本发明涉及一种驾驶培训的管理系统及管理方法,属于驾驶培训互联网技术领域。
背景技术:
近年来,随着汽车保有量的增长,人们出行的便捷性大大提高,这就促使学习驾驶技术的人数增长迅速。在选择驾驶培训机构时,大多数人更愿意选择规模大,评价高的驾驶培训机构,这就出现了大量学员集中在少数驾驶培训机构的现象。从而导致这些驾驶培训机构提供的培训资源十分紧缺,只能通过预约的方式来安排学员进行驾驶课程训练。
现有的驾驶训练预约模式,通过工作人员进行手工登记,其存在如下问题:首先,不仅占用一定的人力资源,而且出错概率高;其次,部分工作人员利用职务之便,存在暗箱操作的问题,损害学员权益,阻碍了部分学员驾驶培训,严重影响驾驶培训公平性。
此外,现有的学员驾驶培训过程中,部分驾校会假造学员驾驶培训的过程数据给驾考监管中心平台,并非学员参加驾驶培训的真实数据;这就出现了部分学员并未按照《机动车驾驶培训教学大纲与考试大纲》的规定完成相应学时的现象,驾驶培训的不规范直接影响学员的驾驶技能;进一步成为造成道路交通事故的原因之一。
公安部交通管理科学研究所于2017年7月27日公布的,将于2017年10月1日开始实施新的驾考条例,其中对考试场地的升级改造及系统设备的升级都有要求,以及完善了考试过程中音视频存储、车辆轨迹存储、考试记录使用等管理规定。本发明基于上述新的驾考条例要求,使学员驾驶培训进一步规范化,以便学员的驾驶技能能够满足驾考条例的相关规定。
技术实现要素:
为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种驾驶培训的管理系统及管理方法,以解决现有技术中驾驶培训模式人为操作因素过多,部分学员的驾驶培训过程数据不真实,影响驾驶培训的公平性的问题,以及驾驶培训的不规范直接影响学员的驾驶技能的问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
本发明的一种驾驶培训的管理系统,包含:学员终端、驾校管理平台、教练终端、车载计时终端以及监管中心平台,该驾校管理平台分别与学员终端、教练终端、车载计时终端以及监管中心平台数据连接;
学员终端,用于查询及显示可预约的教练员及教练车的时间段和培训科目,并产生学员驾驶培训的预约指令信息发送给驾校管理平台;
驾校管理平台包含:培训预约管理单元、数据管理单元、数据处理单元、及数据通信单元;
培训预约管理单元,用于学员驾驶培训预约的管理、培训流程的配置、预约参数的设置、预约的配置;
数据管理单元,对学员、教练员、教练车、车载计时终端及训练场地的数据进行维护及存储;
数据处理单元,用于处理各终端发送的驾驶培训数据;
数据通信单元,与各终端及监管中心平台双向通信;
教练终端,用于显示驾校管理平台发送的学员驾驶培训的预约数据;
车载计时终端,其置于教练车驾驶室内,接收驾校管理平台发送的学员驾驶培训的预约数据,显示驾驶培训时学员及教练员的基本信息,对学员当次的驾驶培训进行计时、计程,且将计时、计程数据发送给驾校管理平台;
监管中心平台,其接收驾校管理平台发送的学员驾驶培训的预约数据及驾驶培训过程中的实时数据。
作一种优选方案,所述管理系统还包含与驾校管理平台数据连接的视频采集终端,其设置于场地驾驶训练场地中,将采集到的学员驾驶训练过程的视频数据发送至驾校管理平台。
作一种优选方案,所述学员终端发送观看/下载学员驾驶训练的过程视频数据请求给驾校管理平台,驾校管理平台进行学员终端的身份认证,认证通过后传输学员驾驶训练的过程视频数据给学员终端。
作一种优选方案,所述管理系统还包含第三方管理平台,其接收各驾校管理平台发送的驾校数据及学员的驾驶培训数据。
作一种优选方案,所述驾校管理平台还根据学员终端发送的当天的预约指令信息,建立当天各时间段需要乘坐班车的学员列表及学员的位置轨迹;所述管理系统还包括与驾校管理平台数据连接的班车司机终端,班车司机终端接收驾校管理平台发送的当天各时间段需要乘坐班车的学员列表及学员的位置轨迹。
作一种优选方案,所述驾校管理平台还根据学员的驾驶培训预约信息及实际完成驾驶培训情况得到驾校运营状况统计数据;所述管理系统还包括与驾校管理平台数据连接的校长终端,其接收由驾校管理平台发送的驾校运营状况统计数据。
作一种优选方案,所述驾校管理平台还包含身份认证单元,其接收教练终端或车载计时终端发送的学员身份数据,与数据管理单元内存储的学员数据进行比对后判断是否为已报名学员,并将判断结果发送至教练终端或车载计时终端。
作一种优选方案,所述车载计时终端还配置有图像视频采集识别模块,实时采集驾驶培训过程中的学员人脸图像数据并发送至驾校管理平台;驾校管理平台的身份认证单元接收车载计时终端实时发送的学员人脸图像数据,并通过比对算法实现人脸识别,对学员的身份进行实时判断,以确保学员培训的真实时间与车载计时终端记录的时间一致。
