本发明提供了一种基于基站判断公交车拥挤程度的系统及方法，包括移动终端、公交车载终端、基站装置及公交调度中心，所述移动终端通过无线信号收发与所述基站装置进行通信，所述基站装置通过移动通信网络与所述公交车载终端进行通信，所述公交车载终端通过移动通信网络与所述公交调度中心进行通信。本发明提出了一种基于基站判断公交车拥挤程度的系统及方法，主要是利用乘客在乘坐公交车时，判断乘客所持移动终端与公交车的切换基站是否相同；以及切换基站的速度来分析公交车上的拥挤程度。本发明有利于公交调度中心实时的监测公交车在行驶过程中的拥挤程度，方便其对公交的班次的调度，具有自动识别、判断与统计的特点。
1.一种基于基站判断公交车拥挤程度的系统，包括移动终端、公交车载终端、基站装置及公交调度中心，所述移动终端通过无线信号收发与所述基站装置进行通信，所述基站装置通过移动通信网络与所述公交车载终端进行通信，所述公交车载终端通过移动通信网络与所述公交调度中心进行通信；
所述移动终端，用以所述公交调度中心通过所述基站装置获取当前乘客手持移动终端的地理位置；
所述公交车载终端，用以获取所述公交车的地理位置信息，反馈给所述公交调度中心；
所述基站装置，用以获取在其信号覆盖范围内的所述移动终端的数目，记录所述移动终端切换基站的位置及每两个相连基站的用时情况，并计算出其切换基站的速度；
所述公交调度中心，用以获取公交车及基站的数据信息，对其进行数据处理，以判断公交车的拥挤程度；
所述判断公交车的拥挤程度的方法为计算公交车内人员站立密度，
所述公交车内人员站立密度α=n/s，n为乘客人数，s为公交车的面积；公交车的拥挤程度分为以下三种情况：（1）不拥挤：公交车内乘客少，乘客在车内走动不受或很少受影响，乘客感到舒适，即0<α≦4.188；
（2）一般拥挤：公交车内乘客多，乘客在车内走动开始受到影响，舒适质量下降，即
（3）严重拥挤：公交车内乘客多，乘客不能自由在车内走动，人与人之间的距离小，乘客感到很不舒适，即α>7.919。
2.根据权利要求1所述的基于基站判断公交车拥挤程度的系统，其特征在于，所述数据处理包括判断移动终端的总数、判断移动终端的状态、每个移动终端切换基站的位置及用时、增加和减少的移动终端数目。
3.根据权利要求2所述的基于基站判断公交车拥挤程度的系统，其特征在于，所述判断移动终端的状态的方法如下：该乘客手持移动终端从某一公交站台进入公交车，稳定行驶至下一公交站台前，公交车与移动终端切换基站的位置及速度一致，即“从无到有”；一直在公交车上，即公交车与移动终端切换基站的位置及速度一致，则“状态不变”；当刚公交车与移动终端切换基站的位置及速度不一致，则表示离开公交车，即“从有到无”；通过统计“从无到有”的数目获得某一基站新上车乘客数目，通过统计“状态不变”获得移动终端在被测公交车内；通过统计“从有到无”的数目获得某一基站下车乘客数目。
4.一种基于基站判断公交车拥挤程度的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、沿途每个不同标号的基站获取在公交车范围内的移动终端的数目，并标注每个乘客手持移动终端的ID；
S2、记录每个ID的乘客手持移动终端切换每两个相连基站的用时情况，并计算出其切换基站的速度；
S3、公交调度中心获取当前公交车的地理位置信息，记录其切换每两个相连基站的用时情况，并计算出其切换基站的速度；
S4、公交调度中心获取基站信息数据，进行数据处理，判断每个ID的乘客手持移动终端与公交车切换基站的位置及每两个相连基站的速度是否一致；
所述判断公交车的拥挤程度的方法为计算公交车内人员站立密度，
所述公交车内人员站立密度α=n/s，n为乘客人数，s为公交车的面积；公交车的拥挤程度分为以下三种情况：（1）不拥挤：公交车内乘客少，乘客在车内走动不受或很少受影响，乘客感到舒适，即0<α≦4.188；
（2）一般拥挤：公交车内乘客多，乘客在车内走动开始受到影响，舒适质量下降，即
（3）严重拥挤：公交车内乘客多，乘客不能自由在车内走动，人与人之间的距离小，乘客感到很不舒适，即α>7.919。
5.根据权利要求4所述的基于基站判断公交车拥挤程度的方法，其特征在于，所述数据处理包括判断移终端的总数、判断移动终端的状态、每个移动终端切换基站的用时、增加和减少的移动终端数目。
