства технического зрения осуществляет подсчет пассажиров внутри транспортного средства.
Полезная модель относится к средствам обеспечения учета и анализа пассажиропотока. Система может быть использована для определения количества пассажиров, перевезенных за смену, прогнозирования и планирования пассажиропотока на общественном транспорте на основе полученных данных, а также для изучения определенного маршрута на предмет загруженности по часам и суткам с целью эффективного использования пассажирского транспорта.
Известна «Система учета и анализа потока пассажиров и посетителей» (патент на изобретение РФ 
2304809 от 26.10.2005 по кл. МПК G07C 9/00), содержащая центр обработки, расположенного на диспетчерском пункте, куда входит компьютер со специальным программным обеспечением и счетчика-регистратора, установленного в кабине водителя транспортного средства и связанного при помощи кабельной системы с инфракрасными датчиками, установленными над каждой дверью пассажирского салона. Инфракрасные датчики подсчитывают количество входящих/выходящих пассажиров и передают эту информацию счетчику-регистратору по кабелю. Счетчик-регистратор имеет часы реального времени и два энергонезависимых архива: архив для записи количества пассажиров по каждой двери отдельно и архив, в котором фиксируются все нештатные ситуации. Счетчик-регистратор является быстросъемным устройством, которое водитель получает в диспетчерском пункте перед выходом на линию и сдает диспетчеру после окончания смены.
Недостатками аналога являются: наличие необходимого минимального расстояния между двумя входящими друг за другом пассажирами для регистрации датчиками отдельных силуэтов; на датчик может быть оказано воздействие, которое затруднительно отследить со стороны обработчика информации, например, инфракрасный датчик может быть заблокирован недобросовестным водителем или кондуктором транспортного средства с целью сокрытия части числа перевезенных пассажиров; данная система не позволяет отслеживать межстанционную корреспонденцию пассажиропотока, поскольку отсчет времени не увязан с фактическим положением автотранспортного средства и система не идентифицирует пассажиров по каким-либо индивидуальным признакам, что не позволяет отслеживать маршруты следования пассажиров; счетчик-регистратор необходимо постоянно снимать, что требует дополнительных физических действий от водителя или другого человека, обслуживающее данное устройство, создавая дополнительные факторы риска на данном этапе; постоянная съемка и установка счетчика регистратора приводит к физическому изнашиванию разъемов, что пагубно сказывается на долговечности системы.
Известно «Устройство для учета числа пассажиров, перевозимых в транспортном средстве» (патент на полезную модель РФ 51257 от 27.01.2006 по кл. МПК G06M 3/08), содержащая датчики прохода пассажиров, установленные в каждом проходе двери транспортного средства, блок опроса, блок счета числа пассажиров и блок отображения информации. Работа датчика прохода пассажиров основана на изменении емкости и проводимости между электродами этого датчика от давления, оказываемого весом пассажира, наступившего на этот датчик при входе в транспортное средство или при выходе из него. Информация с блока счета передается на блок индикации, на компьютер посредством носителя информации.
Недостатками аналога являются: наличие необходимого минимального расстояния между двумя входящими друг за другом пассажирами для регистрации датчиками отдельных силуэтов; данная система не позволяет отслеживать межстанционную корреспонденцию пассажиропотока, поскольку отсчет времени не увязан с фактическим положением автотранспортного средства и система не идентифицирует пассажиров по каким-либо индивидуальным признакам, что не позволяет отслеживать маршруты следования пассажиров; сбор данных производится вручную с помощью физического контакта, что требует дополнительных физических действий от водителя или другого человека, обслуживающее данное устройство, создавая дополнительные факторы риска на данном этапе.
Наиболее близким по структуре и достигаемому результату к заявленной полезной модели, взятая за прототип, является «Passenger detection system forvehicles» (United States Patent, US 6,919,804 B1, от 19 августа 2005), содержащий инфракрасные датчики, ультразвуковые датчики, бортовой компьютер, удаленный сервер, видеокамеру, дисплей для отображение информации у водителя о числе пассажиров, GPS модуль, GPRS модем. С помощью инфракрасных и ультразвуковых датчиков производится подсчет числа вошедших и вышедших пассажиров. Предложена схема установки, которая позволяет снизить ошибки при подсчете пассажиров и автоматически считает входящих и выходящих пассажиров на каждом входе транспортного средства. Используемая схема, работает за счет увеличения числа используемых датчиков. Число используемых датчиков характеризуется характеристиками проемов входа и выхода пассажиров. Модуль GPS позволяет получать глобальные координаты. Информация о числе пассажиров в совокупности с глобальные координатами и временным штампом сохраняется на бортовом компьютере и отсылается на удаленный сервер с помощью GPRS модема. На удаленном сервере производится обработка полученных данных. По запросу, оператора удаленного сервера бортовой компьютер высылает изображение, полученное с видеокамеры, которая установлена в салоне транспортного средства.
Недостатками прототипа являются: накапливаемая ошибка, возникающая в случае продолжительных маршрутов, когда число вошедших и вышедших пассажиров не совпадает, например, при плотном спуске пассажиров или временном перекрытии датчиков; данная система не позволяет в автоматизированном режиме определять межстанционную корреспонденцию пассажиропотока; необходимость производить сброс счетчика пассажиров на нулевую отметку со стороны оператора удаленного сервера или водителем; сложность установки и интеграции в транспортное средство ввиду развернутости системы датчиков.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является учет пассажиропотока во времени и пространстве с целью оптимизации маршрутов транспортных средств, коммерческого учета числа перевезенных пассажиров.
