專(zhuān)利名稱(chēng)：基于雙芯rfid技術(shù)的公交客流信息采集系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于公交系統(tǒng)管理和電子信息技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于雙芯RFID技術(shù)的公交客流信息采集系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
公交客流信息主要體現(xiàn)在不同時(shí)段公交站臺(tái)乘客等待人數(shù)的變化情況、公交車(chē)內(nèi)乘客人數(shù)的變化情況、公交車(chē)乘客流向等方面，它是合理分配公共交通資源、優(yōu)化公共交通線(xiàn)路、提高公共交通管理水平的重要數(shù)據(jù)參數(shù)。目前，城市公交車(chē)普遍安裝了基于RFID技術(shù)(Radio Frequency Identification, 即射頻識(shí)別技術(shù))的車(chē)載刷卡計(jì)費(fèi)設(shè)備，可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)刷卡次數(shù)獲知公交車(chē)內(nèi)乘客上車(chē)人數(shù)，但是乘客下車(chē)信息卻無(wú)法獲取，因此依靠現(xiàn)有的車(chē)載刷卡計(jì)費(fèi)設(shè)備無(wú)法統(tǒng)計(jì)公交車(chē)內(nèi)乘客人數(shù)。為此，人們對(duì)如何統(tǒng)計(jì)公交車(chē)內(nèi)乘客人數(shù)加以了研究，并取得了一些成果，例如采用感應(yīng)踏板(可參見(jiàn)申請(qǐng)?zhí)枮?00510096973. 0的我國(guó)發(fā)明專(zhuān)利“公共場(chǎng)所的人員進(jìn)出計(jì)數(shù)方法及裝置”)、紅外傳感(可參見(jiàn)申請(qǐng)?zhí)枮?3115817. X的我國(guó)發(fā)明專(zhuān)利“乘客自動(dòng)計(jì)數(shù)儀”)、視頻處理(可參見(jiàn)申請(qǐng)?zhí)枮?00510025186. 7的我國(guó)發(fā)明專(zhuān)利“出入口人數(shù)計(jì)數(shù)儀”或申請(qǐng)?zhí)枮?00810036602. 7的我國(guó)發(fā)明專(zhuān)利“一種基于三維信息的乘客目標(biāo)檢測(cè)方法”)等方法對(duì)公交車(chē)內(nèi)乘客人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；但是，當(dāng)車(chē)內(nèi)擁擠時(shí)，這些統(tǒng)計(jì)方法會(huì)因?yàn)橹貜?fù)/多人踩踏、被檢測(cè)乘客相互重疊、光頭乘客圖像識(shí)別率不高等原因而很容易出現(xiàn)檢測(cè)誤差，并且多次的誤差會(huì)累積，使其可靠性降低，而恰恰在高峰擁擠時(shí)段的公交客流信息對(duì)于公共交通管理而言是更加重要的參考數(shù)據(jù)，因此現(xiàn)有的這些技術(shù)都不能很好的滿(mǎn)足公共交通管理的需要。而公交站臺(tái)乘客等待人數(shù)以及公交車(chē)乘客流向信息，目前還主要依靠調(diào)查統(tǒng)計(jì)人員通過(guò)逐站統(tǒng)計(jì)、跟車(chē)調(diào)查等人工統(tǒng)計(jì)方式來(lái)獲得，其抽樣地帶的選擇、樣本的大小、調(diào)查統(tǒng)計(jì)人員的水平和責(zé)任心都極大地影響了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，難以保證數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期實(shí)時(shí)有效，而且工作量極大。由此可見(jiàn)，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，公交客流信息的采集是一項(xiàng)繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)的工作， 并且借助現(xiàn)有的技術(shù)方法也難以保證其可靠性。這些不利因素也制約了城市公共交通管理水平的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供了一種基于雙芯RFID 技術(shù)的公交客流信息采集系統(tǒng)，可利用該系統(tǒng)解決公交客流信息采集繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題。 為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)手段
基于雙芯RFID技術(shù)的公交客流信息采集系統(tǒng)，包括雙芯RFID卡，集成有以電感耦合方式工作的第一 RFID標(biāo)簽芯片以及以電磁反向散射耦合方式工作的第二 RFID標(biāo)簽芯片，用于作為公交乘車(chē)卡；同一雙芯RFID卡中的第一 RFID標(biāo)簽芯片和第二 RFID標(biāo)簽芯片均存儲(chǔ)有識(shí)別該雙芯RFID卡的標(biāo)簽ID ；
