本實用新型屬于無線信號檢測領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種城市交叉口行人過街排隊人數(shù)檢測的裝置。

背景技術(shù)：

城市發(fā)展的規(guī)模不斷擴大，人口增長，交通問題也日益嚴(yán)重。信號交叉口作為一種分隔行人和車流的一種重要的交通設(shè)施在保障行人安全和車輛快速通行的方面發(fā)揮了巨大的作用。但是目前城市道路交叉口信號配時大多數(shù)是采用固定周期，交叉口的交通情況復(fù)雜多變，往往不能滿足實際要求。故而經(jīng)常會出現(xiàn)因信號周期設(shè)計的不合理通常會造成行人等待的時間過長，從而導(dǎo)致部分行人亂闖紅燈的亂象。

目前看來，雖然部分城市的某些道路的交叉口應(yīng)用了感應(yīng)控制的信號燈，但是總體來說應(yīng)用并不廣泛，已有的行人排隊人數(shù)檢測主要是通過視頻識別技術(shù)進行檢測，花費成本高昂且天氣(大霧、雨雪)的影響，識別率不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種城市交叉口行人排隊人數(shù)檢測裝置。通過行人使用的手機進行移動信號的檢測識別，并進行計數(shù)完成對排隊人數(shù)統(tǒng)計，將結(jié)果實時向遠(yuǎn)程終端進行傳輸。

本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種城市交叉口行人過街排隊人數(shù)檢測裝置，包括設(shè)置在道路交叉口各個方向的多個交叉口無線信號收集器和終端無線服務(wù)器模塊，所述交叉口信號收集器包括依次連接的采集收集移動信號模塊、信號處理模塊和信號傳輸模塊，所述交叉口無線信號收集器用于探測行人的手機信號，通過無線方式傳輸給所述終端無線服務(wù)器模塊用于進行存貯統(tǒng)計。

進一步的，所述交叉口信號收集器還連接有電源模塊，用于為該交叉口信號收集器提供電能。

進一步的，所述電源模塊包括太陽能電板和蓄電池模塊，所述太陽能電板和蓄電池模塊通過電池管理電路連接市政電路為所述檢測裝置進行供電。

進一步的，所述信號處理模塊內(nèi)設(shè)置有GPS定位芯片，用于對每一個移動信號進行定位，同時記錄每一次定位的時間與信號位置。

進一步的，所述信號傳輸模塊為逐次近似型A/D轉(zhuǎn)換器，編碼速率為16kbps。

進一步的，所述采集收集移動信號模塊的檢測半徑為4m。

進一步的，所述終端無線服務(wù)器模塊內(nèi)依次設(shè)置有數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)解碼整理模塊和數(shù)據(jù)顯示存儲模塊，所述數(shù)據(jù)接收模塊用于接收所述采集收集移動信號模塊發(fā)送的數(shù)字信號，所述數(shù)據(jù)解碼整理模塊用于進行解調(diào)和信道譯碼，所述數(shù)據(jù)顯示存儲模塊用于存貯相關(guān)數(shù)據(jù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型至少具有以下有益效果：

通過在行人過街區(qū)域設(shè)置信號檢測裝置，探測行人的手機信號，通過對一定范圍內(nèi)的不同信號的識別加以篩選，對信號進行統(tǒng)計，然后進行編碼傳輸?shù)竭h(yuǎn)程終端進行存貯，如此一來便可以實時的得知城市各個交叉口行人過街的通行情況，為城市交通規(guī)劃，交叉口信號配時設(shè)計以及交叉口遠(yuǎn)程調(diào)控提供依據(jù)和資料。

進一步的，電源模塊設(shè)置有蓄電池和太陽能電板，太陽能電板為蓄電池充電，蓄電池為設(shè)備進行供電，在陰雨天氣由市政電路為系統(tǒng)進行充電和供電。

進一步的，本實用新型利用信號檢測技術(shù)相比傳統(tǒng)的視頻檢測技術(shù)，建設(shè)花費較低，同本實用新型時不受惡劣天氣(雨雪、大霧等)的影響識別率較高。