作一种优选方案,所述教练终端用于生成教练员对学员的驾驶培训评价报告,并发送给驾校管理平台。
作一种优选方案,所述驾校管理平台还包含费用支付模块,其在学员完成当次驾驶培训的签到、签退动作后,产生对应当次驾驶培训费用的支付信息,驾校管理平台将上述支付信息发送给学员终端、车载计时终端及教练终端之一或其组合。
本发明的一种驾驶培训的管理方法,该方法使用上述的管理系统。
本发明的一种驾驶培训的管理方法,其使用具有上述特征的驾驶培训的管理系统,具体包括:
学员终端提供可预约的教练员及教练车的时间段及培训科目的信息查询;并根据学员的预约选择生成相应的驾驶培训预约指令信息,并发送给驾校管理平台;
驾校管理平台根据接收到的预约指令信息进行数据记录,生成相应的学员预约数据并发送至相对应的教练终端及车载计时终端;
驾驶培训开始前,教练终端或车载计时终端生成学员培训签到数据并发送至驾校管理平台进行身份认证;驾驶培训过程中,车载计时终端进行计时、计程,并将学员当次的培训计时、计程数据发送给驾校管理平台;
驾驶培训结束后,教练终端或车载计时终端生成学员培训的签退数据并发送至驾校管理平台;
驾校管理平台实时记录并处理各终端发送的数据;并将学员驾驶培训的预约数据及驾驶培训过程中的实时数据发送给监管中心平台。
进一步的,还包括车载计时终端开始计时、计程后,实时采集教练车中驾驶位的学员人脸图像数据,将采集到的人脸图像数据发送给驾校管理平台,驾校管理平台通过比对算法实现人脸识别,对学员的身份进行实时判断,一旦学员在驾驶培训过程中离开驾驶位,则驾校管理平台会产生控制车载计时终端停止计时、计程的指令,车载计时终端停止计时、计程。
本发明具有如下有益效果:
(1)本发明以传统驾培培训管理模式为出发点,充分利用互联网技术,可以提升驾驶培训工作的自动化程度,降低经营成本的同时,使得驾驶培训管理更为规范化、透明化、公平化。
(2)本发明实现了学员随时随地进行预约培训练车,方便学员,有效安排学员的时间,提高效率。
(3)本发明实现了驾校的透明化管理,能够对驾校或教练服务质量及时反馈,供学员参考。
(4)本发明能够对学员的驾驶培训记录进行实时统计,方便了解每个学员的培训情况,以及学员的驾驶培训进展。
(5)本发明符合新的驾考条例的相关规定,能够确保学员驾驶培训的质量,避免了徇私舞弊行为的发生。
附图说明
图1为本发明管理系统的结构示意图;
图2为本发明管理系统中各部分通讯原理示意图;
图3为培训预约管理单元的结构示意图;
图4为培训费用合计单元的结构示意图;
图5为人脸识别过程示意图;
图6为人脸水平转角、俯仰角、倾斜角示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
参照图1、图2所示,本发明的一种驾驶培训的管理系统,包含:学员终端、驾校管理平台、教练终端以及车载计时终端,该驾校管理平台分别与学员终端、教练终端以及车载计时终端数据连接;
学员终端,用于查询并显示可预约的教练员及教练车的时间段和培训科目,并根据学员的预约选择产生学员驾驶培训的预约指令信息发送给驾校管理平台;该学员终端可以是智能手机、平板电脑等电子设备,其通过app软件、微信或门户网站的方式与驾校管理平台相互通讯,学员初次使用时,需要建立个人账户和密码。
通过学员终端发送学员报名信息给驾校管理平台,并根据学员选定的驾驶培训套餐情况进行费用的支付,可以一次性付费,也可以先学后付(具体指学员在每次预约培训完成后,通过学员终端进行当次驾驶培训科目的缴费,支持微信、支付宝及网银等付款方式)。学员报名信息包含:学员的姓名、性别、出生日期、电话、学历、国籍、籍贯、居住地址、报名时间、身份证号码、照片、指纹、学习类型、学习阶段、学习状态、体检结果、学习车型、套餐缴费方式等。
学员可根据预约驾驶培训的情况,来进行班车预约,方便学员的交通出行,学员终端将该学员预约的驾校班车预约信息发送给驾校管理平台;班车预约后,学员终端接收对应学员预定的班车的实时轨迹路线,便于学员准时出行。
此外,学员通过学员终端还可了解到驾校内每个教练员及教练车的基本信息,学员终端同步驾校管理平台的教练员及教练车的基本信息,教练员的基本信息可包含:教练员姓名、年龄、电话、学历、入职时间、准驾车型、驾驶证初领时间、准教车型、合同起止时间、可带教资质、学员的评价报告等。教练车的基本信息可包含:生产厂商、培训车型、车牌号码、车辆品牌、购买日期、行驶里程等。
每次驾驶培训结束后,学员可通过学员终端对当次驾驶培训的教练员进行评价,形成评价报告后发送至驾校管理平台,便于学员对各教练员的了解,以及驾校对教练员的绩效考核。
