一种基于人脸识别和GIS平台的高校校车管理方法及装置

摘要

本发明涉及一种基于人脸识别和GIS平台的高校校车管理方法及装置，在该管理方法中首先建立基于校车集群的互联管理模型，通过该模型实现各校车之间的数据交互，同时实现对各校车的监控管理，校车在运营过程中，实时判断当前车辆座位信息是否满足当前待乘车人员需求，若不满足则实时显示下一辆车的位置以及座位数据，并最终通过对校车的管理调度实现有效运营。

权利要求

1.一种基于人脸识别和GIS平台的高校校车管理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S1、建立基于5G通信网络的高校校车集群实时在线联网管理模型；

步骤S2、基于人脸识别技术检测等待搭乘校车的人员是否满足预设条件，只有在满足预设条件时，允许人员上车，其中，所述预设条件为通过人脸识别技术判断当前人员身份信息，判断是驾驶人员还是普通乘车人员，如果是驾驶人员还继续判断该驾驶人员是否为当前车辆的驾驶人员，在判断是驾驶人员后，并在驾驶人员驾驶室后启动人脸识别检测模块，实时检测驾驶员状态并判断驾驶人员当前状态是否满足驾驶条件，若满足则允许其启动车辆，否则拒绝，并通过无线通信模块向监控平台发送数据请求重新调度驾驶人员；

步骤S3、自动检测当前车辆内的座位信息，并通过校车外设置的显示模块实时显示当前座位数据，若当前座位数据已经达到人员的最大阈值，则提示车辆人员已满，并开启提示信息显示模块；

步骤S4、通过建立的校车集群模型实现校车之间的信息互联，通过无线通信模块与校车集群内的其他车辆进行数据交互，并通过提示信息显示模块实时显示下一辆经过此地的校车位置及座位信息，包括：若当前座位数据已满，则通过无线通信方式获取下一辆经过此位置的校车的剩余座位信息，同时基于GIS技术将当前位置以及当前位置等待上车的人员数据发送至下一辆车，在数据交互完成后，当前满员的校车外部提示信息显示模块显示下一辆经过此地的校车的当前位置、到达此地时间以及剩余座位数据，当前满员校车离开当前位置；

步骤S5、判断所有人员是否都已经上车，如果没有，则统计未上车人员数量，并调度符合条件的车辆等待人员上车，其他车辆正常出行,包括：所有校车通过人脸识别技术记录当前上车人员身份信息及数量，与监控平台进行数据交互，判断当前实时记录的人员身份信息及数量与预先存储的所有搭车人员身份信息及数量进行匹配，若数据一致，则所有人员已经上车，否则，统计出等待乘车人员的数量以及当前位置信息，并调度符合条件的校车来使得所有人员乘上校车并到达目的地。

2.根据权利要求1所述的基于人脸识别和GIS平台的高校校车管理方法，其特征在于，所述步骤S1中建立基于5G通信网络的高校校车集群实时在线联网管理模型，具体为，学校内设置有统一校车监控平台，该平台与各校车之间通过每个校车中设置的基于5G传输技术的无线通信模块进行数据交互；监控平台实时记录每次列入运营或者停止运营的校车车辆信息，从而判断每辆校车是否满足安全驾驶条件；预先存储搭车人员的人脸图像信息，以作为判断是否允许上车的标准，其中，所述搭车人员的人脸图像信息包括驾驶员基础信息以及普通乘车人员信息。

3.根据权利要求1所述的基于人脸识别和GIS平台的高校校车管理方法，其特征在于，所述步骤S3中，设置一座位计数器采集模块，并通过设置在每一个座位下的传感器来进行计数，计数器采集模块初始化时记录的是车内空位的最大值，并在有人员坐下后实时进行减法运算，结合显示模块，在车辆的外部实时显示当前剩余座位数据信息。

说明书

一种基于人脸识别和GIS平台的高校校车管理方法及装置

技术领域

[0001] 本发明属于人脸识别技术领域，尤其涉及一种基于人脸识别和GIS平台的高校校车管理方法及装置

背景技术

[0002] 近年来，各地校车重大安全事故层出不穷,如何解决这一问题,提升校车监管力度同时降低校车管理成本成为各界热切关注的问题。基于以上背景,本文提出了基于人脸识别的校车安全管理系统,通过智能化视觉分析,监测校车内部安全状况,对于车内异常状况发出警报,保障校车安全行驶,同时降低校车的人力管理成本。

