一种基于公交车的信息化管理系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201710132386.5

申请日:

2017.03.07

公开号:

CN106934752A

公开日:

2017.07.07

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效 IPC(主分类):G06Q 50/26申请日:20170307|||公开

IPC分类号:

G06Q50/26(2012.01)I; G06Q50/30(2012.01)I; G06K9/00(2006.01)N; G06F17/30(2006.01)N

主分类号:

G06Q50/26

申请人:

高剑

发明人:

高剑; 周绍致

地址:

266000 山东省青岛市市北区山东路171号乙1#613

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种基于公交车的信息化管理系统,属于智能交通技术领域,通过在车载终端内集成高灵敏度酒精探测传感器、高灵敏度汽油探测传感器、车厢温度传感器、烟雾传感器、标清无线摄像头、高清数字摄像头、一键报警装置、声光报警灯、红外感应传感器、Kinect深度摄像头、迷你PC、4G无线路由器和发动机温度传感器等多种现代技术手段,实现视频监控、身份识别、客流量统计、危险品检测、人员检测和联动报警功能的集成一体,即本发明实施例提供基于公交车的信息化管理系统,集成了多种现代IT手段,提升了公交车的全局调度优化和安全防范,同时也提高了公共交通系统的综合管理规范。

权利要求书

1.一种基于公交车的信息化管理系统,其特征在于,所述信息化管理系统包括安装于
公交车中的车载终端系统和部署于公交集团管理中心的公交集中监管平台系统,所述车载
终端系统包括设置在公交车中的高灵敏度酒精探测传感器、高灵敏度汽油探测传感器、车
厢温度传感器、烟雾传感器、标清无线摄像头、高清数字摄像头、一键报警装置、声光报警
灯、红外感应传感器、Kinect深度摄像头、迷你PC、4G无线路由器和设置在发动机内的发动
机温度传感器,所述4G无线路由器用于组成公交车内的Wlan内网环境,所述车载终端系统
通过所述4G无线路由器与所述公交集中监管平台系统相连接,所述4G无线路由器用于实现
所述车载终端系统与所述公交集中监管平台系统间的数据通信,所述公交集中监管平台系
统包括管理终端、网站服务器、数据服务器、网络存储、交换机和路由器,所述管理终端用于
登录用户管理账号,所述管理终端、所述网站服务器、所述数据服务器和所述网络存储均通
过所述交换机和所述路由器实现与以太网的连接。
2.根据权利要求1所述的信息化管理系统,其特征在于,所述标清无线摄像头设置在公
交车的上车门、下车门和投币箱处,所述标清无线摄像头用于拍摄公交车运行过程的全程
录像并将所述录像发送给所述数据服务器;所述迷你PC配置有CPU和大容量SSD硬盘,所述
迷你PC与所述标清无线摄像头相连接,所述迷你PC用于存储所述标清无线摄像头拍摄的录
像;所述高灵敏度酒精传感器用于检测公交车上的酒精携带者和醉酒者,所述高灵敏度汽
油传感器用于检测公交车上的汽油携带者,所述烟雾传感器用于监测公交车内的火情火
灾,所述车厢温度传感器用于监测公交车车厢内的温度,所述红外感应传感器用于控制所
述高清数字摄像头,所述红外感应传感器发出红外触发信号用于检测人体,当所述红外感
应传感器检测到人体时,触发所述高清数字摄像头拍摄公交车内的数字视频图像;所述声
光报警灯与所述高灵敏度酒精探测传感器和所述高灵敏度汽油探测传感器相连,当所述高
灵敏度汽油探测传感器检测到汽油携带者或者所述高灵敏度酒精探测传感器检测到酒精
时,所述声光报警灯开启。
3.根据权利要求1或2所述的信息化管理系统,其特征在于,所述一键报警装置与公安
安防系统相连接,当所述一键报警装置被触发时,用户可以通过所述一键报警装置实现报
警;所述Kinect深度摄像头用于获取上车乘客的面部三维图像,所述面部三维图像包括2D
彩色图像和3D深度图像,所述2D彩色图像和所述3D深度图像相结合用于实现人脸精确识
别;所述发动机温度传感器用于检测公交车的发动机温度,实现公交车的安全可靠行驶。
4.根据权利要求1或2所述的信息化管理系统,其特征在于,所述高灵敏度酒精探测传
感器的检测酒精浓度范围为0-500ppm,所述高灵敏度酒精探测传感器的灵敏度≥3%;所述
烟雾传感器的检测烟雾浓度范围为1-10ppm,所述烟雾传感器的灵敏度≥3%;所述高灵敏
度汽油探测传感器为催化燃烧式汽油探测传感器,所述高灵敏度汽油探测传感器的汽油检
测精度为±5%F.S,所述高灵敏度汽油探测传感器采用扩散式检测方式。
5.根据权利要求1所述的信息化管理系统,其特征在于,所述公交集中监管平台系统包
括HDFS分布式文件系统和Map-Reduce计算系统,所述HDFS分布式文件系统和所述Map-
Reduce计算系统间的数据交互采用统一的XML和JSon数据格式。
6.根据权利要求5所述的信息化管理系统,其特征在于,所述公交集中监管平台系统还
包括外部数据接口模块、Hive计算模块、HBase计算模块、Spark计算模块、决策支持模块、数
据溯源模块、数据伺服模块,其中,所述外部数据接口模块用于与外部系统进行数据对接,
所述数据溯源模块用于以人脸识别数据为标注信息进行海量历史数据的快速检索,所述决
策支持模块用于为交管部门提供以精准客流统计数据为基础的决策支持数据;所述数据私
服模块用于与所述车载终端系统进行网络数据交互,所述Hive计算模块、所述HBase计算模
块、所述Spark计算模块用于分布式数据计算。
7.根据权利要求1所述的信息化管理系统,其特征在于,所述车载终端系统还包括GPS
采集模块、物联网网关模块、本地数据库、感知数据分析模块、人脸识别模块、标清视频监控
模块、数据传输模块、乘客计数模块、本地控制模块和高清拍摄模块,所述GPS采集模块和所
述物联网网关模块用于实时采集并上传公交车的位置数据,所述人脸识别模块用于根据所
述Kinect深度摄像头拍摄的深度图像进行高精度人脸识别,所述标清视频监控模块和所述
高清视频拍摄模块用于根据所述标清无线摄像头和所述高清数字摄像头拍摄的视频图像
进行视频监控,所述感知数据分析模块用于根据所述高灵敏度酒精探测传感器、所述高灵
敏度汽油探测传感器、所述车厢温度传感器、所述烟雾传感器和所述红外感应传感器的数
据确定报警级别信息,所述本地控制模块用于根据所述感知数据分析模块的报警级别信息
确定报警业务,所述乘客计数模块用于以所述人脸识别模块的高精度人脸识别为依据采集
公交车的乘客流量信息,所述数据传输模块用于向所述公交集中监管平台系统发送所述车
载终端系统的数据。
8.根据权利要求7所述的信息化管理系统,其特征在于,所述人脸识别模块包括人脸检
测子模块和人脸识别子模块,所述人脸检测子模块用于确定人脸的基本形状、脸部器官的
具体位置和脸部器官的方向,所述人脸识别子模块用于根据人脸的特征值和特征向量实现
高精度人脸识别。