驾校管理平台包含数据管理单元,其对学员、教练员、教练车、班车司机、车载计时终端及训练场地的基本信息进行维护及存储,此处的学员数据与上述学员报名信息大致相同,包含:学员的姓名、性别、出生日期、电话、学历、国籍、籍贯、居住地址、报名时间、身份证号码、指纹、学习类型、学习阶段、学习状态、体检结果、学习车型、套餐缴费方式等数据;教练员数据与上述教练员的基本信息大致相同,包含:的姓名、性别、出生日期、电话、学历、国籍、籍贯、居住地址、身份证号码、指纹、驾驶证号码、入职时间、准驾车型、驾驶证初领时间、准教车型、合同起止时间、可带教资质等数据;教练车数据与上述教练车的基本信息大致相同,包含:生产厂商、培训车型、车牌号码、车辆品牌、购买日期、行驶里程等数据;训练场地数据包含:场地名称、场地编号、场地地址、场地训练科目等数据;车载计时终端数据包含:终端编码、终端型号、终端imei号/设备mac地址、生产厂商、通信运营商sim卡、对应教练车车牌号等数据。
对教练员数据的维护还包含:教练黑名单管理,将违规教练移除教练列表,加入教练黑名单列表。
教练发生以下任意一个行为被列入教练黑名单列表:
一、教练员酒后执教的;
二、教练员在教学过程中有敲诈、勒索、殴打学员行为的;
三、教练员不服从管理,检查时逃逸,对抗检查或对运管稽查人员进行人身攻击的;
四、教练员在教练车上安装“跑马机”伪造虚假学时的;
五、教练员擅自拆除教练车上计时终端设备从事驾驶培训教学的;
六、教练员在场地驾驶训练时离岗,一年内被查获二次的;
七、教练员擅自跨校教学,包括教练员擅自带领其他驾校学员在本校训练场从事教学培训以及教练员未经行业管理部门批准擅自驾驶教练车在本校核定教学场地外从事教学活动,一年内被查获二次的;
八、教练员在培训学员时不按规定使用计时设备(情形包括教学时未使用计时设备或使用计时设备的ic卡与实际培训学员不符),一年内被查获二次的。
参照图3所示,驾校管理平台包含培训预约管理单元,其主要用于学员驾驶培训预约的管理、培训流程的配置、预约参数的设置、预约的配置;包含:预约管理模块、流程管理模块、预约参数设置模块以及预约配置模块;其中,
预约管理模块,用于接收学员终端发送的驾驶培训预约指令信息,并根据各学员的培训预约情况建立并实时更新相应的驾驶培训列表,驾驶培训列表包含:已预约的教练员、教练车的时间段,可预约的教练员、教练车的时间段。
流程管理模块,用于对学员的培训流程进行配置,建立流程列表;不同的学员可选择不同的培训流程,培训流程分为:顺序流程和动态流程,该顺序流程指代学员需按照科目一(道路交通安全法律、法规和相关知识)、科目二(基础和场地驾驶)、科目三(道路驾驶)的顺序完成各科目对应的驾驶培训内容;该动态流程指代学员可自行选择驾驶培训的科目,无先后顺序。学员报名时,驾校根据不同学员的需求,为其选择培训流程类型。
预约参数设置模块,用于对预约参数进行设置,包含:预约规则的设置、签到签退的设置、网上预约的设置及班车路线的设置。
预约规则的设置包含:预约的开放时间、每日最大可预约学时、夜车开始时间、训练休息时间、欠费是否可预约培训等;预约的开放时间以营业开始为起点,以营业结束为终点,以一小时为单位进行设置。
签到签退的设置包含:签到签退的方式设置及签到类型的设置,签到签退的方式包含:二维码签到、车载计时终端的指纹签到、ic卡签到、人脸识别签到等;签到类型:当签到类型为计时时,需完成大于计时长度选项填入的数字的学时后确认当次培训任务通过;当签到类型为计次时,只要完成学时大于“0”则确认当次培训任务通过。当培训类型为必修时,需计时或计次所要求的学时达到后才确认培训任务通过;当培训类型为选修时,则不需完成任何学时就能确认培训任务通过。
网上预约的设置包含:可见教练员的天数、预约截止时间及取消截止时间。
班车路线的设置指根据学员的预约数据中的位置信息,系统自动规划出指定线路中每个接乘点的乘坐时间,并生成班车路线表,驾校管理平台将该班车路线表发送至班车司机终端。班车司机通过班车司机终端可查看当天各时间段需要乘坐班车的学员列表,及学员的位置轨迹,班车司机还可通过班车路线表中的学员的联系方式联系学员,便于学员第一时间乘坐班车。
预约配置模块,用于对教练员及教练车的培训时间、培训科目进行配置。根据教练员的可带教资质、教练员出勤情况进行教练员的培训时间段设置;设置后,学员终端能够查询到可进行培训的教练员的培训时间段信息。
此外,该预约配置模块还可用于对模拟器的培训时间段及培训科目进行配置。针对于部分采用模拟器进行驾驶培训的驾校,根据各模拟器的可使用情况进行培训时间段及培训科目的设置;设置后,学员终端能够查询到可进行培训使用的模拟器的培训时间段信息。