[0003] 现有技术的缺陷1：乘客身份鉴别困难。

[0004] 现有技术的缺陷2：人员超载及校车行驶中乘客走动报警无法监控。

[0005] 现有技术的缺陷3：校车司机的异常状态及疲劳驾驶无法监控。

[0006] 现有技术的缺陷4：校车行驶轨迹无法跟踪。

发明内容

[0007] 本发明的目的就在于为了解决上述问题，提出了一种基于人脸识别和GIS平台的高校校车管理方法及装置，根据本发明的一个实施例，在本发明中，所述方法包括如下步骤：

[0008] 步骤S1、建立基于5G通信网络的高校校车集群实时在线联网管理模型；

[0009] 步骤S2、基于人脸识别技术检测等待搭乘校车的人员是否满足预设条件，只有在满足预设条件时，允许人员上车；

[0010] 步骤S3、自动检测当前车辆内的座位信息，并通过校车外设置的显示模块实时显示当前座位数据，若当前座位数据已经达到人员的最大阈值，则提示车辆人员已满，并开启提示信息显示模块；

[0011] 步骤S4、通过建立的校车集群模型实现校车之间的信息互联，通过无线通信模块与校车集群内的其他车辆进行数据交互，并通过提示信息显示模块实时显示下一辆经过此地的校车位置及座位信息；

[0012] 步骤S5、判断所有人员是否都已经上车，如果没有，则统计未上车人员数量，并调度符合条件的车辆等待人员上车，其他车辆正常出行。

[0013] 优选的，所述步骤S1中建立基于5G通信网络的高校校车集群实时在线联网管理模型，具体为，学校内设置有统一校车监控平台，该平台与各校车之间通过每个校车中设置的基于5G传输技术的无线通信模块进行数据交互；监控平台实时记录每次列入运营或者停止运营的校车车辆信息，从而判断每辆校车是否满足安全驾驶条件；预先存储搭车人员的人脸图像信息，以作为判断是否允许上车的标准，其中，所述搭车人员的人脸图像信息包括驾驶员基础信息以及普通乘车人员信息。

[0014] 优选的，所述预设条件为通过人脸识别技术判断当前人员身份信息，判断是驾驶人员还是普通乘车人员，如果是驾驶人员还继续判断该驾驶人员是否为当前车辆的驾驶人员。

[0015] 优选的，在判断是驾驶人员后，并在驾驶人员驾驶室后启动人脸识别检测模块，实时检测驾驶员状态并判断驾驶人员当前状态是否满足驾驶条件，若满足则允许其启动车辆，否则拒绝，并通过无线通信模块向监控平台发送数据请求重新调度驾驶人员。

[0016] 优选的，所述步骤S3中，设置一座位计数器采集模块，并通过设置在每一个座位下的传感器来进行计数，计数器采集模块初始化时记录的是车内空位的最大值，并在有人员坐下后实时进行减法运算，结合显示模块，在车辆的外部实时显示当前剩余座位数据信息。

[0017] 优选的，所述步骤S4具体包括，若当前座位数据已满，则通过无线通信方式获取下一辆经过此位置的校车的剩余座位信息，同时基于GIS技术将当前位置以及当前位置等待上车的人员数据发送至下一辆车，在数据交互完成后，当前满员的校车外部提示信息显示模块显示下一辆经过此地的校车的当前位置、到达此地时间以及剩余座位数据，当前满员校车离开当前位置。

[0018] 优选的，所述步骤S5具体为，所有校车通过人脸识别技术记录当前上车人员身份信息及数量，与监控平台进行数据交互，判断当前实时记录的人员身份信息及数量与预先存储的所有搭车人员身份信息及数量进行匹配，若数据一致，则所有人员已经上车，否则，统计出等待乘车人员的数量以及当前位置信息，并调度符合条件的校车来使得所有人员乘上校车并到达目的地。

[0019] 根据本发明的一实施例，本发明还提出了一种基于人脸识别和GIS平台的高校校车管理装置，所述装置包括：

[0020] 监控平台，用于实施监控各校车运行状态，接收来自各校车发送的数据，同时向各校车发送数据；

[0021] 人脸识别模块，安装于各校车外部，用于实时识别等待上车人员的身份信息；

[0022] 人脸识别检测模块，用于实时检测驾驶人员在驾驶车辆过程中的状态是否符合驾驶条件，并通过无线通信模块与监控平台实时进行信息交互；

[0023] 计数器采集模块，用于实时采集当前车辆的座位数据信息；

[0024] GIS位置模块，用于向各校车分发运行路线图，并且通过GPS模块实时记录车辆当前位置信息；

[0025] 报警模块，用于判断当前车内是否发生险情以及时报警；

[0026] 数据库模块，用于存储各类人员身份信息以及路线信息。

附图说明

[0027] 图1是本发明提出的基于人脸识别和GIS平台的高校校车管理方法流程图；

[0028] 图2是本发明提出的基于人脸识别和GIS平台的高校校车管理装置框架图。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

