基于区域联动的地铁车站客流分级报警方法
专利汇可以提供基于区域联动的地铁车站客流分级报警方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种基于区域联动的地 铁 车站客流分级报警方法，步骤是实时采集车站监控视频的流量、速度、 密度 与区域人数数据，按监控区域对数据汇聚与预处理；将车站设施分为类，提出设施通过能 力 饱和度 计算、容纳能力饱和度及服务能力饱和度计算方法；划分车站关键区域，提出各区域能力饱和度及车站综合饱和度计算方法，综合计算车站拥挤指数；提出各类设施、区域、车站能力饱和度聚类方法，计算得到分级结果与过饱和 阈值 ；计算车站设施、区域能力过饱和状态持续时间，构建基于 决策树 的设施能力报警方法，提出车站区域联动报警方法；构建车站各关键区域邻接矩阵及邻边集合，提出单个设施与多区域联动的客流联动控制方法。，下面是基于区域联动的地铁车站客流分级报警方法专利的具体信息内容。
1.一种基于区域联动的地铁车站客流分级报警方法，其特征在于，包括下列步骤：
1)以车站监控视频检测数据、WIFI探针采集数据及AFC刷卡数据为输入，对数据进行预处理，得到车站监测设施的客流数据；
客流数据包括客流流量、客流密度、客流速度及区域人数；
2)将车站设施分为通过型、容纳型及服务型三类；
通过型设施包括楼梯、扶梯、通道、自动步道和安检及闸机；容纳型设施包括站台或站厅；服务型设施包括人工售票、自动售票和问询设备；
由步骤1)得到的客流数据，计算车站设施能力饱和度，设施能力饱和度有通过能力饱和度、容纳能力饱和度与服务能力饱和度三类；
3)按站台、站厅付费区、站厅非付费区及站前广场划分车站关键区域；由各区域的设施能力饱和度得到，关键区域综合能力饱和度及车站综合饱和度，进而得到车站拥挤度指数；
4)由设施能力饱和度、区域综合能力饱和度和车站综合饱和度，得到能力饱和度分级结果与超饱和阈值；
5)计算车站设施、区域能力超饱和持续时间，构建基于决策树的设施能力报警方法，再提出基于区域联动的车站分级报警方法；
6)根据报警级别，提出单设施、单区域及多区域客流联动控制方法；
所述步骤3)的步骤包括：
3.1)将车站划分为站台、站厅付费区、站厅非付费区及站前广场关键区域，站台与站厅付费区以衔接的楼扶梯为分界，站厅付费区与站厅非付费区以衔接的进站、出站闸机为分界，站厅非付费区与站前广场以出入口为分界，站前广场仅含出入口等候区域；
3.2)按设施空间布局，将车站设施归类至某一关键区域，若该设施为两个关键区域的衔接设施，则归属至客流来源区域；
3.3)根据关键区域内的设施能力饱和度，获得各个关键区域综合能力饱和度，再获得车站拥挤度指数，计算方法为：
其中， 为车站拥挤度指数； 为区域综合能力饱和度；ηi为设施能力饱和度；δi,s为归属因子，若设施i属于区域s，则δi,s＝1，否则为0；βi、αi分别为设施、区域的权重系数，与设施、区域的平均聚集人数相关；
所述步骤5)中的构建基于决策树的设施能力报警判别方法，步骤为：
5.1.1)建立设施类型及子类型分叉树，设施类型子节点含通过型、容纳型与服务型，设施子类型分叉树由设施类型子节点得到，通过型设施子节点为楼梯、扶梯、通道、自动步道、安检及闸机，容纳型设施子节点为站台与站厅，服务型设施子节点为人工售票、自动售票及问询设备；
5.1.2)计算各类设施的能力饱和度，构建设施能力超标判别二叉树，根据设施能力超标情况与持续状态确定设施能力报警等级：若设施能力饱和度超标，进一步判别设施高饱和持续时间，根据持续时间划分报警等级；
5.1.3)若设施类型为通过型设施，需同时判定设施通过能力与排队能力是否超标，若任意一项饱和度指标超标，则进一步根据设施高饱和持续时间判定结果输出报警状态。
