专利名称：地铁afc乘客通行控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地铁AFC乘客通行控制系统。
背景技术：
闸机作为自动检票设备，是城市轨道交通的自动售检票(Automatic Fare Collection, AFC)系统中的关键设备之一，它验证乘客的车票，允许有票的乘客自由进出闸机通道，闸机对乘客的“允许”和“禁止”有以下两种控制方式(I)三杆式三杆式通过三杆旋转控制乘客出入闸机通道，是过去和现在国内外大多数地铁对乘客验票和控制出入的方式，其优点是每次只允许一个人进出闸机通道，不可能两个人同时进出或一个人进出但携带大量物品，完全避免了无票乘客尾随有票乘客违规进入闸机通道乘坐地铁列车，也完全杜绝了乘客携带过大物品，其缺点是乘客携带物品收到太多限制，乘客感觉不方便，特别是当地铁发生紧急情况，如地震、火灾、水灾等自然灾害或人员骚乱，闸机通道无法完全敞开，仍然只允许一个人通过，成百上千密集人群根本无法快速疏散，从而造成重大甚至惨重的伤亡和损失；(2)扇门式扇门式通过扇形门板旋转控制乘客出入闸机通道，优点是允许乘客适当携带物品进出闸机通道，乘客感觉到方便，人性化程度较高，特别是在地铁发生紧急情况，如地震、火灾、水灾等自然灾害或人员骚乱等情况时，闸机可完全打开，可以最快速度将高度密集人群疏散出地铁，最大限度避免乘客的伤亡和损失，缺点是无票乘客有可能尾随有票乘客违规进入闸机通道乘坐地铁列车，乘客可能携带过大物品，占用较大的地铁空间， 不能对进出闸机通道的乘客或物品进行自动检测和通行控制。
实用新型内容本实用新型的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种放行速度快，在特殊情况下能快速通行，自动监测分析通行人数和车票的有效性，防止无票乘客尾随通行的地铁 AFC乘客通彳了控制系统。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现地铁AFC乘客通行控制系统，它包括闸机机箱以及闸机机箱内置的闸机控制板，闸机机箱上设有传感器、读卡器、显示器、 蜂鸣器、指示灯和闸机门，传感器、读卡器、显示器、蜂鸣器、指示灯和闸机门分别与闸机控制板连接，所述的闸机控制板包括单片机，所述的闸机控制板还通过总线与上位机相连，读卡器读取乘客提供的车票，确定车票是否有效，显示器显示“允许通行”或“禁止通行”，蜂鸣器通过蜂鸣的声音对乘客的一些违规现象提出警示，设置在一定时间内可以自动报警。所述的传感器为红外传感器，其发射机和接收机分别安装在闸机两侧的相对位置，用于检测乘客在闸机通道中的通行情况；所述的红外传感器的发射机和接收机共有27 组，分四行排列，同一行传感器间距为15 20cm，从上往下，第一行3组红外传感器，离地高度Im ;第二行11组红外传感器，离地高度70cm ;第三行11组红外传感器，离地高度20cm ； 第四行2组传感器，离地高度小于20cm。[0008]本实用新型的有益效果是本实用新型提供一种地铁AFC乘客通行控制系统，采用闸机机箱和机箱内设的闸机控制板对乘客在闸机通道内的通过行为进行识别，具有确定和识别通过者的各种通过行为，可以阻拦无票闯入或尾随逃票者，保护拖带行李或携带儿童的乘客不被闸机关闭的门扇夹住，能正常通过，加快乘客通行速度，闸机对乘客的通过行为的控制更加灵活有效，为实现按里程计费的AFC系统奠定了实施基础，在发生紧急情况， 如地震、火灾、水灾等自然灾害或人员骚乱等情况下能过迅速通行等优点。