公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)，安裝在公交車(chē)上，包括公交車(chē)信息處理器以及分別與公交車(chē)信息處理器連接的第一讀卡器、GPS模塊和第一通信模塊；所述第一讀卡器用于通過(guò)電感耦合方式從雙芯RFID卡的第一 RFID標(biāo)簽芯片讀取標(biāo)簽ID ；所述GPS模塊用于實(shí)時(shí)獲取地理位置信息和時(shí)間信息；所述公交車(chē)信息處理器存儲(chǔ)有識(shí)別其所在公交車(chē)路線(xiàn)的公交ID，用于采集第一讀卡器讀取的標(biāo)簽ID以及GPS模塊實(shí)時(shí)獲取的地理位置信息和時(shí)間信息，結(jié)合其存儲(chǔ)的公交ID，生成公交車(chē)乘客記錄信息，并通過(guò)第一通信模塊將公交車(chē)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心；
站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)，安裝在公交站臺(tái)上，包括站臺(tái)信息處理器以及分別與站臺(tái)信息處理器連接的第二讀卡器、計(jì)時(shí)模塊和第二通信模塊；所述第二讀卡器用于通過(guò)電磁反向散射耦合方式從雙芯RFID卡的第二 RFID標(biāo)簽芯片讀取標(biāo)簽ID ；所述計(jì)時(shí)模塊用于計(jì)時(shí)并生成站臺(tái)時(shí)鐘信息；所述站臺(tái)信息處理器存儲(chǔ)有其所在站臺(tái)的站臺(tái)位置信息，用于采集第二讀卡器讀取的標(biāo)簽ID以及計(jì)時(shí)模塊生成的站臺(tái)時(shí)鐘信息，結(jié)合其存儲(chǔ)的站臺(tái)位置信息，生成站臺(tái)乘客記錄信息，并通過(guò)第二通信模塊將站臺(tái)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心；
客流信息分析中心，包括相互連接的第三通信模塊和客流信息分析計(jì)算機(jī)；所述第三通信模塊用于分別與第一通信模塊和第二通信模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信，獲取公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)發(fā)送的公交車(chē)乘客記錄信息以及站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)發(fā)送的站臺(tái)乘客記錄信息；所述客流信息分析計(jì)算機(jī)對(duì)獲取的公交車(chē)乘客記錄信息和站臺(tái)乘客記錄信息進(jìn)行分析，得到公交客流信息并加以保存。 相應(yīng)地，本發(fā)明的另一目的在于提供利用該公交客流信息采集系統(tǒng)進(jìn)行公交客流信息采集的具體方法，以解決公交客流信息采集可靠性低的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)手段
基于雙芯RFID技術(shù)的公交客流信息采集方法，該方法采用上述的公交客流信息采集系統(tǒng)按如下步驟進(jìn)行
1)乘客攜帶雙芯RFID卡作為公交乘車(chē)卡；
2)公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)生成公交車(chē)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心；具體為公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)的公交車(chē)信息處理器采集GPS模塊實(shí)時(shí)獲取的地理位置信息和時(shí)間信息并伴隨公交ID —起實(shí)時(shí)的發(fā)送給客流信息分析中心；第一讀卡器每讀取到一個(gè)標(biāo)簽ID時(shí)， 公交車(chē)信息處理器即采集該標(biāo)簽ID，并將該標(biāo)簽ID、采集該標(biāo)簽ID時(shí)刻對(duì)應(yīng)的地理位置信息和時(shí)間信息、以及公交ID構(gòu)成一條ITPV信息發(fā)送給客流信息分析中心；
3)站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)生成站臺(tái)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心；具體為站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)的第二讀卡器每讀取到一個(gè)標(biāo)簽ID時(shí)，站臺(tái)信息處理器即采集該標(biāo)簽ID并檢索其緩存，若緩存中不存在該標(biāo)簽ID，站臺(tái)信息處理器則對(duì)該標(biāo)簽ID加以緩存，并將該標(biāo)簽 ID、采集該標(biāo)簽ID時(shí)刻對(duì)應(yīng)的站臺(tái)時(shí)鐘信息、以及站臺(tái)位置信息構(gòu)成一條ICS信息發(fā)送給客流信息分析中心；站臺(tái)信息處理器每間隔時(shí)間TO判斷一次是否重復(fù)采集到緩存中已存在的標(biāo)簽ID，每判斷到緩存中存在而未重復(fù)采集到的一個(gè)標(biāo)簽ID，站臺(tái)信息處理器將該未重復(fù)采集到的標(biāo)簽ID以及站臺(tái)位置信息構(gòu)成一條IS超時(shí)信息發(fā)送給客流信息分析中心，并將該未重復(fù)采集到的標(biāo)簽ID從緩存中刪除；
4)客流信息分析中心分析得到公交客流信息；具體為
客流信息分析中心每接收到一條ICS信息，則將該ICS信息中所含站臺(tái)位置信息所對(duì)應(yīng)的站臺(tái)的乘客等待人數(shù)加一；每接收到一條IS超時(shí)信息，則將該IS超時(shí)信息中所含站臺(tái)位置信息所對(duì)應(yīng)的站臺(tái)的乘客等待人數(shù)減一；從而統(tǒng)計(jì)得到各個(gè)站臺(tái)在不同時(shí)段的乘客等待人數(shù)；