说明书

一种基于公交车的信息化管理系统

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域,尤其涉及一种基于公交车的信息化管理系统。

背景技术

随着经济社会的迅速发展和城市人口的不断增加,基于计算机视觉的视频图像处
理技术的人流量统计系统给人们日常生活带来了很多的方便。系统中包含的乘客检测、目
标跟踪以及流量统计技术在商场、车站、道路的出入口有着广泛的应用,尤其是在城市的智
能交通系统中的应用,该系统能够代替工作人员完成日常的管理工作以及特殊事件的判别
等。随着城市化进程快速推进,经济和社会活动日益频繁,城市交通在人、车、路、环境等方
面资源失衡、矛盾加剧,拥堵、事故频发,行车难、停车难成为城市交通管理亟待解决的突出
问题。

智能公交系统是运用系统工程理论将交通流诱导技术、车辆定位技术、地理信息
系统技术、公交运营优化与评价技术、计算机网络技术、数据库技术、通信技术、电子技术、
智能卡技术等先进技术科学集成,形成集智能化调度、公交电子收费、信息服务、网络通信
于一体的先进的公共交通管理系统。

随着城市化、现代化的发展,公共交通成为每个发展中的城市所必须面临的重大
民生问题。无论是国际都市新加坡、东京、旧金山还是中国一线城市北京、上海,公共交通工
具每天都在担负着上百万人次的运载工作,于是智能交通系统的应用与发展成为关系城市
建设的重要组成因素。不过目前,中国大多数城市公共交通仍然停留在人力资源密集、粗放
型经营的发展阶段,具体反映出的问题是:公交企业成本较高、企业管理水平较低、运营效
率不高、服务质量低等社会民生问题,也成为公众关注焦点。