6.根据权利要求5所述的基于基站判断公交车拥挤程度的方法，其特征在于，所述判断移动终端的状态的方法如下：该乘客手持移动终端从某一公交站台进入公交车，稳定行驶至下一公交站台前，公交车与移动终端切换基站的位置及速度一致，即“从无到有”；一直在公交车上，即公交车与移动终端切换基站的位置及速度一致，则“状态不变”；当刚公交车与移动终端切换基站的位置及速度不一致，则表示离开公交车，即“从有到无”；通过统计“从无到有”的数目获得某一基站新上车乘客数目，通过统计“状态不变”获得移动终端在被测公交车内；通过统计“从有到无”的数目获得某一基站下车乘客数目。
7.根据权利要求1所述的基于基站判断公交车拥挤程度的系统，其特征在于，所述基站包含三个移动通信服务商：中国移动、中国联通以及中国电信，用于覆盖使用不同运营商业务的移动终端；其兼容所有已有的移动通信协议。
一种基于基站判断公交车拥挤程度的系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及智能交通及移动终端应用领域，尤其涉及一种基于基站判断公交车拥挤程度的系统及方法。
背景技术
[0002] 智能交通（ITS，Intelligent Transportation System）是物联网技术的一种，也是未来交通系统的发展方向。它将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术以及计算机技术融合运用于交通管理系统，可以监管交通状况，避免资源浪费，保证交通安全，提高运输效率。而在智能交通系统中，对公交车上的客流量进行实时统计，对于获取公交车状态，合理安排收发车计划，提高工作效率与服务质量具有重要的意义。
[0003] 针对公交车上客流量统计的问题，目前的技术有：
[0004] （1）基于计算机视觉的处理方法：该方法主要通过视频监测获取图像或者视频信息，再运用图像处理的方法对公交车上人数进行统计。统计方法主要包括对人体的计数或者对人头的分辨计数 。该方法虽然在一定程度上可以统计出客流量，但当公交车上拥挤不堪或者车上乘客处于运动状态时进行人头识别或者人体识别计数会产生很大的误差，且实时性不佳；
[0005] （2）在车门处安装一定的传感元件感应经过车门的人体信号并转化成电信号进行计数，如利用压力传感器、人体红外传感器、红外光电开光等等。该方法缺陷很多，如两人同时踩在传感器上或者同时通过红外传感器时会误判为一个人；当人体进行上下车时会判错；当人体跨过传感器时会发生漏判；有重物时将发生误判，并且传感器装载在车上经过颠簸踩压等等会造成传感器损坏，使计数发生错误；
[0006] （3）使用公交IC 卡进行统计。该方法主要通过统计上车乘客刷卡的次数间接获得车上人数。该方法得主要缺点在于公交卡的普及程度以及使用程度对计数造成很大的影响，并且智能化程度较低；
[0007] （4）基于GPRS无线网络的公交站台呼叫方案。该方案主要是通过乘客具有的移动终端开启GPRS流量上网，以及乘客上车时在站台处采集触摸屏的信息来实现公交上客流的统计。此种方案的缺点在于：随着无线网络的发展，已经很少有人会使用数据流量来上网；并且乘客在站台处要时不时地点击触摸屏很浪费时间。
发明内容
[0008] 鉴于上述，本发明提供了一种基于基站判断公交车拥挤程度的系统及方法。
[0009] 一种基于基站判断公交车拥挤程度的系统，包括移动终端、公交车载终端、基站装置及公交调度中心，所述移动终端通过无线信号收发与所述基站装置进行通信，所述基站装置通过移动通信网络与所述公交车载终端进行通信，所述公交车载终端通过移动通信网络与所述公交调度中心进行通信；
[0010] 所述移动终端，用以所述公交调度中心通过所述基站装置获取当前乘客手持移动终端的地理位置；
[0011] 所述公交车载终端，用以获取所述公交车的地理位置信息，反馈给所述公交调度中心；
[0012] 所述基站装置，用以获取在其信号覆盖范围内的所述移动终端的数目，记录所述移动终端切换基站的位置及每两个相连基站的用时情况，并计算出其切换基站的速度；
[0013] 所述公交调度中心，用以获取公交车及基站的数据信息，对其进行数据处理，以判断公交车的拥挤程度。
[0014] 进一步的，所述数据处理包括判断移动终端的总数、判断移动终端的状态、每个移动终端切换基站的用时、增加和减少的移动终端数目。