客流信息分析中心每接收到一條ITPV信息，則增加一條對(duì)應(yīng)該ITPV信息中所含標(biāo)簽ID的乘客乘車(chē)記錄，將該ITPV信息中所含時(shí)間信息、地理位置信息和公交ID存儲(chǔ)在該 ITPV信息中所含標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄中，并將該ITPV信息中所含公交ID代表的公交車(chē)路線(xiàn)上的車(chē)內(nèi)乘客人數(shù)加一；每接收到一條ICS信息，則檢索乘客乘車(chē)記錄，若存在該 ICS信息中所含標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄，且該乘客乘車(chē)記錄中存儲(chǔ)的公交ID所對(duì)應(yīng)的當(dāng)前時(shí)刻的時(shí)間信息和地理位置信息分別與該ICS信息中所含站臺(tái)時(shí)鐘信息和站臺(tái)位置信息相一致，則將該ICS信息中所含站臺(tái)時(shí)鐘信息和站臺(tái)位置信息存儲(chǔ)在該ICS信息中所含標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄中，并將該ICS信息中所含標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄中存儲(chǔ)的公交ID代表的公交車(chē)路線(xiàn)上的車(chē)內(nèi)乘客人數(shù)減一；每一標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄中存儲(chǔ)的時(shí)間信息、地理位置信息、公交ID、站臺(tái)時(shí)鐘信息和站臺(tái)位置信息，分別表示該標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)乘客的上車(chē)時(shí)間信息、上車(chē)位置信息、公交車(chē)路線(xiàn)信息、下車(chē)時(shí)間信息和下車(chē)位置信息，從而統(tǒng)計(jì)得到各個(gè)公交車(chē)路線(xiàn)在不同時(shí)段的車(chē)內(nèi)乘客數(shù)量和乘客上下車(chē)情況；
由各個(gè)站臺(tái)在不同時(shí)段的乘客等待人數(shù)以及各個(gè)公交車(chē)路線(xiàn)在不同時(shí)段的車(chē)內(nèi)乘客數(shù)量和乘客上下車(chē)情況構(gòu)成公交客流信息，保存在客流信息分析中心。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果
1、本發(fā)明基于雙芯RFID技術(shù)的公交客流信息采集系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)公交客流信息的自動(dòng)采集，避免了繁瑣的逐站統(tǒng)計(jì)、跟車(chē)調(diào)查等人工統(tǒng)計(jì)流程，并且執(zhí)行效率高，省時(shí)、省力，解決了公交客流信息采集繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題。2、本發(fā)明基于雙芯RFID技術(shù)的公交客流信息采集系統(tǒng)，其系統(tǒng)構(gòu)架簡(jiǎn)單，系統(tǒng)構(gòu)成要件均可采用現(xiàn)有成熟產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)，技術(shù)門(mén)檻低，可操作性好。3、本發(fā)明的基于雙芯RFID技術(shù)的公交客流信息采集方法利用公交車(chē)乘客記錄信息和站臺(tái)乘客記錄信息分析得到公交客流信息，而公交車(chē)乘客記錄信息和站臺(tái)乘客記錄信息的獲取依賴(lài)于雙芯RFID技術(shù)，兩種乘客記錄信息的獲取互不干擾，并且計(jì)數(shù)以雙芯RFID 卡中存儲(chǔ)的標(biāo)簽ID為識(shí)別標(biāo)識(shí)，大大降低了重復(fù)計(jì)數(shù)、遺漏計(jì)數(shù)等檢測(cè)誤差的出現(xiàn)幾率， 從而提高了公交客流信息采集的可靠性。


圖1為本發(fā)明公交客流信息采集系統(tǒng)的構(gòu)架結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明基于雙芯RFID技術(shù)的公交客流信息采集方法的流程框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。本發(fā)明基于雙芯RFID技術(shù)的公交客流信息采集系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)架結(jié)構(gòu)如圖1所示， 該系統(tǒng)主要由雙芯RFID卡、公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)、站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)和客流信息分析中心構(gòu)成。雙芯RFID卡集成有以電感耦合方式工作的第一 RFID標(biāo)簽芯片以及以電磁反向散射耦合方式工作的第二 RFID標(biāo)簽芯片，用于乘客攜帶，作為公交乘車(chē)卡。其中，以電感耦合方式工作的第一 RFID標(biāo)簽芯片，其工作頻率為13. 56 MHz或小于135 kHz的頻段，采用電感耦合方式工作的芯片內(nèi)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)距離通常小于1米，因此第一 RFID標(biāo)簽芯片被用于公交車(chē)刷卡；以電磁反向散射耦合方式工作的第二 RFID標(biāo)簽芯片，其工作頻率為86(Γ960ΜΗζ的頻段或2. 