進一步的，信號傳輸模塊，模擬信號經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后成為二進制的數(shù)字信號，具有抗干擾能力強，無噪聲積累，便于存儲、處理和交換等優(yōu)點。

進一步的，所述信號采集模塊，通過調(diào)節(jié)信號接收模塊的功率從而來調(diào)節(jié)信號設(shè)備接收手機信號的范圍。由于在交叉口等候綠燈的行人通常集中行人過街通道前，對西安市部分城市交叉口進行調(diào)查，在交叉口某一個人行橫道旁以4m為半徑的區(qū)域，基本能覆蓋交叉口99％的過街行人，故采用4m作為交叉口行人等候區(qū)信號檢測的半徑，來檢測此區(qū)域的手機信號，同時對此區(qū)域所檢測到的信號進行一個識別篩選，通過提高最小接收門限電平(ACCMIN)與控制信號采集的發(fā)射頻率，縮小信息采集模塊的接收范圍，達到要求的覆蓋半徑。

綜上所述，本實用新型可實施性強，易于操作，無線信號數(shù)據(jù)采集工作更高效，數(shù)據(jù)采集更明確，為交叉口行人排隊檢測提供了一種新思路。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。

【附圖說明】

圖1為本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實用新型信號收集器結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實用新型信號收集器工作流程圖；

圖4為本實用新型系統(tǒng)工作示意圖；

圖5為本實用新型系統(tǒng)通信圖。

【具體實施方式】

參見圖1，本實用新型主要有兩部分組成，包括設(shè)置在交叉口各個方向的交叉口無線信號收集器與設(shè)置在交通相關(guān)部門的終端無線服務(wù)器模塊，所述交叉口信號收集器包括依次連接的采集收集移動信號模塊、信號處理模塊和信號傳輸模塊，所述交叉口無線信號收集器用于探測行人的手機信號，通過無線方式傳輸給所述終端無線服務(wù)器模塊進行接收、存貯和處理數(shù)據(jù)。

其中，采集收集移動信號模塊結(jié)構(gòu)參見圖2，采集收集移動信號模塊工作流程參見圖3。

電源模塊：主要是通過太陽能電板進行供電。

搭載太陽能電板，蓄電池，電源管理模塊采用高效穩(wěn)定太陽能充放電控制電路為系統(tǒng)提供電能，同時連接市政道路，太陽能電板為蓄電池充電，蓄電池為設(shè)備進行供電，在陰雨天氣由市政電路為系統(tǒng)進行充電和供電，在節(jié)約能源的同時讓本系統(tǒng)能源充足運行通暢。

采集收集移動信號模塊：通過調(diào)節(jié)信號接收模塊的功率從而來調(diào)節(jié)信號設(shè)備接收手機信號的范圍。

通過信號采集的天線和芯片實時采集接收交叉口等候區(qū)中行人所攜帶的手機發(fā)出的無線信號，通過提高最小接收門限電平(ACCMIN)與控制信號采集的發(fā)射頻率，縮小信息采集模塊的接收范圍，達到要求的覆蓋半徑。目前來說行人一般攜帶一部手機，所以根據(jù)檢測到的信號數(shù)量就可以得知交叉口等候區(qū)的人數(shù)。根據(jù)行人交通行為與心理相關(guān)知識，行人在等候綠燈時候往往會集中在交叉口的人行橫道前。以西安市為例，對86個交叉口進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)隨著交叉口與路段規(guī)模的大小，行人集中的范圍也會相應(yīng)的變化。但以人行橫道前4m為半徑能以99％的概率范圍覆蓋等候所有的行人。