公交事故、突发事件的取证:每年有关公交车的事故非常多,因为无法取证的原
因,公交公司经常为此而付出巨大的赔偿代价,由于车内、站点和场站没有相关的视频监控
功能,公交企业在处理事故和突发事件时,经常力不从心。

车辆情况的安全、异常情况监督:一旦车内仪器检测不及时,出现短路造成安全隐
患,如果没有智能的安全预警仪器,使司机、乘客及时避险,后果将不堪设想。

车辆报站:车内没有到站提示牌、司机没有自动报站系统,导致部分乘客有错过
站、坐过站的现象,公交满意度下降。

对车内犯罪事件的及时发现、有效制止:司机、公交调度中心无法及时监控到车
内、站场、站点上各类犯罪事件,即使威胁到乘客的人身、财产安全,也很难报案取证。

近年来,随着世界各国和中国政府大力推广“低碳出行、公交优先”的发展策略,越
来越多的公交企业更加关注智能公交技术和行业的发展;如何确保公交车辆的运营科学
化、安全性;如何高效调度公交车辆资源;如何科学化的进行车辆调度管理等已经成为亟待
解决的问题。

日益完善和庞大的长途运输系统给广大乘客带来了方便和快捷,但同时在管理和
有效监控方面,却给长途运输企业和交管等部门带来莫大的内部管理压力以及社会压力。

城市公共交通作为城市交通的重要组成部分,对城市居民具有很大的便利性,对
城市政治经济、文化教育、科学技术等方面的发展影响极大,也是城市建设的一个重要方
面。然而频发的公共交通安全事故影响着社会稳定及城市的健康发展,如何有效的加强城
市公共交通安全监管,防止安全事故发生,成为安全监管部门必须面对和解决的问题。

尽管客流量检测技术已经取得了一定的成果,是还存在一些研究的难点问题急待
解决。首先是乘客目标的准确快速分割,由于在复杂环境中通过运动视觉传感系统捕捉的
动态图像会受到多方面的影响,比如天气的变化、光照条件的变化等,这些都给准确有效的
对乘客目标分割带来了困难。其次是乘客遮挡、重叠等影响,尤其是在拥挤状态下,多人的
检测和跟踪问题更是难于处理。最后是系统的鲁棒性问题,系统鲁棒性对于乘客检测技术
的应用特别重要,这是因为它们通常被要求是自动、连续地工作,因此这些系统对于如噪
声、光照、天气等因素的影响不能太敏感;同时系统的处理速度对于实时的乘客检测与跟踪
来说也是非常关键的。

因此,采用鲁棒性较好的客流量检测技术来提升人流检测的准确度以及建立起一
套交通安全管理信息系统和监控平台是非常必要的。

发明内容

本发明实施例提供一种基于公交车的信息化管理系统,旨在提供一种集成多种现
代IT手段的多功能信息化系统,用于提升公交车的全局调度优化和安全防范,提高公共交
通系统的综合管理规范,同时提高了公共交通中人流检测的准确度。

本发明提供的具体技术方案如下:

本发明实施例提供一种基于公交车的信息化管理系统,该信息化管理系统包括:

安装于公交车中的车载终端系统和部署于公交集团管理中心的公交集中监管平
台系统,所述车载终端系统包括设置在公交车中的高灵敏度酒精探测传感器、高灵敏度汽
油探测传感器、车厢温度传感器、烟雾传感器、标清无线摄像头、高清数字摄像头、一键报警
装置、声光报警灯、红外感应传感器、Kinect深度摄像头、迷你PC、4G无线路由器和设置在发
动机内的发动机温度传感器,所述4G无线路由器用于组成公交车内的Wlan内网环境,所述
车载终端系统通过所述4G无线路由器与所述公交集中监管平台系统相连接,所述4G无线路
由器用于实现所述车载终端系统与所述公交集中监管平台系统间的数据通信,所述公交集
中监管平台系统包括管理终端、网站服务器、数据服务器、网络存储、交换机和路由器,所述
管理终端用于登录用户管理账号,所述管理终端、所述网站服务器、所述数据服务器和所述
网络存储均通过所述交换机和所述路由器实现与以太网的连接。