45GHz，采用電磁反向散射耦合方式工作的芯片內(nèi)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)距離為3 10米，因此第二 RFID標(biāo)簽芯片被用于站臺(tái)讀卡，以保證站臺(tái)周邊較寬范圍內(nèi)的雙芯RFID卡都能被識(shí)別到。同一雙芯RFID卡中的第一 RFID標(biāo)簽芯片和第二 RFID標(biāo)簽芯片均存儲(chǔ)有識(shí)別該雙芯RFID卡的標(biāo)簽ID，也即不同雙芯RFID卡中存儲(chǔ)的標(biāo)簽ID互不相同，以便于識(shí)別。每一輛參與采集的公交車(chē)上安裝有一套公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)；一套公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)包括公交車(chē)信息處理器以及分別與公交車(chē)信息處理器連接的第一讀卡器、GPS模塊和第一通信模塊。第一讀卡器的工作頻率與第一 RFID標(biāo)簽芯片的工作頻率相對(duì)應(yīng)，用于通過(guò)電感耦合方式從雙芯RFID卡的第一 RFID標(biāo)簽芯片讀取標(biāo)簽ID ；乘客上公交車(chē)時(shí)，只要將攜帶的雙芯RFID卡靠近安裝在公交車(chē)上的第一讀卡器達(dá)到電感耦合方式讀寫(xiě)距離以?xún)?nèi)，第一讀卡器即可讀取到雙芯RFID卡的第一 RFID標(biāo)簽芯片中存儲(chǔ)的標(biāo)簽ID。GPS模塊用于從全球定位衛(wèi)星實(shí)時(shí)獲取地理位置信息和時(shí)間信息，GPS模塊的成熟產(chǎn)品可通過(guò)市購(gòu)獲得。 公交車(chē)信息處理器可采用單片機(jī)或ARM處理器實(shí)現(xiàn)，每輛公交車(chē)上公交車(chē)信息處理器的片內(nèi)存儲(chǔ)空間需要預(yù)設(shè)存儲(chǔ)識(shí)別其所在公交車(chē)路線(xiàn)的公交ID，然后通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)第一讀卡器讀取的標(biāo)簽ID以及GPS模塊實(shí)時(shí)獲取的地理位置信息和時(shí)間信息的采集，結(jié)合其存儲(chǔ)的公交ID，生成公交車(chē)乘客記錄信息，并通過(guò)第一通信模塊將公交車(chē)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心。公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)生成公交車(chē)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心的具體過(guò)程為公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)的公交車(chē)信息處理器采集GPS模塊實(shí)時(shí)獲取的地理位置信息和時(shí)間信息并伴隨公交ID —起實(shí)時(shí)的發(fā)送給客流信息分析中心，以便客流信息分析中心能夠?qū)崟r(shí)的掌握各路公交車(chē)的地理位置，并在每路公交車(chē)發(fā)生事件時(shí)記錄事件發(fā)生的時(shí)間；第一讀卡器每讀取到一個(gè)標(biāo)簽ID時(shí)，即表示有一新乘客登上公交車(chē)，公交車(chē)信息處理器即采集該標(biāo)簽ID，并將該標(biāo)簽ID、采集該標(biāo)簽ID時(shí)刻對(duì)應(yīng)的地理位置信息(Position)和時(shí)間信息(Time)、以及公交ID (Vehicle ID)構(gòu)成一條ITPV信息(ITPV，即標(biāo)簽ID、Time、 Position和Vehicle ID的縮寫(xiě))發(fā)送給客流信息分析中心，ITPV信息用于幫助客流信息分析中心掌握乘客的上車(chē)信息。每一個(gè)參與采集的站臺(tái)安裝有一套站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)；一套站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)包括站臺(tái)信息處理器以及分別與站臺(tái)信息處理器連接的第二讀卡器、計(jì)時(shí)模塊和第二通信模塊。 第二讀卡器的工作頻率與第二 RFID標(biāo)簽芯片的工作頻率相對(duì)應(yīng)，用于通過(guò)電磁反向散射耦合方式從雙芯RFID卡的第二 RFID標(biāo)簽芯片讀取標(biāo)簽ID ；每當(dāng)乘客來(lái)到站臺(tái)等待公交車(chē)或者乘客在站臺(tái)下車(chē)，只要乘客攜帶的雙芯RFID卡與安裝在站臺(tái)的第二讀卡器的間距達(dá)到電磁反向散射耦合方式讀寫(xiě)距離以?xún)?nèi)，第二讀卡器即可讀取到雙芯RFID卡的第二 RFID標(biāo)簽芯片中存儲(chǔ)的標(biāo)簽ID ；對(duì)于建設(shè)面積較寬的站臺(tái)，可以采用并聯(lián)多個(gè)第二讀卡器的方式相應(yīng)擴(kuò)大其讀取標(biāo)簽ID的范圍。計(jì)時(shí)模塊用于計(jì)時(shí)并生成站臺(tái)時(shí)鐘信息，站臺(tái)時(shí)鐘信息與當(dāng)?shù)氐臅r(shí)間同步；計(jì)時(shí)模塊也是可以市購(gòu)獲得的成熟產(chǎn)品。站臺(tái)信息處理器也可采用單片機(jī)或ARM處理器實(shí)現(xiàn)，每個(gè)站臺(tái)其站臺(tái)信息處理器的片內(nèi)存儲(chǔ)空間需要預(yù)設(shè)存儲(chǔ)其所在站臺(tái)的站臺(tái)位置信息，然后通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)第二讀卡器讀取的標(biāo)簽ID以及計(jì)時(shí)模塊生成的站臺(tái)時(shí)鐘信息的采集，結(jié)合其存儲(chǔ)的站臺(tái)位置信息，生成站臺(tái)乘客記錄信息，并通過(guò)第二通信模塊將站臺(tái)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心。