2.根据权利要求1所述的基于区域联动的地铁车站客流分级报警方法，其特征是所述步骤1)包括：
1.1)对车站监测视频检测数据处理方法为：
若车站设施由多个监测点并排分布，则对各监测点的流量、区域人数累加得到监测对象累计的统计流量、区域人数；
由多个监测视频的区域人数之和与监测面积之和的比值得到监测对象平均密度；由各监测视频的客流速度加权平均得到监测对象总体平均客流速度，权重为各监测视频的客流量占比；
若车站设施若由多个监测视频串联分布，则对各监测视频的客流数据求均值得到；
1.2)对WIFI探针数据处理方法为：
以采集间隔的WIFI探针数据，获得车站站台、站厅的区域聚集人数，并汇聚成单位时间的各区域的平均统计量；WIFI探针数据包括人员及定位信息；
1.3)对AFC刷卡数据处理方法为：
以实时的AFC地铁刷卡记录数据为输入，结合各闸机设备编号、设备分布及交易类型，按单位时间统计车站各区域闸机组的进站客流及出站客流数据；交易类型为进站或出站；
1.4)若车站同时存在视频监测数据、WIFI探针数据及AFC刷卡数据，则站台、站厅设施的区域聚集人数WIFI探针数据计算得到，各闸机组的进站与出站量由AFC刷卡数据计算得到，其它设施的客流流量、密度、速度、区域人数由视频检测数据计算得到。
3.根据权利要求1所述的基于区域联动的车站分级报警方法，其特征是所述步骤2)中：
a、设施的通过能力饱和度的计算方法为设施实际通行能力与设施设计通行能力的比值；
b、设施的容纳能力饱和度的计算方法，以站台为例，为站台实际聚集人数与站台设计承载能力的比例，计算公式为：
为站台实际聚集人数， 为站台最大承载能力，与站台的设计密度和有效面积
相关，ρ0为站台设计密度，取1.33-2.5人/平米， 为站台有效面积；
进一步，若无法直接获取站台聚集人数，则通过累加各监控视频得到的区域人数得到侧站台总体聚集人数，计算公式为：
其中，Nj为站台i的第j监测区域的区域人数；ρj为站台i的第j监测区域的平均密度；sj为站台i的第j监测区域的面积；
进一步，若站台无WIFI探针数据及视频监控数据，则站台区域总人数可通过进出站台的客流计算得到，计算公式为：
其中， 分别为t时段进站客流、出站客流、上车客流及下车客
流，若该站为换乘站，则 与 为t时段换入的客流与换出的客流， 为站台i
的在t-1时刻的聚集人数；
c、设施的服务能力饱和度的计算方法为服务设施平均排队人数与最大容许排队人数的比例，计算公式为：
其中，为服务设施平均排队长度，λmax为服务设施最大容许排队长度；
进一步，若所述一组服务设施为多个设施同时进行服务，如多个自动售票机组成售票机组，则服务设施组的平均排队长度为：
其中， 为服务设施i的平均排队人数，m为服务设施数量。
4.根据权利要求1所述的基于区域联动的车站分级报警方法，其特征是步骤4)中，以车站各类设施历史监测数据为输入，计算得到设施能力饱和度；再采用聚类算法计算得到分级结果及划分标准。
5.根据权利要求1所述的基于区域联动的车站分级报警方法，其特征是步骤5)中，以设施能力饱和度为输入，统计设施超饱和持续时间，其步骤为：判断设施能力饱和度是否超过饱和度阈值，并累加超过阈值的时段的时间，确定高饱和持续时间。
6.根据权利要求1所述的基于区域联动的车站分级报警方法，其特征是步骤5)中的基于区域联动的车站分级报警方法，具体特征与实施步骤为：
5.2.1)车站报警级别与关键区域报警状态及区域空间位置关联，分四级报警；
5.2.2)若除站台外其他单个区域超标报警，则发出车站IV级蓝色警告；
5.2.3)若站台单个区域超标报警，则发出车站III级黄色报警；
5.2.4)若站台与付费区均超标报警，则发出车站II级橙色报警；
5.2.5)若站台、付费区与非付费区均超标报警，则发出车站I级红色报警。
