一種剪式門閘機通行邏輯識別裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于軌道交通、售檢票服務(wù)、樓宇及特定場所安防門禁、場館出入控刺領(lǐng) 域，具體涉及一種剪式門閘機通行邏輯識別裝置及方法，特別是羯于軌道交通售檢票系統(tǒng) 及門禁出入控制系統(tǒng)中的剪式門閘機通道的通行邏輯和識別裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 自助售檢票設(shè)備與技術(shù)是一個專業(yè)性很強的應(yīng)用的領(lǐng)域^涉及包括設(shè)備設(shè)計刺 造、網(wǎng)絡(luò)、自動化控制、城市軌道交通（地鐵、輕軌、城際鐵路等）運營等方面，工藝條仲要求 高，系統(tǒng)集成難度大，涉及技術(shù)面廣。下面從國外、國內(nèi)兩個方面介紹目前研究發(fā)展現(xiàn)狀和 趨勢。
[0003] (1)國外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r和趨勢
[0004] 目前軌道交通自助售檢票設(shè)備制造和開發(fā)商多為技術(shù)實力雄厚的跨國公司：如日 本的0MR0N，美國的CUBIC，法國的ALCATEL CGA，澳大利亞的ERG，瑞士的ASC0M等。
[0005] 當(dāng)前，許多自助售檢票裝備關(guān)鍵技術(shù)還是掌握在國外企業(yè)手中，這些大型企業(yè)越 來越重視新興自助售檢票裝備地區(qū)的業(yè)務(wù)，典型如中國等發(fā)展中國家的自動售檢票裝備市 場，由于受降低制造成本等方面的壓力，部分模塊本地化加工以降低成本提高利潤J司時通 過技術(shù)專利和商業(yè)機密等形式建立技術(shù)壁壘，保護其高利潤空間。
[0006] (2)國內(nèi)技術(shù)研究發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
[0007] 近幾年國內(nèi)使用的自助售檢票設(shè)備基本為引進后的改造項目，國產(chǎn)化程度偏低， 與國際先進應(yīng)周存在一定差距；國內(nèi)自助售檢票裝備系統(tǒng)發(fā)展起步晚，但是起點高，發(fā)展空 間巨大。一些有實力的國內(nèi)企業(yè)積極投入從事自助售檢票設(shè)備系統(tǒng)研發(fā)工作，但是國內(nèi)投 入自助售檢擦裝備墳備研制的企業(yè)目只具備墳備的加工能力，設(shè)備關(guān)鍵部件設(shè)計處于初 期險段，距1?產(chǎn)業(yè)化尚有一段fe離，尚未具備從軟件糸統(tǒng)到硬件設(shè)備的完整的解決方案提 供能力。
[0008] 自助售檢票裝備設(shè)備及系統(tǒng)，目前國內(nèi)外也缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，國際大型企業(yè)多數(shù) 參照自有的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行生產(chǎn)制造；參照標(biāo)準(zhǔn)的不一致，將給軌道交通運營商帶來很重的 備品備件的壓力，設(shè)備的更換也難度很大,維護費用高。
[0009] 剪式門閘機是目前軌道交通售檢票設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛的一種門式閘機。剪式門 閘機是一種集光、機、電技術(shù)于一身的軌道交通售檢票設(shè)備，它安裝于車站彳?費區(qū)與非待費 區(qū)的分界處，通過對行人乘客的出入行為的有效控制，只允許合法持票人通行，為乘客提 供快速檢票和出入通行服務(wù)，如圖1所示。由左邊閘機1，右邊閘機2組成剪式門通道t當(dāng) 乘客持有效票卡在閘機讀卡器4刷卡后，閘機通道打開剪式門扇3,對乘客放行，當(dāng)乘客離 開閘機通道后，Π扇3關(guān)閉。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)的閘機是利用安裝于通道兩側(cè)的光電對射傳感器5,識別通道內(nèi)的行人、 行李，根據(jù)判斷結(jié)果通知門扇3的打開?合動作，實現(xiàn)對乘客的出入控制。顯然，光電傳感 器的數(shù)量和安裝位置的不同，識別策略及方法的差異，對行人及行李的識別結(jié)果也有區(qū)別 和差異，從而影響閘機通道的通行效果。這種剪式門存在著以下不足；