站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)生成站臺(tái)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心的具體過(guò)程為站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)的第二讀卡器每讀取到一個(gè)標(biāo)簽ID時(shí)，站臺(tái)信息處理器即采集該標(biāo)簽ID并檢索其緩存，若緩存中不存在該標(biāo)簽ID， 表示有一新乘客到達(dá)該站臺(tái)，站臺(tái)信息處理器則對(duì)該標(biāo)簽ID加以緩存，避免此后再將該標(biāo)簽ID誤認(rèn)為是有新乘客到達(dá)站臺(tái)，并將該標(biāo)簽ID、采集該標(biāo)簽ID時(shí)刻對(duì)應(yīng)的站臺(tái)時(shí)鐘信息 (Clock time)、以及站臺(tái)位置信息(Station position)構(gòu)成一條ICS信息(ICS，即標(biāo)簽ID、 Clock time和Mation position的縮寫(xiě))發(fā)送給客流信息分析中心，ICS信息用于幫助客流信息分析中心掌握站臺(tái)的新增乘客等待人數(shù)和判斷乘客是否下車(chē)到站；此外，站臺(tái)信息處理器每間隔時(shí)間TO判斷一次是否重復(fù)采集到緩存中已存在的標(biāo)簽ID，時(shí)間間隔TO通常設(shè)置為廣5秒，每判斷到緩存中存在而未重復(fù)采集到的一個(gè)標(biāo)簽ID，站臺(tái)信息處理器將該未重復(fù)采集到的標(biāo)簽ID以及站臺(tái)位置信息構(gòu)成一條IS超時(shí)信息(IS,即標(biāo)簽ID和Mation position的縮寫(xiě))發(fā)送給客流信息分析中心，IS超時(shí)信息用于幫助客流信息分析中心掌握站臺(tái)的減少的乘客等待人數(shù)，同時(shí)站臺(tái)信息處理器將該未重復(fù)采集到的標(biāo)簽ID從緩存中刪除。 客流信息分析中心主要由相互連接的第三通信模塊和客流信息分析計(jì)算機(jī)構(gòu)成。 第三通信模塊用于分別與第一通信模塊和第二通信模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信， 獲取公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)發(fā)送的公交車(chē)乘客記錄信息以及站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)發(fā)送的站臺(tái)乘客記錄信息；第一通信模塊、第二通信模塊和第三通信模塊可采用在同一無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)工作的終端通信模塊實(shí)現(xiàn)，而無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)可采用我國(guó)既有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等?？土餍畔⒎治鲇?jì)算機(jī)則用于對(duì)獲取的公交車(chē)乘客記錄信息和站臺(tái)乘客記錄信息進(jìn)行分析處理，得到公交客流信息并加以保存。客流信息分析中心分析得到公交客流信息的具體過(guò)程如下
①客流信息分析中心每接收到一條ICS信息，則將該ICS信息中所含站臺(tái)位置信息所對(duì)應(yīng)的站臺(tái)的乘客等待人數(shù)加一；每接收到一條IS超時(shí)信息，則將該IS超時(shí)信息中所含站臺(tái)位置信息所對(duì)應(yīng)的站臺(tái)的乘客等待人數(shù)減一；從而統(tǒng)計(jì)得到各個(gè)站臺(tái)在不同時(shí)段的乘客等待人數(shù)；
②客流信息分析中心每接收到一條ITPV信息，則增加一條對(duì)應(yīng)該ITPV信息中所含標(biāo)簽ID的乘客乘車(chē)記錄，將該ITPV信息中所含時(shí)間信息、地理位置信息和公交ID存儲(chǔ)在該 ITPV信息中所含標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄中，并將該ITPV信息中所含公交ID代表的公交車(chē)路線(xiàn)上的車(chē)內(nèi)乘客人數(shù)加一；每接收到一條ICS信息，則檢索乘客乘車(chē)記錄，若存在該 ICS信息中所含標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄，且該乘客乘車(chē)記錄中存儲(chǔ)的公交ID所對(duì)應(yīng)的當(dāng)前時(shí)刻的時(shí)間信息和地理位置信息分別與該ICS信息中所含站臺(tái)時(shí)鐘信息和站臺(tái)位置信息相一致，則將該ICS信息中所含站臺(tái)時(shí)鐘信息和站臺(tái)位置信息存儲(chǔ)在該ICS信息中所含標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄中，并將該ICS信息中所含標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄中存儲(chǔ)的公交ID代表的公交車(chē)路線(xiàn)上的車(chē)內(nèi)乘客人數(shù)減一；每一標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄中存儲(chǔ)的時(shí)間信息、地理位置信息、公交ID、站臺(tái)時(shí)鐘信息和站臺(tái)位置信息，分別表示該標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)乘客的上車(chē)時(shí)間信息、上車(chē)位置信息、公交車(chē)路線(xiàn)信息、下車(chē)時(shí)間信息和下車(chē)位置信息，從而統(tǒng)計(jì)得到各個(gè)公交車(chē)路線(xiàn)在不同時(shí)段的車(chē)內(nèi)乘客數(shù)量和乘客上下車(chē)情況；
