本发明公开了一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，包括：旅客移动终端、员工专用终端、播报控制服务器、航显系统、紧急情况调度系统及机场播报系统；旅客/员工移动终端通过WiFi定位算法对旅客/员工进行实时定位并将定位信息上传给播报控制服务器；航显系统用于实时录入及管理航班信息并上传给播报控制服务器；播报控制服务器根据旅客的定位信息、航班信息以及机场紧急情况控制机场播报系统进行播报，并将机场紧急情况传输至紧急情况调度系统；紧急情况调度系统根据员工的定位信息及机场紧急情况向员工专用终端发送调度指令。本发明通过对机场人员进行定位，在紧急情况下自动对固定区域进行自动广播，减小全域广播的影响，提高广播效率。
1.一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，其特征在于，包括：旅客移动终端、员工专用终端、播报控制服务器、航显系统、紧急情况调度系统及机场播报系统；
所述旅客移动终端通过WiFi定位算法对旅客进行实时定位并将定位信息上传给播报控制服务器；
所述员工专用终端通过WiFi定位算法对员工进行实时定位并将定位信息上传给播报控制服务器；
所述航显系统用于实时录入及管理航班信息并上传给播报控制服务器；
所述播报控制服务器根据旅客的定位信息、航班信息以及机场紧急情况控制机场播报系统进行播报，并将机场紧急情况传输至紧急情况调度系统；
所述紧急情况调度系统根据员工的定位信息及机场紧急情况向员工专用终端发送调度指令；
所述播报控制服务器选择距离损失最小的n个播报广播进行播报，距离损失函数为：L＝d+αW+βv，
其中，L为损失函数；d为播报广播距播报目标的距离；α为播报广播与播报目标之间的间隔墙壁数；W为单面墙造成的损失距离；β为速度损失系数；v为播报目标速度。
2.如权利要求1所述的一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，其特征在于，所述WiFi定位算法具体步骤如下：(1)离线阶段
对整个机场区域进行分区，在每个分区内通过移动终端采集多个参考点所能接受到的WiFi信息，WiFi信息包括WiFi节点的BSSID名称及WiFi信号强度，每个参考点采集到的WiFi信息以强度向量[RSSI1,RSSI2,…,RSSIS]的形式存入WiFi指纹数据库，其中，RSSIi是采集到的第i个WiFi节点的WiFi信号强度值，i ＝1,2,…,S，S代表整个机场区域的WiFi节点数量，若某一参考点未采集到某一WiFi节点的WiFi信息则将对应WiFi信号强度值置零；
根据待定位旅客/员工所持的旅客/员工移动终端采集的WiFi信息，使用KNN分类算法预测待定位旅客/员工所在位置为：
1)根据平方欧氏距离的平均值选取其中K个最小解算值所对应的分区，作为初始待定区域：其中，RSSIi是第i个时序实时采集到的强度向量；RSSIj是WiFi指纹数据库中第j个强度向量；Lj为第i个时序实时采集到的强度向量与WiFi指纹数据库中第j个强度向量之间的平方欧式距离的平均值；nj表示第i个时序实时能采集到WiFi信息的WiFi节点与WiFi指纹数据库中第j个强度向量中不为零的WiFi信号强度值对应的WiFi节点的相同的数量；
2)选取初始待定区域内相同区域数量最大的区域为最终待定位置区域；
3)选取第i个时序实时采集到的最强的三个WiFi信号强度对应的WiFi节点作为匹配点，根据三个匹配点的xy坐标平面位置来估计旅客/员工的xy坐标平面位置：其中，P(x,y)为旅客/员工的估计位置，P(xt,yt)为第t个的匹配点的xy坐标平面位置；
RSSIt为采集到的第t个匹配点的WiFi信号强度值；
4)在3)中计算得到的旅客/员工的xy坐标平面位置加入高度值，得到三维坐标，完成旅客/员工的定位。
3.如权利要求2所述的一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，其特征在于，高度值为0.8m～1.5m。
4.如权利要求1所述的一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，其特征在于，所述航班信息包括航班的起飞、降落、延误信息，按照时间序列进行排序。
5.如权利要求1所述的一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，其特征在于，所述机场紧急情况包括寻人、寻物、医疗信息，按照时间序列进行排序，同一时间的机场紧急情况则按照重要性等级进行排序。