可选的,所述标清无线摄像头设置在公交车的上车门、下车门和投币箱处,所述标
清无线摄像头用于拍摄公交车运行过程的全程录像并将所述录像发送给所述数据服务器;
所述迷你PC配置有CPU和大容量SSD硬盘,所述迷你PC与所述标清无线摄像头相连接,所述
迷你PC用于存储所述标清无线摄像头拍摄的录像;所述高灵敏度酒精传感器用于检测公交
车上的酒精携带者和醉酒者,所述高灵敏度汽油传感器用于检测公交车上的汽油携带者,
所述烟雾传感器用于监测公交车内的火情火灾,所述车厢温度传感器用于监测公交车车厢
内的温度,所述红外感应传感器用于控制所述高清数字摄像头,所述红外感应传感器发出
红外触发信号用于检测人体,当所述红外感应传感器检测到人体时,触发所述高清数字摄
像头拍摄公交车内的数字视频图像;所述声光报警灯与所述高灵敏度酒精探测传感器和所
述高灵敏度汽油探测传感器相连,当所述高灵敏度汽油探测传感器检测到汽油携带者或者
所述高灵敏度酒精探测传感器检测到酒精时,所述声光报警灯开启。

可选的,所述一键报警装置与公安安防系统相连接,当所述一键报警装置被触发
时,用户可以通过所述一键报警装置实现报警;所述Kinect深度摄像头用于获取上车乘客
的面部三维图像,所述面部三维图像包括2D彩色图像和3D深度图像,所述2D彩色图像和所
述3D深度图像相结合用于实现人脸精确识别;所述发动机温度传感器用于检测公交车的发
动机温度,实现公交车的安全可靠行驶。

可选的,所述高灵敏度酒精探测传感器的检测酒精浓度范围为0-500ppm,所述高
灵敏度酒精探测传感器的灵敏度≥3%;所述烟雾传感器的检测烟雾浓度范围为1-10ppm,
所述烟雾传感器的灵敏度≥3%;所述高灵敏度汽油探测传感器为催化燃烧式汽油探测传
感器,所述高灵敏度汽油探测传感器的汽油检测精度为±5%F.S,所述高灵敏度汽油探测
传感器采用扩散式检测方式。

可选的,所述公交集中监管平台系统包括HDFS分布式文件系统和Map-Reduce计算
系统,所述HDFS分布式文件系统和所述Map-Reduce计算系统间的数据交互采用统一的XML
和JSon数据格式。

可选的,所述公交集中监管平台系统还包括外部数据接口模块、Hive计算模块、
HBase计算模块、Spark计算模块、决策支持模块、数据溯源模块、数据伺服模块,其中,所述
外部数据接口模块用于与外部系统进行数据对接,所述数据溯源模块用于以人脸识别数据
为标注信息进行海量历史数据的快速检索,所述决策支持模块用于为交管部门提供以精准
客流统计数据为基础的决策支持数据;所述数据私服模块用于与所述车载终端系统进行网
络数据交互,所述Hive计算模块、所述HBase计算模块、所述Spark计算模块用于分布式数据
计算。

可选的,所述车载终端系统还包括GPS采集模块、物联网网关模块、本地数据库、感
知数据分析模块、人脸识别模块、标清视频监控模块、数据传输模块、乘客计数模块、本地控
制模块和高清拍摄模块,所述GPS采集模块和所述物联网网关模块用于实时采集并上传公
交车的位置数据,所述人脸识别模块用于根据所述Kinect深度摄像头拍摄的深度图像进行
高精度人脸识别,所述标清视频监控模块和所述高清视频拍摄模块用于根据所述标清无线
摄像头和所述高清数字摄像头拍摄的视频图像进行视频监控,所述感知数据分析模块用于
根据所述高灵敏度酒精探测传感器、所述高灵敏度汽油探测传感器、所述车厢温度传感器、
所述烟雾传感器和所述红外感应传感器的数据确定报警级别信息,所述本地控制模块用于
根据所述感知数据分析模块的报警级别信息确定报警业务,所述乘客计数模块用于以所述
人脸识别模块的高精度人脸识别为依据采集公交车的乘客流量信息,所述数据传输模块用
于向所述公交集中监管平台系统发送所述车载终端系统的数据。

可选的,所述人脸识别模块包括人脸检测子模块和人脸识别子模块,所述人脸检
测子模块用于确定人脸的基本形状、脸部器官的具体位置和脸部器官的方向,所述人脸识
别子模块用于根据人脸的特征值和特征向量实现高精度人脸识别。

本发明的有益效果如下:

本发明实施例提供基于公交车的信息化管理系统,通过在车载终端内集成高灵敏
度酒精探测传感器、高灵敏度汽油探测传感器、车厢温度传感器、烟雾传感器、标清无线摄
像头、高清数字摄像头、一键报警装置、声光报警灯、红外感应传感器、Kinect深度摄像头、
迷你PC、4G无线路由器和发动机温度传感器等多种现代技术手段,实现视频监控、身份识
别、客流量统计、危险品检测、人员检测和联动报警功能的集成一体,即本发明实施例提供
基于公交车的信息化管理系统,集成了多种现代IT手段,提升了公交车的全局调度优化和
安全防范,同时也提高了公共交通系统的综合管理规范;而且,本发明实施例的基于公交车
的信息化管理系统,通过标清无线摄像头、高清数字摄像头和Kinect深度摄像头拍摄的二
维图像和三维图像相结合,进行三维重构和图像补偿,对人脸图像进行姿态矫正优化之后
提取面部特征进行人脸识别,可以有效解决单一视频图像识别人脸时受光照、人脸姿态等
因素影响识别率的问题,提高公共交通中人流检测的准确度和人脸识别的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于
本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他
的附图。

图1为本发明实施例的一种基于公交车的信息化管理系统的架构示意图;

图2为本发明实施例的车载终端系统A的系统架构示意图;

图3为本发明实施例的公交集中监管平台系统B的系统架构示意图;

图4为本发明实施例的另一种基于公交车的信息化管理系统的架构示意图;

图5为本发明实施例的人脸识别模块118的系统架构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进
一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施
例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的
所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第
四”、“第五”、“第六”、“第七”和“第八”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描
述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描
述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例
如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些
步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它
步骤或单元。

图1示出了本发明实施例提供的一种基于公交车的信息化管理系统的架构示意
图。参考图1、图2和图3所示,该基于公交车的信息化管理系统包括安装于公交车中的车载
终端系统A和部署于公交集团管理中心的公交集中监管平台系统B,其中,车载终端系统A包
括设置在公交车中的高灵敏度酒精探测传感器101、高灵敏度汽油探测传感器102、车厢温
度传感器103、烟雾传感器104、标清无线摄像头105、高清数字摄像头106、一键报警装置
107、声光报警灯108、红外感应传感器109、Kinect深度摄像头110、迷你PC111、4G无线路由
器112和设置在发动机内的发动机温度传感器113,4G无线路由器112用于组成公交车内的
Wlan内网环境,车载终端系统A通过4G无线路由器112与公交集中监管平台系统B相连接,4G
无线路由器112用于实现车载终端系统A与公交集中监管平台系统B之间的数据通信,公交
集中监管平台系统B包括管理终端201、网站服务器202、数据服务器203、网络存储204、交换
机205和路由器206,管理终端201用于登录用户管理账号,管理终端201、网站服务器202、数
据服务器203和网络存储204均通过交换机205和路由器206实现与以太网的连接。

具体的,标清无线摄像头105设置在公交车的上车门、下车门和投币箱处,示例的,
可以在公交车的上车门、下车门和投币箱处均设置一个标清无线摄像头105,当然也可以在
公交车的上车门和下车门处设置两个标清无线摄像头105,公交车投币箱处设置一个标清
无线摄像头105,本发明实施例对于在公交车的上车门、下车门和投币箱处设置的标清无线
摄像头105的数量不做具体限定。标清无线摄像头105用于拍摄公交车运行过程的全程录像
并将其拍摄的录像发送给数据服务器203,即车载终端系统A设置的标清无线摄像头105实
时拍摄的公交车内的监控图像发送给数据服务器203,可以实现多部门联动情况下,各个部
门可以实时的查看公交车内的情况,同时还可以通过数据服务器203实现监控视频的录制
和回放。

需要说明的是,可以在车载终端系统A内配置SD卡,车载终端系统A内配置SD卡用
于在本地存储标清无线摄像头105拍摄的实时监控数据,在车载终端系统A内配置SD卡不仅
可以解决网络不好的情况下标清无线摄像头105拍摄的监控视频的存储问题,同时,相对于
在公交车内配置机械硬盘,在车载终端系统A内配置SD卡可以完全避免因为公交车颠簸对
机械硬盘的损害。

进一步的,车载终端系统中设置的迷你PC111配置有CPU和大容量SSD硬盘,迷你
PC111与标清无线摄像头105相连接,其中,迷你PC111可以用于存储标清无线摄像头105拍
摄的录像,并对标清无线摄像头105拍摄的公交车内的监控图像进行简单的处理。示例的,
可以在车载终端系统中设置一个具有17CPU、8G内存和大容量SSD硬盘,在确保充足的计算
和储存能力的同时,避免公交车震动对机械存储设备造成影响。