较佳实施例中,上述的预约管理模块接收到学员终端发送的变更预约指令数据,确认变更后,将对应的该时间段设置为预约空闲时间段,并由数据处理单元控制通信单元将该预约空闲时间段数据发送给已发出预约未开始训练的学员终端,这样学员通过学员终端可了解到近期可选的预约空闲时间段,及时变更预约培训时间,更加合理地安排个人的培训时间。
驾校管理平台包含数据处理单元,其用于处理各终端发送的驾驶培训数据,根据学员终端发送的驾驶培训预约指令进行数据分析,获取预约数据中对应选定的教练员及教练车,将预约数据中的学员身份信息、培训时间段、培训科目等数据通过数据通信单元发送至相对应的教练终端及车载计时终端,并对学员端发送的预约数据进行记录。其还根据学员预约数据中的乘坐班车需求,进行不同地理区域的班车路线规划,形成各班车的行驶最优路线,提高班车的运行效率。上述的各终端发送的驾驶培训数据包含:学员终端发送的预约指令数据,教练终端/车载计时终端发送的签到/签退数据,车载计时终端发送车辆内的视频数据、车辆运行轨迹数据、计时数据、计程数据等。
参照图4所示,驾校管理平台包含培训费用合计单元,其提供驾驶培训的各科目所以对应的费用,以及统计各学员的缴费情况;包含:费用配置模块、费用统计模块、费用支付模块及退费模块;
费用配置模块,用于配置驾驶培训的各科目、各学时及各训练套餐所对应的费用;
费用统计模块,用于统计各学员已缴纳及未缴纳的培训费用;
费用支付模块,用于产生学员当次驾驶培训学时的培训费用支付信息;学员完成当次驾驶培训的签到、签退动作后,车载计时终端将产生的对应该学员完成当次的驾驶培训的学时数据发送给驾校管理平台,即完成当次学时驾驶培训后,该费用支付模块产生对应当次驾驶培训费用的支付信息,驾校管理平台将上述支付信息发送给学员终端、车载计时终端及教练终端之一或其组合。如:当推送至学员终端时,学员终端会收到支付当次驾驶培训对应金额的信息,可通过微信、支付宝或银行卡等支付方式进行支付;当推送至车载计时终端或教练终端时,二者显示支付当次驾驶培训对应金额的二维码,学员可通过扫描二维码进行费用支付。
此外,该费用支付模块还可用于产生学员驾驶培训的套餐费用支付信息,学员在驾驶培训报名完成后,可通过选择支付套餐费用来完成培训费用的一次性付清;该费用支付模块还可用于产生驾驶培训的各科目的培训费用支付信息,学员在完成某一驾驶培训科目后,完成对应驾驶培训科目的培训费用支付。
退费模块,用于对已缴费未进行相应驾驶培训的学员及中途退学的学员进行退费。
其中,所述的退费模块支持支付宝退费、微信退费以及银行卡退费,同时还支持培训费用的原路返回退费方式。
该培训费用合计单元根据各模块的费用处理情况,产生相应的培训费用列表,该培训费用列表内包含各学员的缴费列表、欠费列表、缴费历史、退费历史、充值记录等数据。该培训费用合计单元还能够根据学员的驾驶培训预约数据及实际完成驾驶培训情况生成驾校运营状况统计数据。
驾校管理平台包含数据通信单元,其与学员终端、教练终端、车载计时终端双向通信;如:其接收学员终端发送的驾驶培训预约指令信息,以及初始时学员参加驾驶培训的报名相关数据;发送预约数据给对应的教练终端及车载计时终端。此外,该数据通信单元还接收教练终端及车载计时终端发送的学员当次的驾驶培训情况,包含学员当次驾驶培训的时间、里程,学员签到、签退数据以及教练员对学员当次培训的评价报告等。
较佳实施例中,驾校管理平台还包含:身份认证单元,其通过数据通信单元接收教练终端或车载计时终端发送的学员身份数据与数据管理单元存储的学员数据进行比对,判断是否为已报名学员,若非已报名学员,则驾校管理平台发送该学员不能进行训练的信息指令给教练终端,使车载计时终端发出报警提示信息;更为优选地,驾校管理平台还可控制教练车的启动系统无法启动;若是已报名学员,则继续判断是否为对应该时段的预约培训学员,若是对应该时段的已预约学员,则驾校管理平台发送相应信息给教练终端,并控制车载计时终端启动计时、计程程序;若非对应该时段的已预约学员,则判断该时段是否存在预约学员,若存在预约学员且未撤销预约的,则驾校管理平台发送该学员不能进行训练的信息给教练终端及车载计时终端;若未存在预约学员或预约学员已撤销预约的,则驾校管理平台发送可更改预约训练的指令信息给对应的学员终端,学员通过学员终端可进行预约时间的更改确认,开始当前时段的驾驶训练,驾校管理平台接收到学员终端的更改确认信息后,对该学员的驾驶培训数据记录进行修改,并将当次更新的驾驶培训数据发送给教练终端,及控制车载计时终端启动计时、计程程序,完成对该学员的驾驶培训记录。通过该身份认证单元,更能够确保预约学员驾驶培训的准时、顺利完成,也杜绝了教练使用教练车私下培训学员的情况发生。