③由各個(gè)站臺(tái)在不同時(shí)段的乘客等待人數(shù)以及各個(gè)公交車(chē)路線(xiàn)在不同時(shí)段的車(chē)內(nèi)乘客數(shù)量和乘客上下車(chē)情況構(gòu)成公交客流信息，保存在客流信息分析中心。實(shí)施例
本實(shí)施例的公交客流信息采集系統(tǒng)主要由雙芯RFID卡、公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)、站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)和客流信息分析中心構(gòu)成。雙芯RFID卡中，第一 RFID標(biāo)簽芯片工作頻率設(shè)置為 13. 56MHz，以電感耦合方式工作，并遵循IS014443協(xié)議(IS014443協(xié)議是目前公交卡計(jì)費(fèi)方式所采用的協(xié)議);第二RFID標(biāo)簽芯片工作頻率設(shè)置為915Mhz，以電磁反向散射耦合方式工作。公交車(chē)上安裝的公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)中，第一讀卡器在13. 56MHz的頻率以電感耦合方式讀取第一 RFID標(biāo)簽芯片中的標(biāo)簽ID數(shù)據(jù)；GPS模塊采用GS-91GPS模塊實(shí)現(xiàn)；第一通信模塊采用GPRS模塊實(shí)現(xiàn)；公交車(chē)信息處理器采用AtmegaUS單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)，公交ID存儲(chǔ)在 Atmegal28單片機(jī)的片內(nèi)FLASH中；第一讀卡器、GPS模塊和第一通信模塊采用串口方式分別與交車(chē)信息處理器連接。站臺(tái)安裝的站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)中，第二讀卡器在915Mhz的頻率以電磁反向散射耦合方式讀取第二 RFID標(biāo)簽芯片中的標(biāo)簽ID數(shù)據(jù)；計(jì)時(shí)模塊采用市購(gòu)的計(jì)時(shí)芯片實(shí)現(xiàn)；第二通信模塊也采用GPRS模塊實(shí)現(xiàn)；站臺(tái)信息處理器采用AtmegaUS單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)，站臺(tái)位置信息存儲(chǔ)在AtmegaUS單片機(jī)的片內(nèi)FLASH中；第二讀卡器、計(jì)時(shí)模塊和第二通信模塊采用串口方式分別與站臺(tái)信息處理器連接，若一個(gè)站臺(tái)安裝有多個(gè)第二讀卡器的，該多個(gè)第二讀卡器也可采用RS-485總線(xiàn)與站臺(tái)信息處理器連接?？土餍畔⒎治鲋行闹?，第三通信模塊也采用GPRS模塊實(shí)現(xiàn)，第一通信模塊、第二通信模塊和第三通信模塊通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；客流信息分析計(jì)算機(jī)則硬件配置越高級(jí)、存儲(chǔ)容量越大越好， 以保證良好的計(jì)算機(jī)處理性能和海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)性能。該公交客流信息采集系統(tǒng)進(jìn)行公交客流信息采集的方法流程如圖2所示，其步驟如下
1)乘客攜帶雙芯RFID卡作為公交乘車(chē)卡；
2)公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)生成公交車(chē)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心；
3)站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)生成站臺(tái)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心；
4)客流信息分析中心分析得到公交客流信息。其中，步驟2)、3)、4)的具體過(guò)程如前文所述。本發(fā)明基于雙芯RFID技術(shù)的公交客流信息采集系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)公交客流信息的自動(dòng)采集，避免了繁瑣的逐站統(tǒng)計(jì)、跟車(chē)調(diào)查等人工統(tǒng)計(jì)流程，并且執(zhí)行效率高，省時(shí)、省力，解決了公交客流信息采集繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題，并且其系統(tǒng)構(gòu)架簡(jiǎn)單，系統(tǒng)構(gòu)成要件均可采用現(xiàn)有成熟產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)，技術(shù)門(mén)檻低，可操作性好，能夠廣泛的應(yīng)用到城市公交系統(tǒng)中；同時(shí)，本發(fā)明提供的公交客流信息采集方法是利用公交車(chē)乘客記錄信息和站臺(tái)乘客記錄信息分析得到公交客流信息，而公交車(chē)乘客記錄信息和站臺(tái)乘客記錄信息的獲取依賴(lài)于雙芯RFID 技術(shù)，兩種乘客記錄信息的獲取互不干擾，并且計(jì)數(shù)以雙芯RFID卡中存儲(chǔ)的標(biāo)簽ID為識(shí)別標(biāo)識(shí)，由于不同不同乘客攜帶的雙芯RFID卡中存儲(chǔ)的標(biāo)簽ID互不相同，避免了人為或環(huán)境干擾對(duì)計(jì)數(shù)的影響，大大降低了重復(fù)計(jì)數(shù)、遺漏計(jì)數(shù)等檢測(cè)誤差的出現(xiàn)幾率，從而提高了公交客流信息采集的可靠性。 