[0011] 通道內(nèi)多行人進入時,行人間距時大特小，行人數(shù)量和位置的正確識別率不高；當(dāng) 隨身行李過大時，易將行李誤識別為尾隨乘客；只憑借當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)的靜態(tài)識別，易產(chǎn)生對 于乘客的誤識別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種剪式門閘機通行邏 輯識別裝置及方法，解決如何在閘機通道內(nèi)準(zhǔn)確識別行人及隨身行李，合理區(qū)分行人進入 檢票機通道的人數(shù)，防止尾隨逃票的發(fā)生，并解決誤將行李識別為乘客的現(xiàn)象，提高檢票機 通道的工作效率。使檢票機在智能化軌道交通管理應(yīng)用系統(tǒng)中發(fā)揮更為穩(wěn)定重要的作用。
[0013] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的?·
[0014] -種剪式門閘機通行邏輯識別裝置，包括相對設(shè)置的左邊閘機和右邊閘機，兩者 之間構(gòu)成行人通道；
[0015] 左邊閘機上的扇門和右邊閘機上的扇門形成剪式門；剪式門的一側(cè)為非付費區(qū)， 另-一側(cè)為付費區(qū)；從非付費區(qū)到付費區(qū)的方向為入站方向，從付費區(qū)到非付費區(qū)的方向為 出站方向；
[00! 6] 在所述左邊閘機和右邊閘機上分別安裝有傳感器，所述傳感器包括對射式紅外光 電傳感器和漫反射傳感器；所述漫反射傳感器用'于判定物體的高度以及體積；
[0017] 每個所述對射式紅外光電傳感器的發(fā)射端和接收端在左邊閘機和石邊閘機上 -----------對.稱安裝；
[0018] 所述漫反射傳感器在左邊閘機和右邊閘機上對稱安裝。
[0019] 在入站方向上將所述行人通道依次劃分為以下區(qū)：入站探測區(qū)丨)1、入站第一檢測 區(qū)D2、入站第二檢測區(qū)D3、入站安全區(qū)D10、入站第一出閘區(qū)D4和入站第二出閘區(qū)1)5 ;
[0020] 在出站方向上將所述行人通道依次劃分為以下區(qū)；出站探測區(qū)D11、出站第--檢 測區(qū)m2、出站第二檢測區(qū)1)13、出站安全區(qū)D20、出站第一出閘區(qū)D14和出站第二出閘區(qū) D15 ；
[0021] 所述入站探測區(qū)D1和出站探測區(qū)D11用于檢測是否有行人進入；
[0022] 入站第一檢測區(qū)D2、入站第二檢測區(qū)D3和出站第一檢測區(qū)D12、出站第二檢測區(qū) D13用于判斷行人的尾隨情況；
[0023] 入站安全區(qū)D10和出站安全區(qū)D20用于防止扇門夾傷行人；
[0024] 入站第一出閘區(qū)D4、入站第二出閘區(qū)D5和出站第一出閘區(qū)D14和出站第二出閘區(qū) D15用于判斷乘客是否已經(jīng)通過扇門。
[0025] 在所述剪式門閘機通行邏輯識別裝置安裝有_i6個對射式紅外光電傳感器和2對 搜反射傳涵器；
[0026] 左邊閘機上的兩個漫反射傳感器與右邊閘機上的兩個漫反射傳感器形成平面矩 形，2對漫反射傳感器斜向上發(fā)射的傳感光線形成錐形光柵； ?〇〇27] 第一對射式紅外光電傳感器S〗_位于入站探測區(qū)Di內(nèi)；
[0028] 第二對射式紅外光電傳感器S2和第三對射式紅外光電傳感器S3位于入站第一檢 測區(qū)[)2內(nèi)；
[0029] 第四對射式紅外光電傳感器S4、第五對射式紅外光電傳感器S5、第六對射式紅外 光電傳感器S6和第一漫反射傳感器R1位于入站第二檢測區(qū)D3內(nèi)：
[0030] 第七對射式紅外光電傳感器S7、第八對射式紅外光電傳感器S8、第九對射式紅外 光電傳感器S9和第十對射式紅外光電傳感器S10位于入站安全區(qū)D10內(nèi)； ?〇〇31] 第-彳對射式紅外光電傳感器S11、第十二對射式紅外光電傳感器S12和第二漫 反射傳感器R2位于入站第一出閘區(qū)!)4內(nèi)；
[0032] 第十三對射式紅外光電傳感器S13、第十四對射式紅外光電傳感器S14、第十五對 射式紅外光電傳感器S15和第十六對射式紅外光電傳感器S16位于入站第二出閘區(qū)D5內(nèi)；
[0033] 第十六對射式紅外光電傳感器S16位于出站探測區(qū)DU內(nèi)；
[0034] 第十四對射式紅外光電傳感器S14和第十五對射式紅外光電傳感器815位于出站 第一檢測區(qū)D12內(nèi)；