[0015] 进一步的，所述判断移动设备的状态的方法如下：所述判断移动设备的状态的方法如下：该乘客手持移动终端从某一公交站台进入公交车，稳定行驶至下一公交站台前，公交车与移动终端切换基站的位置及速度一致，即“从无到有”；一直在公交车上，即公交车与移动终端切换基站的位置及速度一致，则“状态不变”；当刚公交车与移动终端切换基站的位置及速度不一致，则表示离开公交车，即“从有到无”；通过统计“从无到有”的数目获得某一基站新上车乘客数目，通过统计“状态不变”获得移动终端在被测公交车内；通过统计“从有到无”的数目获得某一基站下车乘客数目。
[0016] 本发明还提供了一种基于基站判断公交车拥挤程度的方法，包括以下步骤：
[0017] S1、沿途每个不同标号的基站获取在公交车范围内的移动终端的数目，并标注每个乘客手持移动终端的ID ；
[0018] S2、记录每个ID的乘客手持移动终端切换每两个相连基站的用时情况，并计算出其切换基站的速度；
[0019] S3、公交调度中心获取当前公交车的地理位置信息，记录其切换每两个相连基站的用时情况，并计算出其切换基站的速度；
[0020] S4、公交调度中心获取基站信息数据，进行数据处理，判断每个ID的乘客手持移动终端与公交车切换基站的位置及每两个相连基站的速度是否一致；
[0021] S5、根据判断结果确定公交车的拥挤程度。
[0022] 进一步的，所述数据处理包括判断移终端的总数、判断移动终端的状态、每个移动终端切换基站的用时、增加和减少的移动终端数目。
[0023] 进一步的，所述判断移动设备的状态的方法如下：所述判断移动设备的状态的方法如下：该乘客手持移动终端从某一公交站台进入公交车，稳定行驶至下一公交站台前，公交车与移动终端切换基站的位置及速度一致，即“从无到有”；一直在公交车上，即公交车与移动终端切换基站的位置及速度一致，则“状态不变”；当刚公交车与移动终端切换基站的位置及速度不一致，则表示离开公交车，即“从有到无”；通过统计“从无到有”的数目获得某一基站新上车乘客数目，通过统计“状态不变”获得移动终端在被测公交车内；通过统计“从有到无”的数目获得某一基站下车乘客数目。
[0024] 进一步的，所述基站包含三个移动通信服务商：中国移动、中国联通以及中国电信，用于覆盖使用不同运营商业务的移动终端；其兼容所有已有的移动通信协议。
[0025] 本发明提供了一种基于基站判断公交车拥挤程度的系统及方法，包括移动终端、公交车载终端、基站装置及公交调度中心，所述移动终端通过无线信号收发与所述基站装置进行通信，所述基站装置通过移动通信网络与所述公交车载终端进行通信，所述公交车载终端通过移动通信网络与所述公交调度中心进行通信。本发明提出了一种基于基站判断公交车拥挤程度的系统及方法，主要是利用乘客在乘坐公交车时，判断乘客所持移动终端与公交车的切换基站是否相同；以及切换基站的速度来分析公交车上的拥挤程度。本发明有利于公交调度中心实时的监测公交车在行驶过程中的拥挤程度，方便其对公交的班次的调度，具有自动识别、判断与统计的特点。
附图说明
[0026] 此处所说明的附图用来提供对发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0027] 图1是本发明的一种基于基站判断公交车拥挤程度系统的模块示意图；
[0028] 图2是本发明的一种基于基站判断公交车拥挤程度方法的流程示意图；
[0029] 图3是本发明的一实施例示意图。
具体实施方式
[0030] 为了解决上述问题，本发明提供了一种基于基站判断公交车拥挤程度的系统及方法，下面结合附图，对本发明的实施例进行说明。
[0031] 图1是本发明的一种基于基站判断公交车拥挤程度系统的模块示意图，如图1所示，所述系统包括移动终端1、公交车载终端2、基站装置3及公交调度中心4，所述移动终端1通过无线信号收发与所述基站装置3进行通信，所述基站装置3通过移动通信网络与所述公交车载终端4进行通信，所述公交车载终端2通过移动通信网络与所述公交调度中心4进行通信；
[0032] 所述移动终端1，用以所述公交调度中心4通过所述基站装置2获取当前乘客手持移动终端的地理位置；
[0033] 所述公交车载终端2，用以获取所述公交车的地理位置信息，反馈给所述公交调度中心4；
[0034] 所述基站装置3，用以获取在其信号覆盖范围内的所述移动终端的数目，记录所述移动终端1切换基站的位置及每两个相连基站的用时情况，并计算出其切换基站的速度；
[0035] 所述公交调度中心4，用以获取公交车及基站的数据信息，对其进行数据处理，以判断公交车的拥挤程度。
[0036] 在本发明实施例中，所述数据处理包括判断移动终端的总数、判断移动终端的状态、每个移动终端切换基站的用时、增加和减少的移动终端数目。
