地铁智能旅客引导系统
阅读说明：本技术 地铁智能旅客引导系统 (Subway intelligent passenger guidance system ) 是由 马书元 喻矿强 韦子文 陈志颖 张学伏 于 2021-09-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种地铁智能旅客引导系统,包括测重模块、运算模块、中央处理单元和显示模块；测重模块包括多个测重单元,车站内停车位置的每节车厢下方均布置有多个测重单元,每个测重单元测量其对应车厢位置的车厢分重量,发送到本站运算模块；运算模块计算各节车厢重量,并将各节车厢重量的信息发送到本站中央处理单元；中央处理单元接收各节车厢重量的信息,换算成各节车厢的人数,通过下站的显示模块显示。本发明通过获取地铁车辆在车站内停车时各车厢的重量,换算为人数信息后通过下站显示,下站的乘客可提前知晓来车各车厢的拥挤程度,从而移动到人数较少的车厢位置,起到人员疏导和均化人员密度的作用,改善车站的人员移动秩序。(The invention relates to a subway intelligent passenger guidance system, which comprises a weight measuring module, an operation module, a central processing unit and a display module, wherein the weight measuring module is used for measuring the weight of a passenger; the weight measuring module comprises a plurality of weight measuring units, a plurality of weight measuring units are uniformly arranged below each section of carriage at a parking position in a station, and each weight measuring unit measures the weight of the carriage at the position corresponding to the weight measuring unit and sends the weight of the carriage to the station operation module; the operation module calculates the weight of each carriage and sends the weight information of each carriage to the central processing unit of the station; the central processing unit receives the weight information of each carriage, converts the weight information into the number of people of each carriage, and displays the number of people through the display module of the next station. According to the invention, the weight of each carriage when the subway vehicle parks in the station is obtained and converted into the number information, and then the number information is displayed by the next station, so that passengers can know the crowding degree of each carriage of the coming vehicle in advance, and thus the passengers can move to the carriage position with less number of passengers, the functions of leading the passengers and homogenizing the density of the passengers are achieved, and the moving order of the passengers in the station is improved.)
技术领域
本发明属于城市轨道交通运营技术领域，具体涉及一种地铁智能旅客引导系统。
背景技术
目前，国内地铁车厢数量较多，车身较长，一般为6节编组，站台长度约为120m。旅客一般按照个人习惯进站后就近或目视人流情况确定候车位置。无论是在车厢内或是站厅内，都没有对客流分布的分析和引导，这就使得各节车厢的客流经常出现分布不均的情况，有些车厢人员过于密集，而有些车厢人员却很稀疏。
这种现象既破坏了乘客的旅途体验，也不利于有效的组织运输，各节车厢载荷不平衡，严重影响到车辆的使用寿命。部分车厢空旷，降低了车厢利用率。部分车厢拥挤，上下客时间长，增加了地铁停站时间，降低了车辆运行速度，关门时容易出现人员安全问题。如果出现紧急情况，拥挤车厢内的客流紧急疏散会很缓慢，存在较大安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种地铁智能旅客引导系统，让旅客能清晰便捷的看到各车厢内的载客情况，有目标的选择候车区域，克服现有技术中存在的缺陷。
本发明所采用的技术方案为：
地铁智能旅客引导系统，其特征在于：
所述系统设置在地铁车站内，每个车站的所述系统均包括测重模块、运算模块、中央处理单元和显示模块；
所述测重模块包括多个测重单元，车站内停车位置的每节车厢下方均布置有多个测重单元，每个测重单元测量其对应车厢位置的车厢分重量，并将车厢分重量的信息发送到本站的运算模块；
所述运算模块接收车厢分重量的信息，计算各节车厢重量，并将各节车厢重量的信息发送到本站中央处理单元；
所述中央处理单元接收各节车厢重量的信息，换算成各节车厢的人数，通过下站的显示模块显示。
所述测重单元为测重传感器，安装于停车位置车厢下方的轨道上或轨道板上，对应轨道位置纵向均匀设置两列，左右对称布置，每节车厢的布置形式相同。