进一步的,高灵敏度酒精传感器101用于检测公交车上的酒精携带者和醉酒者,高
灵敏度汽油传感器102用于检测公交车上的汽油携带者,烟雾传感器104用于监测公交车内
的火情火灾,车厢温度传感器103用于监测公交车车厢内的温度,红外感应传感器109用于
控制高清数字摄像头106,红外感应传感器109发出红外触发信号用于检测人体,当红外感
应传感器109检测到人体时,触发高清数字摄像头106拍摄公交车内的数字视频图像。

具体的,高灵敏度酒精传感器101和高灵敏度汽油传感器102可以设置在公交车的
上车门处,用于检测上车的酒精携带者和醉酒者,需要说明的是,对于高灵敏度酒精传感器
101和高灵敏度汽油传感器102的具体型号和设置方式,本发明实施例不做具体的限定。

可选的,高灵敏度酒精探测传感器101的检测酒精浓度范围为0-500ppm,高灵敏度
酒精探测传感器101的灵敏度≥3%;烟雾传感器104的检测烟雾浓度范围为1-10ppm,烟雾
传感器104的灵敏度≥3%,需要说明的是,对于高灵敏度酒精探测传感器101和烟雾传感器
104的其他配置参数,本发明实施例不做具体限定。

示例的,高灵敏度酒精传感器101的配置参数如下:(1)加热电压:DC 7-12V、(2)工
作电流:120mA、(3)报警方式:声光报警、(4)输出电压:继电器输出1A、(5)检测浓度范围:0-
500ppm、(6)预热时间:3-5分钟、(7)灵敏度:≥3%、(8)响应时间:≤300ms、(9)回复时间:≤
20S、(10)元件功耗:≤1.5W、(11)工作温度:-10~50℃、(12)工作湿度:95%RH。

示例的,烟雾传感器104的配置参数如下:(1)加热电压:DC 7-12V、(2)工作电流:
120mA、(3)报警方式:声光报警、(4)输出电压:继电器输出1A、(5)检测浓度范围:1-10ppm、
(6)预热时间:3-5分钟、(7)灵敏度:≥3%、(8)响应时间:≤300ms、(9)回复时间:≤20S、
(10)元件功耗:≤1.5W、(11)工作温度:-10~50℃、(12)工作湿度:95%RH。

进一步,车载终端系统A内设置有声光报警灯108,其中,声光报警灯108与高灵敏
度酒精探测传感器101和高灵敏度汽油探测传感器102相连,当高灵敏度汽油探测传感器
102检测到汽油携带者或者高灵敏度酒精探测传感器101检测到酒精时,声光报警灯108开
启,用于提醒司机和乘客车内存在危险品,需要及时处理。通过在车载终端内设置高灵敏度
酒精探测传感器可以在第一时间发现公交车内的酒精携带者和醉酒者,进而通过声光报警
灯108提醒司机,司机可以视情况进行适当的劝阻处理,避免不良事件的进一步发生。同时,
通过在公交车内设置高灵敏度汽油探测传感器102,可以在第一时间帮助司机发现汽油携
带者,汽油属于绝对不能携带上车的危险化学品,进而可以避免公交车纵火、爆炸等恶性事
件的发生。而且,通过在公交车内设置烟雾传感器104可以尽早帮助乘客和司机发现火情,
将火灾消灭在萌芽阶段,同时通过在公交车内设置车厢温度传感器103可以实时的测试公
交车内的温度,进而根据测得的问题控制车厢内的空调开启或关闭,实现公交车内温度的
自动调节,避免公交车内温度过高火灾过低,提高公交车的舒适度和降低公交车的能源浪
费。

需要说明的是,高灵敏度汽油探测传感器102为催化燃烧式汽油探测传感器,高灵
敏度汽油探测传感器102的汽油检测精度为±5%F.S,高灵敏度汽油探测传感器采用扩散
式检测方式,对于高灵敏度汽油探测传感器102的其他配置参数,本发明实施例不做具体限
定。将高灵敏度汽油探测传感器102的汽油检测精度设置为±5%F.S,可以在兼顾成本和时
效的情况下,实现公交车内汽油的精确检测,提高公交车系统的运行安全性。

示例的,高灵敏度汽油探测传感器102的配置参数可以如下:(1)量程:0-100%
LEL、(2)精度:±5%F.S、(3)最小读数:1%LEL、(4)响应时间:≤20秒、(5)传感器寿命:36个
月、(6)传感器类型:催化燃烧式、(7)检测方式:扩散式、(8)工作方式:长期连续、(9)连线方
式:M20×1.5防爆软管、(10)防爆等级:Exd II CT6、(11)防护等级:IP65、(12)工作湿度:≤
90%RH、(13)工作温度:-40~70℃。

