[发明专利]一种基于行为特征的乘客人数计量方法

说明书

技术领域

本发明属于智能车载控制技术领域，涉及基于行为特征的乘客人数计量方法，该方法判断人的行为状态来统计上下车人数和当前乘客人数。

背景技术

随着经济的发展，人们的出行方式变得多元化，乘车出行依然是人们的主要出行方式之一。乘车出行大致分为以下三类：私家车出行，公交车出行，长途汽车出行。

随着我国大力推广绿色出行，越来越多的人选择后两种出行方式，但是随之而来的一些问题也不容忽视。其中一个非常严重的问题就是交通拥堵问题。主要原因之一是公共交通和城市建设发展不均衡和增长速度不一致导致了一系列的问题。另外，一些长途客运公司为了追求利益最大化，私自在长途客车中加座，拼座，甚至让乘客站立。此种超载行为严重的威胁了乘客的生命安全。

执法部门对此类违法行为严肃对待，坚决打击。但由于警力有限，客车数量太多。每年依然有许多由于车辆人数超载引发的交通事故。因此急需一个智能化的人数计量系统来辅助监督。

纵观现有人数计量技术，主体大多通过票据来计量人数，如一种智能公交调度管理系统中，专利申请号：201310002424.7，该技术中通过乘客的刷卡记录来获知乘客人数。但票据并不能很好的直接反映出乘客人数，部分车辆甚至采取先上车，后补票的方式。在客流量统计方面，现有专利技术大多是通过RFID或图像识别方法等技术，测量形式单一，没有体现出更好的智能性，且测量到的实时车辆信息不准确，相关部门无法获取可靠数据。

发明内容

本发明提供了一种通过行为特征分析的乘客人数计量方法，其将人在上车和下车时的行为分为四种行为模式：单人上车、单人下车、双人上车和双人下车。在上车过程中，人体重心上移，人体为了抵抗重力所做的人为用力较大，在人为用力时人体对支撑点会产生额外压力；从车门内侧观察乘客上车过程，乘客是面向车内运动；以车门为参照物，乘客穿过车门踏上两级台阶上车后进入车内，因此与车门距离变长，与车顶距离变短。在下车过程中，人体重心下降，因此人体在重力协助下所做的人为用力较小，在重力协助时人体对支撑点会产生额外冲力；从车门内侧观察乘客下车过程，乘客是背向车内运动；以车门为参照物，乘客离开车内走下两级台阶下车后穿过车门，因此与车门距离变短，与车顶距离变长。在同一时刻可能有多名乘客上车，由于车门大小限制，最多同时有两名乘客上下车。

针对四种行为模式进行推导，再采用基于SVM的分析学习模式，先确定四类行为模式的核函数。核函数的价值在于是将特征进行从低维到高维的转换，然后将训练数据通过一个映射将其映射到一个高维空间中，并求解出最优超平面使得训练数据变得线性可分，在新的空间使用原来的推导来进行计算，分离相关特征，从而达到分类的目的。提取四类行为模式特征点，生成对应的特征矩阵并构建分类器。当需要分析一组未知的数据时，将数据送入分类器中进行分类，则最终分类的结果即为该组数据对应的行为模式，由行为模式就可以进行人数计数。

本发明解决技术问题采用的技术方案如下：

一种基于行为特征的乘客人数计量方法，将人在上车和下车时的行为分为四种行为模式：单人上车、单人下车、双人上车和双人下车，分别记为R1，R2，R3,R4。

单人上车R1：单人上车分为两个阶段。第一阶段，人的一只脚脚面踏在第一级台阶上，对第一级台阶的压力逐渐增大。之后人的重心前移，人体完全置于第一级台阶上，人体与车体顶部距离逐渐减小。第二阶段，随着另一只脚抬起，腿部发力，之后踏上第二级台阶，人体重心再次前移，离开第一级台阶，对第一级台阶产生压力逐渐减小，人体与车体顶部距离再次减小，完成上车过程。

单人下车R2：单人下车分为两个阶段。第一阶段，人体重心突然下降，乘客从第二级台阶踏上第一级台阶，对第一级台阶的压力逐渐增大。之后人体重心前移，人体完全置于第一级台阶上，人体与车体顶部距离逐渐增大。第二阶段，随着重力作用，人体顺势腿部弯曲，之后重心再次前移，离开第一级台阶，对第一级台阶产生压力逐渐减小，人体与车体顶部距离再次增大，完成下车过程。