所述运算模块包括多个运算单元，各个运算单元设置在每节车厢的各个测重单元附近，一个运算单元对应一个测重单元并互相连接，每个测重单元测量其对应车厢位置的车厢分重量，并发送到与其对应的运算单元；
每节车厢设置有一处汇集点，每节车厢的各个运算单元将各自的计算结果发送到汇集点，汇集点再将所有计算结果发送到中央处理单元。
所述运算模块设置在中央处理单元附近，每节车厢的各个测重单元将对应车厢位置的车厢分重量发送到运算模块，运算模块计算出各个车厢的重量，并发送至中央处理单元。
中央处理单元包括信息处理模块，位于车站设备室内，信息处理模块将接收到的信息以每节车厢为单位，将车厢的重量值换算为车厢人数信息。
所述系统还包括传输模块，包括站内传输模块和站间传输模块；
所述站内传输模块用于每个车站内的信息传输；
所述站间传输模块用于相邻车站间的信息传输。
本站中央处理单元获得的车厢人数信息传送到下站中央处理单元，由下站中央处理单元再传送到下站显示模块，进而显示出来；
或本站中央处理单元获得的车厢人数信息，直接发送到下站显示模块，进而显示出来。
本发明具有以下优点：
本发明通过测重方式获得各车厢的重量，通过计算获得乘客人数的信息，将该信息发送到前方站显示，乘客通过显示信息知晓各车厢的人数，进而掌握各车厢的人员密度，自行判断后选择到人数较少的车厢位置候车，达到对候车乘客的引导目的，该策略基础数据可靠，引导方式简单，能有效改善候车场所秩序，优化乘客候车体验和感受。
附图说明
图1为本发明系统结构图。
图2为每节车厢测重单元设置示意及连接示意图。
图3 为本发明信息传输流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及一种地铁智能旅客引导系统，通过获取地铁车辆在车站内停车时各车厢的重量，换算为人数信息后，通过下站显示，下站内的乘客可以提前知晓来车各车厢的拥挤程度，从而可以移动到人数较少的车厢位置，起到人员疏导和均化人员密度的作用，改善车站的人员移动秩序。
如图1所示，所述系统设置在地铁车站内，每个车站设置一套所述系统，均包括测重模块、运算模块、中央处理单元和显示模块。
1、测重模块：
所述测重模块是本系统的基础信息来源，包括多个测重单元，车站内停车位置的每节车厢下方均布置有多个测重单元，每个测重单元测量其对应车厢位置的车厢分重量，并将车厢分重量的信息发送到本站的运算模块。所述测重单元为测重传感器，安装于停车位置车厢下方的轨道上或轨道板上，对应轨道位置纵向均匀设置两列，左右对称布置，每节车厢的布置形式相同。测重传感器会实时记录称重数据，每隔500毫秒完成一次传输。
2、运算模块：
所述运算模块接收车厢分重量的信息，计算各节车厢重量，并将各节车厢重量的信息发送到本站中央处理单元。运算模块的运算方式包括分散运算或集中运算两种：
（1）分散运算：
如图2，所述运算模块可以包括多个运算单元，各个运算单元设置在每节车厢的各个测重单元附近，一个运算单元对应一个测重单元并互相连接，每个测重单元测量其对应车厢位置的车厢分重量，并发送到与其对应的运算单元，运算单元累加其所在车厢各测重单元测得的重量，并将该车厢重量信息传输至中央处理单元。
每节车厢设置有一处汇集点，每节车厢的各个运算单元将各自的计算结果发送到汇集点，汇集点再将所有计算结果发送到中央处理单元。
（2）集中运算：
所述运算模块设置一处，设置在中央处理单元附近，每节车厢的各个测重单元将对应车厢位置的车厢分重量发送到运算模块，运算模块计算出各个车厢的重量，并发送至中央处理单元。
3、中央处理单元：
所述中央处理单元接收各节车厢重量的信息，换算成各节车厢的人数（将乘客的体重取平均值60-70Kg），通过下站的显示模块显示。运算模块采用分散运算方式时，中央处理单元接收来自各车厢汇集点运算单元传输来的车厢重量信息。运算模块采用集中运算方式时，中央处理单元接收运算模块发送的各个车厢重量的信息。
中央处理单元包括信息处理模块，位于车站设备室内，信息处理模块将接收到的信息以每节车厢为单位进行处理。利用车厢重量获取车厢拥挤程度时，由于车厢空载时重量相对固定，采集每节车厢重量与列车在空载情况下的重量差即为车厢中人员与物品的重量，再根据平均体重（将乘客的体重取平均值，约60-70Kg/人）的预估值和车辆限载人数，可计算出当前车厢的载客率。系统准确性受不同年龄段乘客体重差距大和乘客是否携带行李等因素影响。
载客率 =（实际载重－空载载荷） /（超载载荷－空载载荷）×100%。
4、显示模块：
所述显示模块安装在车站站台入口处等乘客经过方便可见的位置，用以在车站站台适当位置显示列车由前站出发时各节车厢的人数，获知乘客密度，以便科学、直观地引导本站乘客选择恰当的车厢候车，从而避免各节车厢乘客分布不均，造成某些车厢过度拥挤，影响乘客的乘车体验和出行效率。显示模块接收前站车厢人数信息可以有两种方案：
（1）第一种方案是前站中央处理单元获得的各车厢人数信息和各车厢载客率直接传送到本站显示模块，进而显示出来；
（2）另一种方案是前站中央处理单元获得的各车厢人数信息和各车厢载客率传送到本站中央处理单元，由本站中央处理单元再传送到本站显示模块，进而显示出来。
5、所述系统还包括传输模块：
所述传输模块包括站内传输模块和站间传输模块；所述站内传输模块用于每个车站内的信息传输；所述站间传输模块用于相邻车站间的信息传输。
本系统各个组成部分的设备为：
（1）测重模块的测重传感器可采用TH4802型（双梁桥式结构）传感器。它是一种将被测压力值转化为电量值的装置。其基本工作原理是,由于被测压力能够在弹性元件上产生弹性变形(应变),而粘贴在弹性元件表面的电阻应变计可以将感受到的弹性变形转变成电阻的变化。
本申请涉及的系统中，对测重传感器精准度要求不高，可选择±50kg，同时选择时还需综合考虑传感器的非线性、蠕变、重复性、滞后、灵敏度、抗干扰能力等技术指标。
测重传感器配置有接口模块，用于与运算单元或运算模块的接口模块相连。
（2）运算模块或运算单元指微型处理器，具有运算、记录、通信等功能。运算模块指根据车厢容量，再结合测重模块测得的实际载重量，换算出车厢人数和满载状态的比例关系。运算模块配置的接口模块分别与中央处理单元和其所在车厢下方安装的其他测重模块相连。
（3）中央处理单元指计算机设备。配置的接口模块一端与显示模块（显示器）相连，另一端与运算单元或运算模块相连。
（4）传输模块为传输线，传输线配置有接口模块，接口模块用于与其他设备的接口模块连接。
（5）显示模块指LED显示器。配置的接口模块与中央处理单元连接。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
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