参考图1和图2所示,车载终端系统A内设置的一键报警装置107与公安安防系统相
连接,当一键报警装置107被触发时,用户可以通过一键报警装置107实现报警。具体的,一
键报警装置107可以设置在司机驾驶座附近,示例的,可以设置在司机方向盘的下侧,进而
当司机发现重要犯罪嫌疑人时,可以秘密的触发该一键报警装置107,实现在不惊动犯罪嫌
疑人的情况下一键报警,可以有效避免打草惊蛇。

需要说明的是,对于一键报警装置107的具体安装方式和具体型号,本发明不做具
体限定,本领域技术人员可参考现有技术进行设置。

进一步的,Kinect深度摄像头110用于获取上车乘客的面部三维图像,该面部三维
图像包括2D彩色图像和3D深度图像,该2D彩色图像和该3D深度图像相结合用于实现人脸精
确识别。具体的,首先通过Kinect深度摄像头110获取上车乘客得面部三维图像,该面部三
维图像由两部分信息构成:2D彩色图像和3D深度图像;人脸识别算法可以采用SVM算法进行
快速人脸定位,在深度图像中标定人脸区域,然后通过特征提取获得3D人脸特征值序列,如
眼间距、眼鼻三角、额宽等,最后调用高维模式匹配算法计算当前人脸与数据库已存人脸特
征数据集的相似度。通过人脸识别主要可以解决一下两方面的问题,一是上车乘客重复计
数的问题,一是在册可疑人员的快速锁定问题。一旦发现可疑人员,系统会以最高级别向公
交集中监管平台系统B传输报警信息,平台值班人员收到信息后会快速组织联动行动,调集
公安、交通、医院等部门以最优方式处理该事件。

进一步的,发动机温度传感器113用于检测公交车的发动机温度,实现公交车的安
全可靠行驶,示例的,可以将发动机温度传感器113安装在发动机内,当发动机温度传感器
113检测到发动机温度过高时,可以通过声光报警灯108提醒司机此时发动机温度过高,进
而提醒司机进行故障检测和对发动机进行降温,实现公交车的安全运行。

进一步的,参考图4所示,公交集中监管平台系统B还可以包括HDFS分布式文件系
统207和Map-Reduce计算系统208,其中,HDFS分布式文件系统207和Map-Reduce计算系统
208之间的数据交互采用统一的XML和JSon数据格式,HDFS分布式文件系统207和Map-
Reduce计算系统208之间采用统一的XML和JSon数据格式进行数据交互,可以实现系统内容
的动态扩展,进而适应公交集中监管平台系统B的未来升级改造。

可选的,参考图4所示,公交集中监管平台系统B还包括外部数据接口模块209、
Hive计算模块210、HBase计算模块211、Spark计算模块212、决策支持模块213、数据溯源模
块214、数据伺服模块215,其中,外部数据接口模块209用于与外部系统进行数据对接,数据
溯源模块214用于以人脸识别数据为标注信息进行海量历史数据的快速检索,决策支持模
块213用于为交管部门提供以精准客流统计数据为基础的决策支持数据;数据私服模块215
用于与车载终端系统A进行网络数据交互,Hive计算模块210、HBase计算模块211、Spark计
算模块212用于分布式数据计算。需要说明的是,外部数据接口模块209还可以应于与各种
外部系统进行数据对接,示例的,外部数据接口模块209用于实现基于公交车的信息化管理
系统与天眼系统、天网系统和车联网系统的对接。

可选的,参考图4所示,车载终端系统A还包括GPS采集模块114、物联网网关模块
115、本地数据库116、感知数据分析模块117、人脸识别模块118、标清视频监控模块119、数
据传输模块120、乘客计数模块121、本地控制模块122和高清拍摄模块123,GPS采集模块114
和物联网网关模块115用于实时采集并上传公交车的位置数据。车载终端系统A可以通过
GPS采集模块114采集公交车辆的实时位置信息,并将该信息回传至公交集中监管平台系统
B,以记录和掌握公交车的车辆行驶过程,包括行驶路线及行驶速度等信息,为公交车的自
动车次编排系统提供重要依据,同时,在客流量计算的过程中加入地理信息也可以精确掌
握乘客乘坐公交车的情况,同样可以更加合理的安排车次,而且该信息对于公安等部门紧
急情况联动提供了便利条件,可以根据公交车辆的行驶路线和位置就近组织警力进行处
理。