7.根据权利要求1所述的基于区域联动的车站分级报警方法，其特征是步骤6)中，针对单个设施采取的客流控制方法，包括增加设施能力、减少到达客流量、关闭设施转移客流及疏解已有客流四种方法，针对各类设施应用场景与实施步骤为：
6.1)对于通过型设施，若出现设施能力超标III级及以上报警，应在设施上游采取铁马、限流围栏延长乘客走行距离，延缓客流到达；若无法缓解，应采用警戒线强化限流措施，进行人工客流放行，同时通知车站进行多区域协同控制；若所述设施为扶梯且能力超标，但同向楼梯设施能力富余时，应人工引导客流选择楼梯，若无法缓解压力则应关闭扶梯保证安全；
6.2)对于容纳型设施，如地铁站台，若出现设施能力超标III级及以上报警，应对站台的相邻上游设施进行客流流入控制，采取铁马、限流围栏延长乘客走行距离，延缓到达站台客流量；若车站为换乘站，则应先控制本站进站量，若无法缓解时，再控制其他线路换入的客流量；若仍无法缓解，则应通知车站进行多区域协同控制，同时申请增加行车能力，加快站台客流疏解；
6.3)对于服务型设施，若出现设施能力超标III级及以上报警，应对设施的上游进行客流流入控制，采取铁马、限流围栏延缓到达的客流量，若服务设施存在备用设施，应开启备用设施；若仍无法缓解，则应通知车站进行多区域协同控制，控制进入车站的进站量。
8.根据权利要求7所述的基于区域联动的车站分级报警方法，其特征是步骤6)中：
一、构建车站各关键区域邻接矩阵及邻边集合，其具体实施步骤为：
a)构建车站各关键区域邻接矩阵，若车站关键区域集合为{S1,S2,...,Sm}，则关键区域间的邻接关系矩阵R为：
其中，δi,j为关键区域Si与Sj的邻接系数，若两区域相邻且客流从Si流向Sj，则δi,j＝1，否则δi,j＝0；
b)计算与区域Sj的上游邻接区域的集合，
Qj＝Rj×P＝[δ1,jS1,δ2,jS2,...,δm,jSm]
其中，Qj为邻接区域集合，Rj＝[δ1,j,δ2,j,...,δm,j]T为R的第j列向量，P＝[S1,S2,...,Sm]为关键区域向量；
c)计算各邻接区域Si与Sj的邻边集合 计算公式为：
其中ξ(Si∩Sj)为邻边判别函数，结合车站设施布局，综合判别关键区域的邻接边；
二、针对单个区域、多区域联动的客流联动控制方法及实施步骤为：
a)对各区域内的所有设施按能力饱和度降序排列，取前k个设施作为瓶颈设施(k∈[1,
3])，计算各关键区域的邻接区域及邻边集合；
b)若出现车站IV级报警时，对瓶颈设施进行客流控制；若无法缓解，则对邻接区域的流入客流进行协同控制，各邻接区域的控制客流量根据邻接区域的类型、饱和度及客流量决策，则各邻接区域Si的流入区域Sj客流的控制量Δqi,j的计算公式为：
Δqi,j＝ωi×Δqj
ωi＝f(qi,j,ηi)
其中，Δqj为区域Sj需控制流入的客流总量，ωi为各邻接区域Si流入客流的权重系数，与各邻接区域Si流入Sj的客流量qi,j及饱和度ηi相关；
c)若出现车站III级至I级报警时，则按站台、站厅付费区、站厅非付费区三级管控方案：车站III级报警时，则对于站台相连的站厅付费区进行流量控制，车站II级报警时，则对站厅非付费区进行流量控制，车站I级报警时，则对出入口进站客流进行控制；
d)若车站采取三级控制后，导致站前广场等候区饱和度超标报警时，则车站应上报指挥中心，调度地面公共交通疏解进站客流。
基于区域联动的地铁车站客流分级报警方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
的在t-1时刻的聚集人数；
M2站厅付费区 0.46 M3站厅付费区 0.315
M2站厅非付费区 0.35 M3站厅非付费区 0.185
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