[0030] 根据本发明所要解决的技术问题来看，本发明提出了一种基于人脸识别和GIS平台的高校校车管理方法，所述方法包括如下步骤：

[0031] 步骤S1、建立基于5G通信网络的高校校车集群实时在线联网管理模型；

[0032] 在本实施例中，根据本发明的目的，单个校车的运行轨迹或者运载人数的监控是具有局限性的，因此，如何使得每个学校校车能够联动工作，实时的信息通信、数据交互成为实现本发明的一个具体技术手段。根据步骤S1的内容，建立基于5G通信网络的高校校车集群模式在于，通过5G技术的高速数据传输以及交互使得各个校车在运行过程中，能够高效完成数据交互，为实现本发明的目的提供基础数据通道。在本发明中，并不涉及对于5G技术的具体改进，而是将5G技术应用到校车之间的数据交互中，因此，如何建立校车集群成为本发明具有创造性的内容之一，每个校车都设置有无线通信装置，以实现如下目的：

[0033] (1)建立集群的校车之间能够相互通信、数据网络传输，实现校车之间的联动性；

[0034] (2)建立校车与高校监控平台之间的数据传输，实现统一的监控平台对于运行在外的校车进行有序、高效管理；

[0035] (3)建立校车与人员之间的互动性，在本实施例中的人员包括了等待上车的人员还包括车载人员的紧急联系人的数据交互，实现等待校车的人员实时动态了解校车位置及状态以及紧急联系人及时准确获取校车人员的信息。

[0036] 在本实施例中，为了实现步骤S1的目的，首先，建立统一的监控平台，通过该平台以及5G无线通信网络实现对校车的统一调度，具体来说，该监控平台设置于学校中，每台新入校的校车都将在该平台进行登记，退出该平台的校车也将及时从平台中注销；其次，校车之间也满足统一的无线通信协议实现相互之间的信息传输，无论哪一辆校车出现问题，都可以通过无线传输方式向最优路径中的校车寻求帮助。在本领域中，车辆网的技术方案已经有诸多方式，本发明不做具体的限制，只是在多种技术方案中，还没有具体应用到校车联网的方式，或者，如本发明所阐述的具体实现方式。

[0037] 步骤S2、构建基于人脸识别技术的校车人员检测方式，从而判断待上车人员是否满足预设条件，如果满足，则允许上车，否则拒绝，同时，基于人脸识别技术实现对于人员的分类，判断所述人员是驾驶人员还是普通乘车人员，基于不同类别的人员分别进行安全性判断，并根据判断结果给出相应提示。

[0038] 根据本发明中背景技术的记载，本发明的一个目的是如何解决乘客身份鉴别困难的问题，步骤S2给出了这样的实施方案，具体如下。

[0039] 首先，针对于每个在步骤S1中建立集群后的校车，利用人脸识别装置，实现对于待上车人员的身份识别，在这里，在车门入口处设置一人脸识别验证装置，以验证待上车人员身份，根据本发明的目的，校车具有其特殊性，上车的人员也具有其规定性，因此，该识别验证装置在每次车辆运行前都会进行初始化，并且开始接收监控平台的人员头像数据，以判断是否属于本校人员，为了实现本步骤的目的，本发明在监控平台中，不仅预先存储了各校车的运行数据，该运行数据包括车辆状态、车牌号码、当前车辆的运行路线，同时，还存储了所有需要搭乘校车人员的图像数据。

[0040] 其次，在存储的人员图像数据中，对于人员进行分类，主要是两类，第一类是驾驶人员，第二类是普通乘车人员。在预先存储的数据中，建立三类数据库，第一类数据库是驾驶人员数据库，对于驾驶人员有严格的数据存储方案，涉及到驾驶员的年龄、驾驶证信息、驾车年限信息；第二类数据库是乘车人员数据库，包括乘车人员的路线信息以及基本的年龄、身份信息；第三类数据库是驾驶线路信息，该类数据，针对不同的车辆驾驶线路信息不同，在预先存储时，会建立根据整体乘车人员的地理位置分布，设置符合条件的若干条路线图，在本发明中驾驶线路信息是基于实际需要或者乘车人员的建议合理设置的，并不是本发明所要保护的内容，根据本发明的目的，驾驶线路只要根据人为设置存入平台中即可，并不对线路本身作出改进。

[0041] 根据步骤S2的目的，判断是否满足预设条件，以决定是否允许人员上车，在这里，预设条件设置为，通过人脸识别技术判断当前人员身份信息，判断是驾驶人员还是普通乘车人员，如果是驾驶人员还继续判断该驾驶人员是否为当前车辆的驾驶人员。因此，在判断是否满足预设条件，即，判断为驾驶人员且为本车的驾驶人员时才允许上车，并提示进入驾驶室，其次，满足是普通乘车人员身份信息时，则提示进入车内，否则拒绝乘车。