此外,在学员的身份认证过程中,也可采用车载计时终端对学员的ic卡(即个人身份证)及指纹数据进行本地认证,具体的过程为:车载计时终端完成当天的学员驾驶培训后会自动连接驾校管理平台下载第二天需要进行驾驶培训的学员的身份数据(包含身份证数据或/及指纹数据)。训练当天,车载计时终端将学员录入的身份证数据或指纹数据与本地存储的身份数据进行比对,并将分析比对后的结果传送给驾校管理平台;由驾校管理平台执行后续的相应动作。
为了确保驾驶培训为学员本人,一般采用教练终端或车载计时终端的人像识别技术进行学员身份数据的采集。
教练终端,用于显示驾校管理平台发送的学员驾驶培训数据。该教练终端可以是智能手机、平板电脑等电子设备,其通过app软件、微信或门户网站的方式与驾校管理平台相互通讯,教练初次使用时,需要建立个人账户和密码。
该教练终端接收驾校管理平台发送的当日对应教练的学员驾驶培训数据,并以可视化的培训计划列表方式呈现,教练员可根据培训计划列表了解到当天的培训工作,该培训列表中包含各学员的培训时间段、培训科目以及学员的联系方式;教练员还可通过教练终端进行对学员的学习评价,包含学员对哪些培训项目掌握比较好、哪些培训项目容易犯错误及哪些操作细节需要注意等,并形成驾驶培训评价报告,便于其他教练员了解各学员各培训科目的掌握情况,有利于对学员进行针对性的培训,以及对容易犯错的培训项目制定合理的培训方案。
此外,该教练终端还可用于学员的签到签退,具体实现方式:教练终端设有扫描模块,结合电子设备上的摄像头对学员或学员终端的标识图片进行扫描识别,该标识图片可以为:学员头像、学员二维码、学员条形码等可识别的标识图片;在学员培训的前后完成签到签退动作。较佳实例中,该教练终端还可通过电子设备配有的摄像头实时采集教练车内的培训视频,并将视频数据发送至驾校管理平台,便于驾校工作人员了解学员的驾驶培训情况。
该教练终端也可发出学员驾驶培训的预约指令信息,针对于部分未进行提前预约的学员,在训练场地现场,可通过教练终端查询到可进行驾驶培训预约的时间段并进行预约;教练终端需通过其配有的摄像头或指纹识别模块进行学员身份数据的采集,采集到的身份数据同预约指令数据一并发送给驾校管理平台,驾校管理平台进行数据核对及更新管理,然后将对应该学员的培训科目数据发送至车载计时终端;此外,学员预约驾驶培训产生的费用还可通过教练终端设有的代缴费模块进行缴纳,学员只需将费用通过现金或其他方式转给教练员即可。通过上述技术方案实现了针对部分不会自行预约的学员以及无法通过学员终端进行驾驶培训交费的学员也能够进行预约培训的目的。
车载计时终端,其置于教练车驾驶室内,与教练车一一对应,用于显示驾驶培训时学员及教练员的基本信息,对学员当次的驾驶培训进行计时、计程,且将计时、计程数据发送给驾校管理平台进行记录。
该车载计时终端包括处理器模块,以及与处理器模块相连接的存储器模块、显示模块、通信模块、图像视频采集识别模块、ic卡识别模块、卫星定位模块、计时模块、指纹采集识别模块,其中存储器模块采用内嵌式存储器;
处理器模块采用arm处理器,优选多核处理器,如四核处理器、cortex-a7模组、最高主频1.1g。存储器模块选用内嵌式存储器(emmc),如可选用lpddr3,标准配置8gb,操作系统可采用安卓操作系统。
存储器模块选用内嵌式存储器(emmc),内嵌式存储器由一个嵌入式存储解决方案组成,带有多媒体卡(mmc)接口、快闪存储器设备及主控制器,所有组件都在一个小型的bga封装。内嵌式存储器接口速度高达每秒52mbytes,具有快速、可升级的性能,还能加速产品研发速度。
显示模块采用触摸显示屏,如7英寸、800*480分辨率的显示屏。触摸屏可选用电容屏或者电阻屏,优选液晶电容屏,优选5点触控电容屏。为了提高显示效果,显示模块采用mipi转rgb接口。其显示的信息包含:学员的姓名、身份证号、学生编号、训练科目、当次里程、当次学时、总里程及总学时;教练员的姓名、身份证号、教练编号、培训总时长。
通信模块支持全网通2g以上模式,如2g、3g、4g、5g模式,标准配置4g模式,以及802.11b/g/n标准的wifi模式,通过该通信模块与上述的驾校管理平台进行数据通讯。
图像视频采集识别模块具有多个摄像头,一个或多个摄像头采集学员人脸数据,一个摄像头采集教练车外路况,一个摄像头采集教练车内情况。其中,拍摄学员人脸的摄像头采用usb摄像头,通过对比算法,实现学员人脸、姿态识别,通过视频拍照和摄像监控,整体记录学员全程培训数据。采集车内情况的摄像头可对车内进行监控。采集车外路况的摄像头可实现车辆行驶记录功能,并支持行驶记录数据的上传功能。图像视频采集识别模块采集的数据可通过通信模块上传至驾校管理平台。