最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.基于雙芯RFID技術(shù)的公交客流信息采集系統(tǒng)，其特征在于，包括雙芯RFID卡，集成有以電感耦合方式工作的第一 RFID標(biāo)簽芯片以及以電磁反向散射耦合方式工作的第二 RFID標(biāo)簽芯片，用于作為公交乘車(chē)卡；同一雙芯RFID卡中的第一 RFID標(biāo)簽芯片和第二 RFID標(biāo)簽芯片均存儲(chǔ)有識(shí)別該雙芯RFID卡的標(biāo)簽ID ；公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)，安裝在公交車(chē)上，包括公交車(chē)信息處理器以及分別與公交車(chē)信息處理器連接的第一讀卡器、GPS模塊和第一通信模塊；所述第一讀卡器用于通過(guò)電感耦合方式從雙芯RFID卡的第一 RFID標(biāo)簽芯片讀取標(biāo)簽ID ；所述GPS模塊用于實(shí)時(shí)獲取地理位置信息和時(shí)間信息；所述公交車(chē)信息處理器存儲(chǔ)有識(shí)別其所在公交車(chē)路線(xiàn)的公交ID，用于采集第一讀卡器讀取的標(biāo)簽ID以及GPS模塊實(shí)時(shí)獲取的地理位置信息和時(shí)間信息，結(jié)合其存儲(chǔ)的公交ID，生成公交車(chē)乘客記錄信息，并通過(guò)第一通信模塊將公交車(chē)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心；站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)，安裝在公交站臺(tái)上，包括站臺(tái)信息處理器以及分別與站臺(tái)信息處理器連接的第二讀卡器、計(jì)時(shí)模塊和第二通信模塊；所述第二讀卡器用于通過(guò)電磁反向散射耦合方式從雙芯RFID卡的第二 RFID標(biāo)簽芯片讀取標(biāo)簽ID ；所述計(jì)時(shí)模塊用于計(jì)時(shí)并生成站臺(tái)時(shí)鐘信息；所述站臺(tái)信息處理器存儲(chǔ)有其所在站臺(tái)的站臺(tái)位置信息，用于采集第二讀卡器讀取的標(biāo)簽ID以及計(jì)時(shí)模塊生成的站臺(tái)時(shí)鐘信息，結(jié)合其存儲(chǔ)的站臺(tái)位置信息，生成站臺(tái)乘客記錄信息，并通過(guò)第二通信模塊將站臺(tái)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心；客流信息分析中心，包括相互連接的第三通信模塊和客流信息分析計(jì)算機(jī)；所述第三通信模塊用于分別與第一通信模塊和第二通信模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信，獲取公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)發(fā)送的公交車(chē)乘客記錄信息以及站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)發(fā)送的站臺(tái)乘客記錄信息；所述客流信息分析計(jì)算機(jī)對(duì)獲取的公交車(chē)乘客記錄信息和站臺(tái)乘客記錄信息進(jìn)行分析，得到公交客流信息并加以保存。
2.基于雙芯RFID技術(shù)的公交客流信息采集方法，其特征在于，該方法采用如權(quán)利要求 1所述的公交客流信息采集系統(tǒng)按如下步驟進(jìn)行1)乘客攜帶雙芯RFID卡作為公交乘車(chē)卡；2)公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)生成公交車(chē)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心；具體為公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)的公交車(chē)信息處理器采集GPS模塊實(shí)時(shí)獲取的地理位置信息和時(shí)間信息并伴隨公交ID —起實(shí)時(shí)的發(fā)送給客流信息分析中心；第一讀卡器每讀取到一個(gè)標(biāo)簽ID時(shí)， 公交車(chē)信息處理器即采集該標(biāo)簽ID，并將該標(biāo)簽ID、采集該標(biāo)簽ID時(shí)刻對(duì)應(yīng)的地理位置信息和時(shí)間信息、以及公交ID構(gòu)成一條ITPV信息發(fā)送給客流信息分析中心；3)站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)生成站臺(tái)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心；具體為站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)的第二讀卡器每讀取到一個(gè)標(biāo)簽ID時(shí)，站臺(tái)信息處理器即采集該標(biāo)簽ID并檢索其緩存，若緩存中不存在該標(biāo)簽ID，站臺(tái)信息處理器則對(duì)該標(biāo)簽ID加以緩存，并將該標(biāo)簽 