Поставленная задача решается тем, что предлагается использование средств технического зрения для текущего подсчета числа пассажиров в транспортном средстве и по результатам распознавания отличительных признаков пассажиров определения маршрутов следования пассажиров. В частности, в салоне транспортного средства устанавливается одна или более видеокамер, которые полностью обозревают салон транспортного средства. В частности возможен вариант, когда в поле зрении камер попадают входы и выходы транспортного средства. Подсчет пассажиров производится с помощью видеокамер путем пересчитывания людей в салоне и/или путем пересчитывания входящих и выходящих людей. Модуль глобального позиционирования, реализованный на основе технологий GPS и/или ГЛОНАСС, позволяет определять координаты транспортного средства. Временная метка и координаты транспортного средства являются неотъемлемой частью видеоданных. Бортовой компьютер производит сбор видеоданных и их отсылку на удаленный сервер. Удаленный сервер при помощи модуля распознавания производит подсчет числа пассажиров. Отсылка видеоданных может происходить непрерывно, либо при наступлении определенных событий, например достижение определенных координат. Пересылка данных с бортового компьютера на удаленный сервер происходит при помощи модуля беспроводной сети, реализованный например на основе технологии GPRS и сети Интернет. В случае временного недоступности удаленного сервера, бортовой компьютер производит формирования пакета на передачу, который будет передан на удаленный сервер при возобновлении связи. Возможен вариант, когда модуль распознавания устанавливается непосредственно на транспортном средстве, а на удаленный сервер отсылаются статистические данные о числе пассажиров с временной меткой и привязкой к координатам. В случае необходимости, по запросу со стороны сервера посылается запрос на получение видеоданных с транспортного средства. Бортовой компьютер имеет различные интерфейсы для подключения дополнительных модулей, используемые, например, для расширение числа возможных событий, по которым производится отсылка видеоданных на сервер. В частности возможен вариант, когда к бортовому компьютеру подключаются разнообразные сигнальные датчики, предоставляющие дополнительную информацию о числе пассажиров внутри салона и/или дополнительную информацию о числе вошедших и вышедших пассажиров. В основу работы сигнальных датчиков может быть положен любой физический принцип. Подключение сигнальные датчиков позволяет минимизировать погрешности при подсчете пассажиров.
Новизна состоит в совокупном использовании модуля глобального позиционирования, бортового компьютера, видеокамер для обзора салона транспортного средства и автоматической обработки полученных с видеокамер изображений с помощью средств технического зрения для подсчета пассажиров в салоне транспортного средства.
Указанные свойства позволяют получить следующий эффект - учет пассажиропотока во времени и пространстве.
К техническим преимуществам полезной модели по сравнению с известными аналогами, относится следующее: отсутствие накопительной ошибки, возникающие ошибки носят эпизодический характер, которые не влияют на подсчет пассажиров при последующих итерациях подсчета; возможность ручной проверки в режиме прямой трансляции или просмотр записанного видео с камеры с целью проверки норм безопасности и контроля за воздействиям на работу системы.
На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства. Бортовой компьютер 1 устанавливается внутри транспортного средства. К бортовому компьютеру 1 подключается одна или несколько видеокамер 2, которые полностью обозревают салон транспортного средства. Опционально к бортовому компьютеру 1 может быть подключен мобильный модуль распознавания 3. Опционально к бортовому компьютеру могут быть подключены сигнальные датчики 4, предоставляющие информацию о числе пассажиров внутри салона и/или о числе вошедших и вышедших пассажиров. Бортовой компьютер 1 имеет модуль глобального позиционирования 5. К бортовому компьютеру 1 подключен модуль беспроводной связи 6. Беспроводная среда передачи данных 7, инфраструктурные объекты 8 и сеть интернет 9 служат промежуточными звеньями для связи бортового компьютера 1 и удаленного сервера 10. К удаленному серверу 10 подключен модуль распознавания 11.
При осуществлении перевозок бортовой компьютер 1 записывает видеоизображения, получаемые с видеокамер 2. При наличии мобильного модуля распознавания 3 бортовой компьютер 1 передает видеоизображения на обработку модулю распознавания 3, который подсчитывает число пассажиров в салоне транспортного средства и передает эти данные бортовому компьютеру 1. Бортовой компьютер 1 формирует пакет данных на основе данных полученных от видеокамер 2, модуля глобального позиционирования 6, мобильного модуля распознавания 3 (если он установлен), сигнальных датчиков 4 (если они установлены) и временной метки. Полученный пакет с помощью модуля беспроводной связи 6 передается на удаленный сервер 10, используя промежуточные звенья: беспроводную среду передачи данных 7, инфраструктурные объекты 8 и сеть Интернет 9. Удаленный сервер 10 производит обработку полученного пакета, подсчитывая число пассажиров в салоне транспортного средства с помощью модуля распознавания 11, и вносит итоговую информацию в свою базу данных.
1. Система обеспечения учета и анализа пассажиропотока, содержащая бортовой компьютер, модуль глобального позиционирования, подключенный к бортовому компьютеру, модуль беспроводной связи, подключенный к бортовому компьютеру, обеспечивающий доступ в сеть Интернет, удаленный сервер, имеющий доступ в сеть Интернет, отличающаяся тем, что содержит одну или несколько видеокамер, которые полностью обозревают салон транспортного средства, удаленный модуль распознавания, подключенный к удаленному серверу и производящий подсчет пассажиров, находящихся в салоне транспортного средства, с использованием средств технического зрения и маршрутов их следования.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит мобильный модуль распознавания, подключенный к бортовому компьютеру.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что средства технического зрения производят подсчет входящих и выходящих пассажиров.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит сигнальные датчики, предоставляющие дополнительную информацию о числе пассажиров в транспортном средстве, позволяя уменьшить погрешности при подсчете пассажиров.