[0037] 进一步的，所述判断移动设备的状态的方法如下：所述判断移动设备的状态的方法如下：该乘客手持移动终端从某一公交站台进入公交车，稳定行驶至下一公交站台前，公交车与移动终端切换基站的位置及速度一致，即“从无到有”；一直在公交车上，即公交车与移动终端切换基站的位置及速度一致，则“状态不变”；当刚公交车与移动终端切换基站的位置及速度不一致，则表示离开公交车，即“从有到无”；通过统计“从无到有”的数目获得某一基站新上车乘客数目，通过统计“状态不变”获得移动终端在被测公交车内；通过统计“从有到无”的数目获得某一基站下车乘客数目。
[0038] 图2是本发明的一种基于基站判断公交车拥挤程度系统的方法示意图，如图1所示，包括以下步骤：
[0039] S1、沿途每个不同标号的基站获取在公交车范围内的移动终端的数目，并标注每个乘客手持移动终端的ID ；
[0040] S2、记录每个ID的乘客手持移动终端切换每两个相连基站的用时情况，并计算出其切换基站的速度；
[0041] S3、公交调度中心获取当前公交车的地理位置信息，记录其切换每两个相连基站的用时情况，并计算出其切换基站的速度；
[0042] S4、公交调度中心获取基站信息数据，进行数据处理，判断每个ID的乘客手持移动终端与公交车切换每两个相连基站的速度是否一致；
[0043] S5、根据判断结果确定公交车的拥挤程度。
[0044] 图3是本发明的一实施例示意图，如图3所示。例如，以某城市某路公交车行驶路线为例，首先行驶路径固定，基站在此条线路的位置也固定，ID:1的乘客手持移动终端从上车开始到下车切换基站的位置依次如图3中的1、2、3、4……n切换基站位置间的距离依次为s1，s2，s3，……s（n-1)），则经过这四个基站的时间依次为t1，t2，t3，t4……t（n-1），因此可以计算出乘客切换基站的位置1到位置2的速度为v1=s1/(t2-t1)，位置2到位置3的速度为v2=s2/（t3-t2）,位置3到位置4的速度为v3=s3/(t4-t3)......，以此类推；并且，根据公交车的行驶路径及地理位置信息，同上方法可计算出公交车切换基站的速度，对比ID:1的乘客手持移动终端与公交车的切换基站的位置与切换速度一致，则说明该乘客未下车，一直处于车内；反之，则中途已下车。
[0045] 此外，在判断乘客在某一公交站台是否上车，如图3所示，A、B点为相连的公交站台，当乘客从A点上车，乘客手持移动终端进入公交车内，公交车进入稳定行驶状态，乘客随着公交车行驶过基站3再到达相连的公交站台B，在此过程中，乘客手持移动终端与公交车的切换基站的位置与切换速度一致，则说明该乘客从公交站台B上车，以此判断新上车乘客数量。
[0046] 在本发明实施例中，若公交车内人员站立密度为α，s为公交车的面积，n为乘客人数，则α=n/s。根据人口分布信息可以分析得出公交的拥挤程度为拥挤程度分为三种情况：
[0047] 1、不拥挤：公交车内乘客少，乘客在车内走动不受或很少受影响，乘客感到舒适，即0 ≤α ≤ 4.188；
[0048] 2、一般拥挤：公交车内乘客较多，乘客在车内走动开始收到影响，舒适质量下降，即4.188 <α ≤ 7.919；
[0049] 3、严重拥挤：公交车内乘客较多，乘客不能自由在车内走动，人与人之间的距离很小，乘客感到很不舒适，即α >7.919。
[0050] 本发明实施例中，所述基站包含三个移动通信服务商：中国移动、中国联通以及中国电信，用于覆盖使用不同运营商业务的移动终端；其兼容所有已有的移动通信协议。
[0051] 综上，本发明提供了一种基于基站判断公交车拥挤程度的系统及方法，包括移动终端、公交车载终端、基站装置及公交调度中心，所述移动终端通过无线信号收发与所述基站装置进行通信，所述基站装置通过移动通信网络与所述公交车载终端进行通信，所述公交车载终端通过移动通信网络与所述公交调度中心进行通信。本发明提出了一种基于基站判断公交车拥挤程度的系统及方法，主要是利用乘客在乘坐公交车时，判断乘客所持移动终端与公交车的切换基站是否相同；以及切换基站的速度来分析公交车上的拥挤程度。本发明有利于公交调度中心实时的监测公交车在行驶过程中的拥挤程度，方便其对公交的班次的调度，具有自动识别、判断与统计的特点。
[0052] 以上仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