ID、采集該標(biāo)簽ID時(shí)刻對(duì)應(yīng)的站臺(tái)時(shí)鐘信息、以及站臺(tái)位置信息構(gòu)成一條ICS信息發(fā)送給客流信息分析中心；站臺(tái)信息處理器每間隔時(shí)間TO判斷一次是否重復(fù)采集到緩存中已存在的標(biāo)簽ID，每判斷到緩存中存在而未重復(fù)采集到的一個(gè)標(biāo)簽ID，站臺(tái)信息處理器將該未重復(fù)采集到的標(biāo)簽ID以及站臺(tái)位置信息構(gòu)成一條IS超時(shí)信息發(fā)送給客流信息分析中心， 并將該未重復(fù)采集到的標(biāo)簽ID從緩存中刪除；4)客流信息分析中心分析得到公交客流信息；具體為客流信息分析中心每接收到一條ICS信息，則將該ICS信息中所含站臺(tái)位置信息所對(duì)應(yīng)的站臺(tái)的乘客等待人數(shù)加一；每接收到一條IS超時(shí)信息，則將該IS超時(shí)信息中所含站臺(tái)位置信息所對(duì)應(yīng)的站臺(tái)的乘客等待人數(shù)減一；從而統(tǒng)計(jì)得到各個(gè)站臺(tái)在不同時(shí)段的乘客等待人數(shù)；客流信息分析中心每接收到一條ITPV信息，則增加一條對(duì)應(yīng)該ITPV信息中所含標(biāo)簽ID的乘客乘車(chē)記錄，將該ITPV信息中所含時(shí)間信息、地理位置信息和公交ID存儲(chǔ)在該 ITPV信息中所含標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄中，并將該ITPV信息中所含公交ID代表的公交車(chē)路線(xiàn)上的車(chē)內(nèi)乘客人數(shù)加一；每接收到一條ICS信息，則檢索乘客乘車(chē)記錄，若存在該 ICS信息中所含標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄，且該乘客乘車(chē)記錄中存儲(chǔ)的公交ID所對(duì)應(yīng)的當(dāng)前時(shí)刻的時(shí)間信息和地理位置信息分別與該ICS信息中所含站臺(tái)時(shí)鐘信息和站臺(tái)位置信息相一致，則將該ICS信息中所含站臺(tái)時(shí)鐘信息和站臺(tái)位置信息存儲(chǔ)在該ICS信息中所含標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄中，并將該ICS信息中所含標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄中存儲(chǔ)的公交ID代表的公交車(chē)路線(xiàn)上的車(chē)內(nèi)乘客人數(shù)減一；每一標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的乘客乘車(chē)記錄中存儲(chǔ)的時(shí)間信息、地理位置信息、公交ID、站臺(tái)時(shí)鐘信息和站臺(tái)位置信息，分別表示該標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)乘客的上車(chē)時(shí)間信息、上車(chē)位置信息、公交車(chē)路線(xiàn)信息、下車(chē)時(shí)間信息和下車(chē)位置信息，從而統(tǒng)計(jì)得到各個(gè)公交車(chē)路線(xiàn)在不同時(shí)段的車(chē)內(nèi)乘客數(shù)量和乘客上下車(chē)情況；由各個(gè)站臺(tái)在不同時(shí)段的乘客等待人數(shù)以及各個(gè)公交車(chē)路線(xiàn)在不同時(shí)段的車(chē)內(nèi)乘客數(shù)量和乘客上下車(chē)情況構(gòu)成公交客流信息，保存在客流信息分析中心。
全文摘要
本發(fā)明提供了基于雙芯RFID技術(shù)的公交客流信息采集系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)主要由雙芯RFID卡、公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)、站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)和客流信息分析中心構(gòu)成，乘客攜帶雙芯RFID卡作為公交乘車(chē)卡，公交車(chē)讀卡子系統(tǒng)生成公交車(chē)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心，站臺(tái)讀卡子系統(tǒng)生成站臺(tái)乘客記錄信息發(fā)送給客流信息分析中心，客流信息分析中心分析得到公交客流信息。本發(fā)明的公交客流信息采集系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)公交客流信息的自動(dòng)采集，解決了公交客流信息采集繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題；同時(shí)，本發(fā)明提供的公交客流信息采集方法依賴(lài)于雙芯RFID技術(shù)，避免了人為或環(huán)境干擾對(duì)計(jì)數(shù)的影響，從而提高了公交客流信息采集的可靠性。
文檔編號(hào)G07C9/00GK102339488SQ201110110899
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者唐云建, 孫懷義, 王燕霞, 胡曉力, 韓鵬 申請(qǐng)人:重慶市科學(xué)技術(shù)研究院