6.如权利要求5所述的一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，其特征在于，所述播报控制服务器对机场广播的控制方法如下：(1)判断同一时刻到达的紧急情况是否为同一等级，如不为同一等级则按照高等级优先进行排序放入播报队列中；
(2)在紧急情况为同一等级的情况下，判断紧急情况的播报地点是否有重复的相同区域，若播报区域不重复，则放入播报队列中进行同时播报；若播报区域存在相同区域，则随机放入播报队列中进行循环播报。
7.如权利要求6所述的一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，其特征在于，播报目标速度v根据两个时序的定位结果计算得到，且运动方向指向广播为负，远离广播为正。
8.如权利要求6所述的一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，其特征在于，n的取值为2至5。
一种基于移动终端定位的机场自动播报系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种基于移动终端定位的机场自动播报系统。
背景技术
[0002] 现有的航站楼旅客管理系统中，语音播报在旅客服务和实时管理方面一直起着重要作用。但是，随着航班和乘客数量越来越多，如果每个航班都用广播提醒的话，会给航站内的乘客带来很多干扰噪音，并且打断乘客们的休息。为旅客个体提供个性化、人文化的服务也是智慧航站楼的重要应用需求，提供个性化的楼内引导、航班提醒、紧急找人等信息推送等信息自动播报应用。
[0003] 目前机场的播报系统主要采用人为播报的方式，且播报覆盖范围为整个航站。但实际机场的播报较频繁且事件重要性排序较复杂，从而可能带来误报、漏报等事件。因此，采用传统的播报方式难以达到精准且高效率的播报工作，只有采用合理的自动播报方式更有利于机场的智慧建设及效率提高。
发明内容
[0004] 针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种基于移动终端定位的机场自动播报系统。利用已采集的机场室内环境下WiFi信号进行人员的定位，针对需要播报的紧急事件中的相关人员的位置进行定区域播报，从而实现有目的性且定区域性的自动播报，减少无需播报区域的噪声及实现机场广播的精准播报。利用已采集的机场室内环境下WiFi信号进行人员的定位，针对需要播报的紧急事件中的相关人员的位置进行定区域播报，从而实现有目的性且定区域性的自动播报，减少无需播报区域的噪声及实现机场广播的精准播报。
[0005] 本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0006] 本发明提供一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，包括：旅客移动终端、员工专用终端、播报控制服务器、航显系统、紧急情况调度系统及机场播报系统；
[0007] 所述旅客移动终端通过WiFi定位算法对旅客进行实时定位并将定位信息上传给播报控制服务器；
[0008] 所述员工专用终端通过WiFi定位算法对员工进行实时定位并将定位信息上传给播报控制服务器；
[0009] 所述航显系统用于实时录入及管理航班信息并上传给播报控制服务器；
[0010] 所述播报控制服务器根据旅客的定位信息、航班信息以及机场紧急情况控制机场播报系统进行播报，并将机场紧急情况传输至紧急情况调度系统；
[0011] 所述紧急情况调度系统根据员工的定位信息及机场紧急情况向员工专用终端发送调度指令。
[0012] 作为本发明的进一步技术方案，所述WiFi定位算法具体步骤如下：
[0013] (1)离线阶段
[0014] 对整个机场区域进行分区，在每个分区内通过移动终端采集多个参考点所能接受到的WiFi信息，WiFi信息包括WiFi节点的BSSID名称及WiFi信号强度，每个参考点采集到的WiFi信息以强度向量[RSSI1,RSSI2,…,RSSIS]的形式存入WiFi指纹数据库，其中，RSSIi是采集到的第i个WiFi节点的WiFi信号强度值，s＝1,2,…,S，S代表整个机场区域的WiFi节点数量，若某一参考点未采集到某一WiFi节点的WiFi信息则将对应WiFi信号强度值置零；
[0015] (2)在线阶段
[0016] 根据待定位旅客/员工所持的旅客/员工移动终端采集的WiFi信息，使用KNN分类算法预测待定位旅客/员工所在位置为：
[0017] 1)根据平方欧氏距离的平均值选取其中K个最小解算值所对应的分区，作为初始待定区域：
[0018]