[0035] 第十一對射式紅外光電傳感器S11、第十二對射式紅外光電傳感器S12、第十三對 射式紅外光電傳感器S13和第二漫反射傳感器R2位于出站第二檢測區(qū)D13內(nèi)；
[0036] 第七對射式紅外光電傳感器S7、第八對射式紅外光電傳感器S8、第九對射式紅外 光電傳感器S9和第十對射式紅外光電傳感器S10位于出站安全區(qū)D20內(nèi)；
[0037] 第五對射式紅外光電傳感器S5、第六對射式紅外光電傳感器S6和第一漫反射傳 感器R丨位于出站第一出閘區(qū)D14內(nèi)；
[0038] 第一對射式紅外光電傳感器SK第二對射式紅外光電傳感器S2、第」::::對射式紅外 光電傳感器S3和第四對射式紅外光電傳感器S4位于出站第二出閘區(qū)D15內(nèi)；
[0039] 在入站方向上，所述S1用于判斷乘客的進入，所述S2、S3、S4和S5用于判斷乘客 類型，所述S4、S5和S6用于扇門對乘客迸入的整個過程的判斷，所述S7、S8、S9和S10用 于判斷乘客類型及其在不同區(qū)域之間的移動，所述SU和S12羯于判斷乘客在相同區(qū)域內(nèi) 的情況，所述S12、S13、S14和S15用于在相同區(qū)域內(nèi)對乘客類型的判斷及逆向進入乘客的 判斷，所述S16用于判斷乘客是否完全脫離通道；
[0040] 在出站方向上，所述Si用于判斷乘客是否完全走出通道，所述S2、S3、S4和S5用 于在相同區(qū)域內(nèi)對乘客類型進行判斷及對逆向進入乘客進行判斷，所述S4、S5和S6用于判 斷乘客在相同區(qū)域內(nèi)的情況，所述S7、S8、S9和S10用于判斷乘客類型及其在不同區(qū)域之 間移動，所述S11和S12用于扇門對乘客進入的整個過程的判斷，所述S12、S13、S14和S15 用于判斷乘客類型，所述S16用于判斷乘客進入。
[0041] 以左邊閘機或右邊閘機的底部水平線為橫坐標(biāo)X軸，以水平線正交垂直對稱線為 縱坐標(biāo)Y軸，當(dāng)扇門前置時，以第七對射式紅外光電傳感器S7和第八對射式紅外光電傳感 器S8所在垂線與X軸交點為原點，坐標(biāo)単位為毫米，各個傳感器的坐標(biāo)分別為：
[0042] S1「.870、735 ;S2 :...705、835 ;S3「.580、400 ;S4 :...450、900, S5「.325,400, S6 r-225、900, S7 :0、800, S8 :0、500, S9 :130、500, S10 :130、800, S11 :225、900, S12 :325、 400, S13 :450、900, S14 :580、400, S15 :705、835, S16 :870、735 ;R1 :-200、1000, R2 :200、 1000 〇 ?〇〇43] 當(dāng)扇門后置時，以第九對射式紅外光電傳感器S9和第十對射式紅外光電傳感器 S10所在垂線與X軸交點為原點，坐標(biāo)單位為毫米，各個傳感器的坐標(biāo)分別為：S1 Γ-870、 735, S2 705、835, S3 :-580、400, S4 :-450、900, S5 325、400, S6 :-225、900, S7 :-130、 800, S8 :H_30、500, S9 :0,500,SU) ;0、800,SI 1 :225、900, Si2 :325、400, S13 :450、900, S14 : 580,400, S15 :705,835, S16 ；870>735 ；R1 ：-200> 1()00, R2 ;200>1000〇
[0044] 所述傳感器輸出的信號經(jīng)過處理后被傳送給微處理器，微處理器輸出的信號傳送 給剪式門扇機構(gòu)運動控刺部件和工控機；
[0045] 所述微處理器米集所述對射式紅外光電傳感器和漫反射傳感器的輸出狀態(tài)，獲得 采樣數(shù)據(jù)，并將采樣數(shù)據(jù)以所述區(qū)為單位進行組合判斷，產(chǎn)生區(qū)狀態(tài)參數(shù)；然后微處理器按 時間和空間對所述區(qū)狀態(tài)參數(shù)迸行判別，生成對應(yīng)時序的通道控制數(shù)據(jù)；最后微處理器依 據(jù)所述通道控制數(shù)據(jù)識別通道內(nèi)的行人數(shù)量、當(dāng)前位置、通行方向、通行速率、行人是否攜 帶行李。
[0046] -種利用所示剪式門閘機通行邏輯識別裝置實現(xiàn)的通行邏輯識別方法，在監(jiān)測過 程中如果任意一個傳感器狀態(tài)發(fā)生變化