较佳实施例中,所述的身份认证单元接收车载计时终端中图像视频采集识别模块实时采集的学员人脸图像数据,并通过比对算法实现人脸识别,对学员的身份进行实时判断,一旦学员在驾驶培训过程中离开驾驶位,则驾校管理平台中的数据处理单元会产生控制车载计时终端停止计时、计程的指令,车载计时终端停止计时、计程。确保学员培训的真实时间及里程与车载计时终端记录的时间及里程一致;避免了“替练”、“伪造培训学时”的情况发生。能够地对新版《机动车驾驶培训教学与考试大纲》中规定的驾驶培训学时、驾驶培训里程提供保障。
上述的人脸识别具体为提取21-106个脸部特征,通过级联回归的算法进行特征验证,得出验证结果。识别过程如图5所示,大致分为图像采集、人脸检测、特征提取、特征验证、结果输出五个步骤。
传统的人脸识别采用基于日常环境下的可见光图像的人脸识别,但这种方式有着难以克服的缺陷,尤其在环境光照发生变化时,识别效果会急剧下降,无法满足实际系统的需要。我们又集成了基于主动近红外图像的多光源人脸识别技术,通过近红外人脸识别,即便是在夜间也能实现人脸识别。在实际的应用过程中,传统的人脸识别需要被检测人的脸部正对采集摄像头,在显示器规定的头像采集区域进行检测识别,需要被检测人不停地调整自己的脸部位置。我公司自主开发的人脸识别技术在静止图像或者视频流中,采用人脸姿态识别技术可参见图6,能快速准确地检测出人脸的位置,该识别技术对光线变化,角度变化,不同肤色,不同年龄的人脸都有较好的适应性。同时我们基于深度学习的人脸检测算法,一次性克服了侧脸、半遮挡、模糊人脸等技术难题,极大提升了各种现实情况中的人脸检出效果。在人脸检测的基础上,该识别技术还进一步进行人脸关键点识别(眼角,眉毛尖端,嘴角,鼻尖等),每个特征点以图像坐标的形式表现,特征点数量的多少(21-106点)可以表达不同精度的人脸变化。实施例中,人脸识别技术还采用了最新的基于级联回归的算法,结合深度学习的五官标定初始化,综合多个不同标准的多点数据集知识,使得同一个模型可以应用于不同数量的关键点检测,以保障更低的误差和更好的适应性。通过实际的应用统计,人脸识别准确率超过了99%。
实时人脸识别技术是用来防止学员开始培训时通过了人脸识别检测,就使用他人替换完成培训或者考试相关任务。在学员培训过程中,按照固定时间间隔通过摄像头实时采集学员的人脸数据,进行实时动态比对,从而保证学员培训时为单一学员。通过实时人脸识别技术保障了学员的培训学时,从根本上杜绝了培训作弊,提高了培训质量。
为了进一步保障人脸检测准确率、降低作弊率,身份认证单元还集成了三维人脸识别子单元、动态人眼识别子单元,三维人脸识别子单元是基于摄像头采集不同姿态时的人脸位置,得到多张二维人脸图像信息,进而判断采集的人脸图像信息是否在一个平面内。若检测结果在同一平面内,则判定采集的为静态人脸图像;若检测结果是不在同一平面内,则判定采集的为动态人脸图像。
利用对多幅二维图像特征点的同平面属性进行估计,以判别特征点对应的空间区域是否为同一平面,从而来可靠的判断图像来自照片信息,还是实际的动态(三维)人脸信息,进而提高人脸检测可靠性的技术。
上述的三维人脸识别技术:根据空间同平面点在两幅图像平面上的对应点应当满足平面单应矩阵约束,对提取的人脸区域的特征点进行同平面约束判别,以确定人脸图像是否从平面图像上获取。
同一个摄像头在两个不同位置下对同一人脸进行成像,或者两个摄像头同时对一个人脸成像,或者摄像头固定对移动的人脸分时采集图像,原理是一样的,场景中属于同一个空间平面内的点,在两幅图像中的坐标位置,应当满足平面单应矩阵约束,即:
这里p’i,pi为两幅图像上,同一空间点对应的图像坐标,h为平面单应矩阵。
在空间中,不在同一直线上的三个点可唯一决定一个平面,空间平面可以用参数[nt,-d]t来描述,其中n是空间平面的法向矢量,d是空间平面到摄像头系圆点的距离。该空间平面参数可以用三个特征点,用线性方法计算得到。
在图像平面上,定义点到平面的距离为:
在平面检测时,首先对获取的图像提取2d特征点,并建立特征之间的对应关系。
对图像平面上感兴趣特征点及其在其它图像中的对应点,根据点到平面的距离公式,计算出各个点对的距离误差值。如果误差值均不大于一个设定的误差上限值,则说明这些特征点对应的空间点为同一平面上的点,由此断定所获取的图像来自图片等2d平面人脸图像。
所述的识别方法,包括下列步骤:
1)获取两幅或多幅人脸的图像;
2)对获取的图像进行特征点提取处理,得到多个2d特征点,利用视觉匹配技术建立特征点的对应关系;
3)任意抽取两幅图像上的对应特征点,计算平面单应矩阵h;