[0019] 其中，RSSIi是第i个时序实时采集到的强度向量；RSSIj是WiFi指纹数据库中第j个强度向量；Lj为第i个时序实时采集到的强度向量与WiFi指纹数据库中第j个强度向量之间的平方欧式距离的平均值；nj表示第i个时序实时能采集到WiFi信息的WiFi节点与WiFi指纹数据库中第j个强度向量中不为零的WiFi信号强度值对应的WiFi节点的相同的数量；
[0020] 2)选取初始待定区域内相同区域数量最大的区域为最终待定位置区域；
[0021] 3)选取第i个时序实时采集到的最强的三个WiFi信号强度对应的WiFi节点作为匹配点，根据三个匹配点的xy坐标平面位置来估计旅客/员工的xy坐标平面位置：
[0022]
[0023] 其中，P(x,y)为旅客/员工的估计位置，P(xt,yt)为第t个的匹配点的xy坐标平面位置；RSSIt为采集到的第t个匹配点的WiFi信号强度值。
[0024] 4)在3)中计算得到的旅客/员工的xy坐标平面位置加入高度值，得到三维坐标，完成旅客/员工的定位。
[0025] 作为本发明的进一步技术方案，高度值为0.8m～1.5m。
[0026] 作为本发明的进一步技术方案，所述航班信息包括航班的起飞、降落、延误信息，按照时间序列进行排序。
[0027] 作为本发明的进一步技术方案，所述机场紧急情况包括寻人、寻物、医疗信息，按照时间序列进行排序，同一时间的机场紧急情况则按照重要性等级进行排序。
[0028] 作为本发明的进一步技术方案，所述播报控制服务器对机场广播的控制方法如下：
[0029] (1)判断同一时刻到达的紧急情况是否为同一等级，如不为同一等级则按照高等级优先进行排序放入播报队列中；
[0030] (2)在紧急情况为同一等级的情况下，判断紧急情况的播报地点是否有重复的相同区域，若播报区域不重复，则放入播报队列中进行同时播报；若播报区域存在相同区域，则随机放入播报队列中进行循环播报。
[0031] 作为本发明的进一步技术方案，根据需要选择距离损失最小的n个播报广播进行播报，距离损失函数为：
[0032] L＝d+αW+βv
[0033] 其中，L为损失函数；d为播报广播距播报目标的距离；α为播报广播与播报目标之间的间隔墙壁数；W为单面墙造成的损失距离；β为速度损失系数；v为播报目标速度。
[0034] 作为本发明的进一步技术方案，播报目标速度v根据两个时序的定位结果计算得到，且运动方向指向广播为负，远离广播为正。
[0035] 作为本发明的进一步技术方案，n的取值为2至5。
[0036] 本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，利用分区域的采集WiFi信息进行训练，针对紧急所需通知的目标人员进行位置解算得到其所处区域，从而对该区域进行广播通知，达到精准通知的目的。该系统自动进行定位及播报，极大程度上解决了误报、漏报等问题，并减少了整体广播对其他人员的影响。
附图说明
[0037] 图1是本发明的一种基于移动终端定位的机场自动播报系统的示意图；
[0038] 图2是本发明的移动终端定位流程示意图；
[0039] 图3是本发明的紧急情况排序方式示意流程图；
[0040] 图4是本发明的广播及WiFi节点示意图。
具体实施方式
[0041] 下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
[0042] 如图1-2所示，本发明所采用的技术方案是：一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，该方法采用如下技术方案：
[0043] 如图1所示，一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，其特征在于，包括：旅客移动终端定位模块、航显系统、员工专用终端、基于位置的播报控制服务器、紧急情况调度系统、机场播报系统及相关设施管理系统，其中，所述旅客移动终端通过WiFi定位算法对旅客进行实时定位并将定位信息上传给播报控制服务器，同时接收服务器传递的通知消息；所述航显系统用于录入及管理航班系统；所述员工专用终端用于对机场员工进行定位与推送通知；所述基于位置的播报控制服务器用于定位紧急情况下的旅客及传输任务给紧急情况调度系统与机场广播系统；所述紧急情况调度系统用于对紧急情况下进行人员及方案的调度；所述机场播报系统用于对机场的播报广播进行控制；所述相关设施管理系统用于管理机场相关的公共硬件设施。
[0044] 所述航显系统存储并管理机场所有航班信息，包括航班的起飞、降落、延误等信息，按照时间序列进行排序，并提供给服务器进行处理。
[0045] 所述紧急情况管理系统存储并管理机场所有紧急情况，包括寻人、寻物、医疗等信息，若紧急信息同一时间发生，则需按照重要性等级(非常紧急>紧急>较紧急)进行划分并排序，将排序好的事件上传给服务器。