[0042] 为了解决校车司机的异常状态及疲劳驾驶无法监控的问题，在本步骤中，在判断人员类别后，还在每个校车的驾驶位置设置人脸识别检测模块，用于实时检测驾驶员状态，通过监控平台实时接收到的驾驶人员人脸图像信息判断当前驾驶员是否疲劳驾驶以及其他异常状态，在现实环境中，偶尔会出现驾驶员突发疾病或者其他危险情况，可能造成危险，因此，通过人脸识别装置实时采集人脸图像信息并及时上传至监控平台中，使得后台监控人员及时发现危险并及时通过相应措施解除危险。

[0043] 步骤S3、自动检测当前车辆内的座位信息，并记录就坐人员脸部图像以及相应的座位信息，同时通过车辆外的显示装置显示当前车辆剩余座位数据。如果当前座位数据已经达到最大阈值，则关闭人脸识别验证模块，同时提示人员满座，不允许再有人员上车。

[0044] 在本步骤中，车内设置有计数器采集装置，每当一个座位有一个人就坐时，则计数器自动减1，从而记录出当前的剩余座位信息，并在车外的显示模块中实时显示该数据。

[0045] 同时，根据本发明的目的，这里的方法包括了车辆在起始路段，搭车人员坐车回家的过程，还包括了校车从各个路段接到乘车人员到达学校的过程。因此，当校车是从各个路段接到乘车人员时，也可能当前校车还没有到达目的地就已经人员已满，则此时在到达某目的地时车辆已经满员，而还有乘客没有上车，则此时车辆将启动前行，但是会为未上车的乘客提供其他车辆信息，这里就进入步骤S4。

[0046] 步骤S4、通过建立的校车集群模型实现校车之间的信息互联，将当前校车的位置以及待乘车人员数据传输至下一辆经过此地的校车，同时，下一辆经过此地的校车将可乘载人员数据以及预计到达该地的时间信息传输至当前车辆，当前车辆信息接收到后，则启动离开前将这些数据在车辆的外部显示装置实时显示给等待乘车的人员。

[0047] 在本实施例中，步骤S1建立校车集群模型的目的就在于使得每个车辆之间能够互通信息，并且高效高速完成信息传输，不论是当前车辆状态为从学校出发，等待上车的人员一个一个上车还是车辆从目的地出发前往学校，沿途接到搭乘车辆的人员陆续上车，前一种情况是校车集体等待所有人员上车后出发，所有的人员上车都会进行人脸识别从而进行身份认证，第二种情况，在车辆前往学校的过程中，每个上车的人员都需要进行身份验证，同时，会在当前车辆离开时，实时向未上车的人员显示下一辆车上的座位数据以及位置及预计等待时间，从而为搭车人员提供实时数据信息。

[0048] 步骤S5、判断所有人员是否都已经上车，如果没有，则统计未上车人员数量，并调度符合条件的车辆等待人员上车，其他车辆调度出行。

[0049] 在本实施例中，为了解决本发明的技术问题，实际校车的运行过程中，会出现有些搭车人员由于忙于工作或者其他事情而耽误了坐车时间，在校车离开学校时，所有车辆的人脸识别验证装置会统计进入本车辆的人员数据信息，从而统计出哪些人没有上车，此时，将已经坐满人员的车辆调度离开，并根据实际人员数量，调度满足未乘车人员数量的校车等待乘车人员上车。具体数量会根据车辆的剩余座位数进行统计，从而确定出哪些车辆等待出发。为了实际不让其他乘客等待太久，通过监控平台向未上车人员发送信息，在预设时间范围内，如果没有等到待搭车人员，则调度车辆离开。

[0050] 根据本发明的又一实施例，本发明还提出了一种基于人脸识别和GIS平台的高校校车管理装置，所述装置包括：

[0051] 监控平台，用于实施监控各校车运行状态，接收来自各校车发送的数据，同时向各校车发送数据；

[0052] 人脸识别模块，安装于各校车外部，用于实时识别等待上车人员的身份信息；

[0053] 人脸识别检测模块，用于实时检测驾驶人员在驾驶车辆过程中的状态是否符合驾驶条件，并通过无线通信模块与监控平台实时进行信息交互；

[0054] 计数器采集模块，用于实时采集当前车辆的座位数据信息；

[0055] GIS位置模块，用于向各校车分发运行路线图，并且通过GPS模块实时记录车辆当前位置信息；

[0056] 报警模块，用于判断当前车内是否发生险情以及时报警；

[0057] 数据库模块，用于存储各类人员身份信息以及路线信息。

[0058] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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。