图I为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。如图I所示，地铁AFC乘客通行控制系统，它包括闸机机箱以及闸机机箱内置的闸机控制板，闸机机箱上设有传感器、读卡器、显示器、蜂鸣器、指示灯和闸机门，传感器、读卡器、显示器、蜂鸣器、指示灯和闸机门分别与闸机控制板连接，所述的闸机控制板包括单片机，所述的闸机控制板还通过总线与上位机相连，读卡器读取乘客提供的车票，确定车票是否有效，显示器显示“允许通行”或“禁止通行”，蜂鸣器通过蜂鸣的声音对乘客的一些违规现象提出警示，设置在一定时间内可以自动报警。所述的传感器为红外传感器，其发射机和接收机分别安装在闸机两侧的相对位置，用于检测乘客在闸机通道中的通行情况；所述的红外传感器的发射机和接收机共有27 组，分四行排列，同一行传感器间距为15 20cm，从上往下，第一行3组红外传感器，离地高度Im ;第二行11组红外传感器，离地高度70cm ;第三行11组红外传感器，离地高度20cm ； 第四行2组传感器，离地高度小于20cm。当乘客进入闸机通道时，必然阻挡一些红外线光束，根据27束红外线被阻挡的情况，以及阻挡物的形状和该形状的移动，采用适当的算法，大体判断出是乘客还是物品，及其高度、宽度等等，闸机控制板将红外传感器采集到的数据信息进行处理。本实用新型的工作过程通过红外传感器检测有无乘客进出，如果没有，继续监督，若有乘客，则判断乘客身高是否超过一定高度，如果身高不足一定高度，就作为儿童免票处理，如果超过一定高度，就作为大人需要购票处理；根据红外传感器采集到的信息确定闸机通道中的总人数；根据读卡器的信息确定乘客提供的总票卡数，判断大人人数与所需要的票卡数是否足够，如果相同，则闸机门开启，乘客通过，如果不够，闸机门不打开，并通过蜂鸣器发出警告，闸机控制板控制红外线的发送和接收，定时将从传感器收到的数据发送给上位机，与上位机进行通信，当乘客进出闸机通道时，阻挡了一些红外线，在预定时间点内没有接收到红外线数据信息，从而不向上位机发送信息，除了乘客活动轨迹以外的其它位置，在预定时间点内接收到红外线数据信息，并将接收到的信息发送给上位机，上位机便得到乘客进出闸机通道的动态图像，通过专家系统和有限状态机技术对进出的乘客或物品的特征信息进行检测并进行各种研判，设置经验库和推理库，经验库用于存放各种通行类型的乘客通行信息图谱，乘客通行类型包括胖、瘦、两腿直立或分离、单人通行或多人通行、多人通行是分离或贴近等等，对每类都备有很多版本，并规定一些特征值及其范围，乘客研判就是将当前乘客通信信息图谱和经验库中对应类型的乘客通行信息图谱进行比对， 特别是进行特征值的比对，当特征值在预定门限下时，予以肯定，误差超过预定门限的，则予以否定，这是最初步的研判，更深入的研判需要使用推理库，推理库执行一系列的研判准则，并根据不断进行的试验结果，不断修正已有的研判准则，甚至增加或删除研判准则，推理库在各个有关研判准则之间反复进行推演，直到得到较好的结果。本实用新型应用到的研判准则为(I)U行红外线都没有被阻挡，则没有任何乘客或物品进出闸机通道；(2)U行红外线被阻挡,有I 2束红外线被阻挡(宽度36 54cm), D行红外线被阻挡，有I 2束红外线被阻挡(宽度36 54cm)，而且没有摆动，则物品进出闸机通道的可能性较大，如果有车票，表示有人携带，可打开窗门，允许通行山行红外线被阻挡，有I 2束红外线被阻挡(宽度36 54cm)，而且没有摆动，则物品进出闸机通道的可能性较大，只要有车票，就打开窗门，允许通行；(3)U行红外线被阻挡，有2 3束红外线被阻挡(宽度54 72cm)，D行红外线被阻挡，有2 3束红外线被阻挡(宽度54 72cm)，而且没有摆动，说明乘客携带厚度70cm 左右的物品进出闸机通道的可能性较大，如果有车票，可打开窗门，允许通行；D行红外线被阻挡，有2 3束红外线被阻挡(宽度54 72cm)，而且摆动，说明一个乘客尾随另一个乘客(合计宽度70cm左右)进出闸机通道的可能性较大，如果有两张车票，则打开扇门，允许通行，如果只有一张车票，就不打开扇门，禁止通行，并发出蜂鸣的声音告警；(4) U行红外线被阻挡，有3束以上红外线被阻挡(宽度72cm以上)，D行红外线被阻挡，有3束以上红外线被阻挡(宽度72cm以上)，而且没有摆动，说明乘客携带厚度大于72cm的大物品进出闸机通道的可能性较大，如果有车票，可打开窗门，允许通行；D行红外线被阻挡，有3束以上红外线被阻挡(宽度72cm)，而且摆动，说明多个乘客尾随一个乘客 (合计宽度超过72cm)进出闸机通道的可能性较大，如果只有一张车票，就不打开扇门，禁止通行，并发出蜂鸣的声音告警；(5) U行红外线有3束出现“阻挡-不阻挡-阻挡”，D行红外线有3束出现“阻挡-不阻挡-阻挡”，而且摆动，说明两个乘客相继但非尾随进出闸机通道的可能性较大，如果有两张车票，就打开扇门，允许通行，如果只有一张车票，就不打开扇门，禁止通行，并发出蜂鸣的声音告警；(6) T行红外线未阻挡，表示此人的高度不足lm，不需要车票，打开扇门，允许通(7)F行和U5或U6红外线被阻挡甚至D5或D6红外线被阻挡并且摆动，说明乘客被扇门夹住的可能性较大，立即打开扇门，允许通行。以上的乘客通行研判和控制过程可以用一个有限自动机来描述和管理，该有限自动机设置等待、企图进入、示票或刷卡、打开扇门、正在进入、完成进入、异常等七个状态，系统的默认状态为“等待”，并且能够从一个状态转入另一个状态，转换条件为( I)系统一般都是处于“等待”状态；(2)当乘客阻挡U11红外线时，表示乘客将要进入闸机通道，系统转入“企图进入” 状态；[0026](3)当乘客出示单程车票或刷储值卡时，系统转入“示票或刷卡”状态；(4)当乘客没有违规，可以穿过扇门时，系统转入“打开扇门”状态；(5)当乘客阻挡U5 U2红外线时，表示乘客已经穿过扇门继续向前行进，系统转入“正在进入”状态；(6)当乘客阻挡U1红外线时，表示乘客已经穿过闸机通道进入车站，系统转入“完成进入”状态，向车站控制中心报告乘客完成进站交易一次；(7)以上条件的出现是按顺序进行的，如果顺序不对或者出现以上条件以外的其它任何情况时，系统转入“异常”状态，发出警告，然后系统返回“等待”状态。
权利要求1.地铁AFC乘客通行控制系统，其特征在于它包括闸机机箱以及闸机机箱内置的闸机控制板，闸机机箱上设有传感器、读卡器、显示器、蜂鸣器、指示灯和闸机门，传感器、读卡器、显示器、蜂鸣器、指示灯和闸机门分别与闸机控制板连接，所述的闸机控制板包括单片机。
2.根据权利要求I所述的地铁AFC乘客通行控制系统，其特征在于所述的闸机控制板还通过总线与上位机相连。
3.根据权利要求I所述的地铁AFC乘客通行控制系统，其特征在于所述的传感器为红外传感器，其发射机和接收机分别安装在闸机两侧的相对位置。
4.根据权利要求3所述的地铁AFC乘客通行控制系统，其特征在于所述的红外传感器的发射机和接收机共有27组，分四行排列，同一行传感器间距为15 20cm，从上往下，第一行3组红外传感器，离地高度Im ;第二行11组红外传感器，离地高度70cm ;第三行11组红外传感器，离地高度20cm ;第四行2组传感器，离地高度小于20cm。
专利摘要本实用新型公开了一种地铁AFC乘客通行控制系统，它包括闸机机箱以及闸机机箱内置的闸机控制板，闸机机箱上设有传感器、读卡器、显示器、蜂鸣器、指示灯和闸机门，传感器、读卡器、显示器、蜂鸣器、指示灯和闸机门分别与闸机控制板连接，所述的闸机控制板包括单片机。本实用新型提供一种地铁AFC乘客通行控制系统，采用闸机机箱和机箱内设的闸机控制板识别乘客在闸机通道内的通过，具有确定和识别通过者的各种通过行为，可阻拦无票闯入或尾随逃票者，保护拖带行李或携带儿童的乘客不被闸机关闭的门扇夹住，加快乘客通行速度，为实现按里程计费的AFC系统奠定了基础，在发生紧急情况下能过迅速通行等优点。
文档编号E01F13/04GK202351685SQ20112050249
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者向生建, 罗亮, 蒋蓉穗, 郑军, 陈锡铭 申请人:四川久远新方向智能科技有限公司