[0046] 所述基于位置的播报控制服务器主要包括紧急消息广播队列，紧急消息广播队列包含用户位置及事件紧急情况，从而可通过对机场播报系统的操作选择靠近用户的播报广播进行播报通知。
[0047] 所述机场播报系统控制整个机场的播报广播，可以选择播放的广播信息及选择播放广播的位置。
[0048] 本发明的一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，所述移动终端WiFi定位算法采用WiFi指纹定位方法，如图2所示。
[0049] 离线阶段时，将整个机场区域进行分区，通过移动终端采集多个参考点所能接受到的环境中现存的WiFi节点的BSSID名称及WiFi信号强度存入WiFi指纹数据库，供在线阶段预测使用。每个参考点的指纹信息可用WiFi信号强度向量[RSSI1,RSSI2,…,RSSIS]表示，其中，RSSIi是采集到的第i个WiFi节点的WiFi信号强度值，s＝1,2,…,S，S代表整个机场区域的WiFi节点数量，通过BSSID名称唯一标识。若某一参考点未采集到某一WiFi节点的WiFi信息则将对应WiFi信号强度值置零。
[0050] 在线阶段时，根据待定位旅客/员工所持的旅客/员工移动终端采集的WiFi信息，使用改进的KNN分类算法预测待定位旅客/员工所在位置为：
[0051] 1)根据平方欧氏距离的平均值选取其中K个最小解算值所对应的分区，作为初始待定区域：
[0052]
[0053] 其中，RSSIi是第i个时序实时采集到的强度向量；RSSIj是WiFi指纹数据库中第j个强度向量；Lj为第i个时序实时采集到的强度向量与WiFi指纹数据库中第j个强度向量之间的平方欧式距离的平均值；nj表示第i个时序实时能采集到WiFi信息的WiFi节点与WiFi指纹数据库中第j个强度向量中不为零的WiFi信号强度值对应的WiFi节点的相同的数量；
[0054] 2)选取初始待定区域内相同区域数量最大的区域为最终待定位置区域；
[0055] 3)选取第i个时序实时采集到的最强的三个WiFi信号强度对应的WiFi节点作为匹配点，根据三个匹配点的xy坐标平面位置来估计旅客/员工的xy坐标平面位置：
[0056]
[0057] 其中，P(x,y)为旅客/员工的估计位置，P(xt,yt)为第t个的匹配点的xy坐标平面位置，由于移动端高度基本固定，于是此处先忽略了高程；RSSIt为采集到的第t个的匹配点的WiFi信号强度值，由于接收到的强度值为负值且越大代表信号强度越强，于是对强度取绝对值算权重。
[0058] 4)在3)中计算得到的旅客/员工的xy坐标平面位置加入高度值z(一般z取0.8m～1.5m)后，将该三维坐标传输服务器，于是可将相应紧急事件打上位置标签。
[0059] 播报广播与该紧急联系人的距离，使用欧式距离：
[0060]
[0061] 其中，(xk,yk,zk)为第k个播报广播所处位置；(xp,yp,zp)为紧急联系人所处位置。
[0062] 本发明的一种基于移动终端定位的机场自动播报系统，所述紧急消息广播队列包含用户位置及事件紧急情况，其中事件紧急情况由事件的紧急性可分为非常紧急、紧急及比较紧急，由机场管理定义，一般航班信息播报可定义为紧急情况。若紧急情况在同一时刻上传到服务器，可通过如图3方式进行紧急情况排序。
[0063] 其特征在于，包括如下步骤：
[0064] (1)判断同一时刻到达的紧急情况是否为同一等级，如不为同一等级则按照高等级优先进行排序放入播报队列中；
[0065] (2)在紧急情况为同一等级的情况下，判断紧急情况的播报地点是否有重复的相同区域。若播报区域不重复，可放入播报队列中进行同时播报，无需等待；若播报区域存在相同区域，可随机放入播报队列中进行间隔两次播报，即每个播报两次随即切换到另一紧急情况播报两次，直到该条件下的紧急情况循环完毕。
[0066] 如图4所示，播报广播的选择由距离损失函数控制：
[0067] L＝d+αW+βv
[0068] 其中，L为广播选择的损失函数；d为广播距目标的距离；α为广播与目标之间的间隔墙壁数；W为单面墙造成的损失距离，取3～6m；β为速度损失系数，取1～4s；v为目标平均速度，由前后两次定位位置与间隔时间算出，方向为指向广播为负，远离广播为正。
[0069] 挑选出距离损失最小的n(n＝2～5)个广播进行，通知广播系统控制这些广播进行通知播报，使得所需通知的人员及时得到信息且不干扰其他区域的用户。
[0070] 以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