可选的,参考图4所示,人脸识别模块118用于根据Kinect深度摄像头110拍摄的深
度图像进行高精度人脸识别,标清视频监控模块119和高清视频拍摄模块123用于根据标清
无线摄像头105和高清数字摄像头106拍摄的视频图像进行视频监控,感知数据分析模块
117用于根据高灵敏度酒精探测传感器101、高灵敏度汽油探测传感器102、车厢温度传感器
103、烟雾传感器104和红外感应传感器109的数据确定报警级别信息,进而,本地控制模块
122用于根据感知数据分析模块117的报警级别信息确定报警业务,乘客计数模块121用于
以人脸识别模块118的高精度人脸识别为依据采集公交车的乘客流量信息,数据传输模块
120用于向公交集中监管平台系统B发送车载终端系统A的数据。

可选的,参考图5所示,人脸识别模块118包括人脸检测子模块1181和人脸识别子
模块1182,人脸检测子模块1181用于确定人脸的基本形状、脸部器官的具体位置和脸部器
官的方向,人脸识别子模块1182用于根据人脸的特征值和特征向量实现高精度人脸识别。

本发明实施例提供的基于公交车的信息化管理系统,通过物联网传感技术,将视
频识别、智能识别技术与物联网传感技术融合应用,可使视频监控发挥更大价值,同时,通
过配合各种传感器,可以第一时间发现各种异常情况,如汽油、酒精、发动机过热,一旦侦测
到异常信息,不仅可自发报警,还可自动启动应急预案,如:联动指挥中心、通知司机停车、
自动开启前后门及天窗等。另外本发明实施例提供的基于公交车的信息化管理系统,通过
物联网系统的引入使得空间、时间信息变得丰富,对于现场取证、周边环境信息融合、警力
快速调动起到了积极作用。

物联网技术的引入使得本发明实施例提供的基于公交车的信息化管理系统对环
境感知的能力大大加强,从而信息量大幅增加,我们可以称之为“线索集”,如何有效的对线
索集进行处理是能否发挥丰富感知数据作用的关键。本发明实施例提供的基于公交车的信
息化管理系统以元数据方式组织线索集,以XML或JSon的结构化方式进行数据编码,然后进
行传输、解析和展现。本发明实施例提供的基于公交车的信息化管理系统,通过以XML或
JSon的结构化方式进行数据存储,允许用户自定义线索集与报警级别的对应关系,如发现
嫌犯属于最高报警级别。线索及概念的引入使得公交环境感知体系更加规范化,有望形成
公交安防数据管理的新标准;同时XML及JSon的结构化数据存储,属于可扩展标记语言,便
于今后融入更多的线索数据,实现整个系统的动态数据扩展。

本发明实施例提供基于公交车的信息化管理系统,通过在车载终端内集成高灵敏
度酒精探测传感器、高灵敏度汽油探测传感器、车厢温度传感器、烟雾传感器、标清无线摄
像头、高清数字摄像头、一键报警装置、声光报警灯、红外感应传感器、Kinect深度摄像头、
迷你PC、4G无线路由器和发动机温度传感器等多种现代技术手段,实现视频监控、身份识
别、客流量统计、危险品检测、人员检测和联动报警功能的集成一体,即本发明实施例提供
基于公交车的信息化管理系统,集成了多种现代IT手段,提升了公交车的全局调度优化和
安全防范,同时也提高了公共交通系统的综合管理规范;而且,本发明实施例的基于公交车
的信息化管理系统,通过标清无线摄像头、高清数字摄像头和Kinect深度摄像头拍摄的二
维图像和三维图像相结合,进行三维重构和图像补偿,对人脸图像进行姿态矫正优化之后
提取面部特征进行人脸识别,可以有效解决单一视频图像识别人脸时受光照、人脸姿态等
因素影响识别率的问题,提高公共交通中人流检测的准确度和人脸识别的准确度。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程
图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流
程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器,使得
通过该计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令可实现流程图中的一个流
程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特
定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指
令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计
算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图的一个流程或多个流程和/或方框图
的一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造
性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优
选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发
明实施例的精神和范围。这样,倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求
及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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本发明公开了一种基于公交车的信息化管理系统,属于智能交通技术领域,通过在车载终端内集成高灵敏度酒精探测传感器、高灵敏度汽油探测传感器、车厢温度传感器、烟雾传感器、标清无线摄像头、高清数字摄像头、一键报警装置、声光报警灯、红外感应传感器、Kinect深度摄像头、迷你PC、4G无线路由器和发动机温度传感器等多种现代技术手段,实现视频监控、身份识别、客流量统计、危险品检测、人员检测和联动报警功能的集成一。

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