4)计算所有对应特征点的误差值;
5)设定一个误差上限值,如果步骤4)中计算出误差值小于或等于设定值,则说明参与计算的特征点属于同一平面点,如果特征点的误差值大于设定值则转入步骤下一步;
6)用人脸检测方法确定出人脸检测区域的特征点,并利用特征点计算平面单应矩阵;
7)计算人脸特征区域特征点对应的误差;
8)设定一个误差上限值,判断步骤7)得出的误差是否小于或等于该设定值;
9)如果是则特征点属于同平面点,如果否则特征点不属于同平面点,是真实的人脸图像。
步骤1)所述图像是由单个摄像头在不同位置下对同一人脸成像获得,或者是摄像头固定对移动的人脸分时采集的图像或者是由两个或者多个摄像头在同一时刻拍摄获得;
人脸图像的获取是采用两个摄像头时,两个摄像头在不同位置同时拍摄同一个人脸。对拍摄的图像提取特征点并建立对应关系,利用可靠性好的lmeds方法估计得到h矩阵。计算各特征点的误差值并与设定的误差上限值比较,若不大于设定值则特征点属于同平面点,若大于设定值,则利用人脸检测技术检测出人脸区域,提取人脸区域中的特征点重新计算平面单应矩阵,计算人脸区域特征点的误差值并与设定的误差值进行比较,若小于等于设定值则认为人脸区域这些点对应于同一平面,若大于设定值则可判定获取的图像来自真实的人脸。
上述平面单应矩阵的计算采用最小二乘法估计或lmeds算法。
动态人眼识别子单元是基于学员在驾驶过程中会发生眨眼或者眼球转动的现象,采集人脸特征时,对人眼的上下眼皮和眼球都做了标定。在人脸检测过程中,采集不同时间的人脸图像信息,对人眼眼皮和眼球特征进行比对,设定预设阈值。若检测结果对比差值小于或者等于预设阈值,则判定采集的为静态人脸图像;若检测结果对比差值大于预设阈值,则判定采集的为动态人脸图像。
ic卡识别模块及指纹采集识别模块进行学员身份数据的采集,ic卡识别模块支持iso/iec14443/mifare协议的非接触式ic卡;指纹采集识别模块具体可采用半导体电容式指纹仪。
卫星定位模块支持gps/glonass/北斗多种定位技术,该模块实现实时的时间、位置坐标、速度和方向等定位状态数据采集,并进行位置数据上传;支持按时间、距离间隔或外部事件触发方式上传位置数据。卫星定位模块能够准确记录教练车的行驶轨迹,对车辆的行驶里程进行准确地统计。其将计算得到的教练车的行驶轨迹及行驶里程数据可通过通信模块上传至驾校管理平台。
计时模块用于对学员驾驶培训的整个过程进行计时,并将得到的计时数据通过通信模块上传至驾校管理平台。
较佳实施例中,驾校管理平台还根据教练终端发送的学员驾驶培训评价报告或/及车载计时终端发送的学员驾驶培训的行车轨迹,统计得到驾驶培训过程中容易出现问题的驾驶培训项目,便于学员、教练员或驾校对驾驶培训科目中各项目的学时进行针对性的调整,从而更高效地完成驾驶培训,掌握驾驶技能。监管中心平台,其接收驾校管理平台发送的学员驾驶培训预约数据及驾驶培训过程中的实时数据,该实时数据包含:驾驶培训过程中学员对教练车的实时操作数据、教练车的实时运行轨迹数据等;公安机关交通管理部门或交通运输部门通过监管中心平台可了解到不同驾校所有学员的整个驾驶培训过程的真实数据,确保了每个学员都能真实完成驾驶培训的所有学时,提高驾驶技能,为道路交通安全提供了有力保障。
此外,该监管中心平台还对接收到的学员已完成的驾驶培训学时进行判断,当已完成的培训学时达到对应考试科目所规定学时的一定比例后,学员才能进行驾驶考试预约,否则学员不能进行驾驶考试预约。所述的一定比例为公安交通管理相关部分设定,可以为50%、70%、80%等。通过上述技术方案能够更加规范机动车驾驶考试,确保各学员参加驾驶考试前的驾驶技能。
本发明所公开的管理系统还包括:班车司机终端,其接收驾校管理平台发送的当天各时间段需要乘坐班车的学员列表,及学员的位置轨迹。该班车司机终端可以是智能手机、平板电脑等电子设备,其通过app软件、微信或门户网站的方式与驾校管理平台相互通讯,班车司机初次使用时,需要建立个人账户和密码。班车司机通过班车司机终端能够了解到乘坐班车的学员的联系方式以及各学员的位置轨迹,便于学员的接乘。另外,学员通过学员终端也可了解到所预约班车的时间位置轨迹。
所述的管理系统还包括:校长终端,其接收驾校管理平台发送的驾校运营状况统计数据。通过校长终端校长可以了解到驾校的招生毕业人数、各科目培训的预约人数及预约率、驾校的收入支出、各科目考试合格率。
较佳实施例中,所述的管理系统还包含:视频采集终端,具体为摄像头,其分别设置于场地驾驶的各训练场地中,与上述驾校管理平台数据连接,该视频采集终端采集学员在驾驶训练过程中车辆的行驶轨迹并将视频数据发送给驾校管理平台,所述驾校管理平台将接收到的视频数据发送至监管中心平台;学员通过学员终端可下载训练完成的视频数据,便于了解自己每次的驾驶训练情况。避免了现有技术中学员想要了解自己的驾驶训练情况需要将拍摄设备转交给其他学员进行拍摄的问题。此外,考虑到驾校管理平台的数据存储问题,一般驾校管理平台会选择保留一定时间段的学员训练视频数据,比如,保留一个月内或半个月内的驾校所有学员的视频数据。
较佳实施例中,所述的管理系统还包含第三方管理平台,其接收各驾校管理平台发送的驾校数据及学员的驾驶培训数据等,其中,包含:驾校的学员总数、培训中的学员总数、学员驾驶考试通过率、驾校训练场地信息、教练车信息、教练员信息、驾驶培训费用、及学员对驾校的综合评价;学员的驾驶培训数据包含:学员身份基本信息、已完成驾驶培训科目及学时、已完成驾驶科目考试成绩。通过第三方管理平台,实现了驾校、学员信息资源的整合,在学员与驾校之间建立了快捷的信息渠道,学员可进行跨驾校的驾驶培训,无缝衔接,实现了合理化、自主化的驾驶培训。其中,该第三方管理平台需具有防止泄露机制,确保学员信息的安全,防止信息泄露和滥用。
本发明的一种驾驶培训的管理方法,基于上述实施例中的驾驶培训的管理系统,具体包括;
学员终端提供可预约的教练员及教练车的时间段及培训科目的信息查询;并根据学员的预约选择生成相应的驾驶培训预约指令,并发送给驾校管理平台;
驾校管理平台根据接收到的预约指令信息进行数据记录,生成相应的学员预约数据并发送至相对应的教练终端及车载计时终端;
驾驶培训开始前,教练终端或车载计时终端生成学员培训签到数据并发送至驾校管理平台进行身份认证;驾驶培训过程中,车载计时终端进行计时、计程,并将学员当次的培训计时、计程数据发送给驾校管理平台;
驾驶培训结束后,教练终端或车载计时终端生成学员培训的签退数据并发送至驾校管理平台;
驾校管理平台实时记录并分析各终端发送的数据;并将学员驾驶培训的预约数据及驾驶培训过程中的实时数据发送给监管中心平台。
该实时数据包含:驾驶培训过程中图像视频采集识别模块实时采集到的教练车内学员对教练车的实时车辆操作数据以及教练车的实时运行轨迹数据等,从而便于公安交通管理部门了解到每个学员的驾驶训练情况,为学员的综合评分提供参考。
本发明的管理方法还包含:学员进行预约查询时通过学员终端查询班车的预约情况,根据需求选定合适的班车线路,并将班车预约指令信息发送给驾校管理平台,驾校管理平台根据接收到的各学员的班车预约信息,规划出各班车线路的最优路线,然后将最优路线数据发送给班车司机终端。
其中,所述的管理方法进一步包含:学员培训预约成功后,驾校管理平台根据接收到的预约指令信息进行教练员及教练车的培训数据更新,便于其他学员的查询及预约。
其中,所述的管理方法进一步包含:驾校管理平台对接收到的教练终端或车载计时终端发送的学员身份信息进行认证,判断学员是否为对应该时间段的报名学员,若是则进入下一步;若否则结束。
其中,所述的管理方法进一步包含:车载计时终端开始计时、计程后,实时采集教练车中驾驶位的学员人脸图像数据,将采集到的人脸图像数据发送给驾校管理平台,驾校管理平台通过比对算法实现人脸识别,对学员的身份进行实时判断,一旦学员在驾驶培训过程中离开驾驶位,则驾校管理平台中的数据处理单元会产生控制车载计时终端停止计时、计程的指令,车载计时终端停止计时、计程。确保学员培训的真实时间及里程与车载计时终端记录的时间及里程一致;避免了“替练”、“伪造培训学时”的情况发生。能够地对新版《机动车驾驶培训教学与考试大纲》中规定的驾驶培训学时、驾驶培训里程提供保障。
其中,所述的管理方法进一步包含:驾驶培训结束后,驾校管理平台判断判断是否发出培训缴费提醒;具体包括:判断学员是否为套餐用户,即学员报名时已进行了所有科目的统一缴费,若为套餐用户,则无需发出培训缴费提醒;若非套餐用户,则发出对应结束的培训科目的缴费提醒至学员终端。
其中,上述的各终端发送的数据包含:学员终端发送的预约指令数据,教练终端/车载计时终端发送的签到/签退数据,车载计时终端发送车辆内的视频数据、车辆运行轨迹数据、计时数据、计程数据等。
尽管以上本发明的实施方案进行了描述,但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域,上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的,而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下,在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下,还可以做出很多种的形式,这些均属于本发明保护之列。