主要通過移動通信模塊(WCDMA、GSM等)，以及這些信號對應(yīng)的掃描硬件。此模塊的主要功能是探測個移動通信設(shè)備的相關(guān)參數(shù)(移動設(shè)備ID、信號強度、信噪比等)。信號接收的范圍主要與設(shè)備發(fā)射功率、最小接收門限、天線高度、饋線損耗、天線傾角等因素相關(guān)。發(fā)射功率的調(diào)整可以通過調(diào)整參數(shù)控制信道基站有效功率(BSPWR)、非控制信道基站有效功率(BSTXPWR)、控制信道發(fā)射機功率(BSPWRB)、非控制信道發(fā)射機功率(BSPWRT)來實現(xiàn)。同時，設(shè)置最小接收門限電平(ACCMIN)，為設(shè)備所允許的最小接收信號電平，當(dāng)設(shè)備的接收信號低于最小接收門限電平時，將收不到手機的發(fā)射信號。

信號處理模塊：在行人過街等候區(qū)域通常也會存在部分走動的通過此處的行人但非為等候綠燈者。通過信號檢測模塊對相應(yīng)的信號識別定位，與此同時記錄信號每一次定位的時間。

信號處理模塊對前一階段收集的信號做判定，主要目的是為了識別上一步接收的信號是否為等候區(qū)等候綠燈行人發(fā)出的。根據(jù)交通規(guī)律，行人在等候綠燈時，會處于靜止?fàn)顟B(tài)或位移幅度變化不大的一種狀態(tài)。由于所設(shè)信號接收范圍的比實際等候區(qū)域偏大，為獲取真實準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，需要剔除一些數(shù)據(jù)，如道路邊的途徑此處的行人或者是綠燈時從此通過的行人所發(fā)射的信號。本實用新型采用行人速度這一指標(biāo)作為依據(jù)進行數(shù)據(jù)的篩選。

根據(jù)美國《通行能力手冊》，典型人群的平均步行速度為1.2m/s，考慮到老人與小孩步行速度偏低，同時行人在等候綠燈時移動速度非常低，本實用新型采用步行速度1.0m/s作為閾值進行相應(yīng)的判別，即速度小于1.0m/s即認(rèn)為是此信號處于等候狀態(tài)。

信號處理模塊內(nèi)置GPS定位，對每一個移動信號進行定位，同時記錄每一次定位的時間與信號位置。由上一步信號收集模塊獲取了等候區(qū)的信號，由此可將相同頻率的信號進行匹配，得到信號—GPS坐標(biāo)。通過對同一信號的兩次定位以及每次定位的時間間隔，根據(jù)公式：

其中，S：表示兩次定位兩點間的水平位移，單位m；t:表示兩次定位的時間差，Δt＝t_n-t_n-1，單位s；V：表示行人速度，單位m/s；得出每一信號的移動速度，即行人步行速度。

所述的信號定位，主要是通過GPS進行定位，將GPS數(shù)據(jù)與信號采集的數(shù)據(jù)進行相同ID匹配，同時將GPS和信號采集器接收數(shù)據(jù)的系統(tǒng)時間對齊，將GPS數(shù)據(jù)進行插值，這樣便可以得到GPS-信號坐標(biāo)，無線信號數(shù)據(jù)與其GPS數(shù)據(jù)一一對應(yīng)。

信號傳輸模塊：通過AD轉(zhuǎn)換芯片對信號進行處理并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,本實用新型采用目前應(yīng)用廣泛的逐次近似型A/D轉(zhuǎn)換器，同時利用高速率高質(zhì)量的波形編碼，編碼的典型速率為16kbps。然后將數(shù)字信號進行信道譯碼，變成適合信道傳輸?shù)拇a型。最后數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送至終端。

信號傳輸模塊包含變換器、放大器、濾波器、編碼器、調(diào)制器、復(fù)用器等部分。所述信號傳輸模塊，通過AD轉(zhuǎn)換芯片對信號進行處理并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，本實用新型采用目前應(yīng)用廣泛的逐次近似型A/D轉(zhuǎn)換器，同時利用高速率高質(zhì)量的波形編碼，編碼典型速率為16kbps。然后將數(shù)字信號進行信道譯碼，變成適合信道傳輸?shù)拇a型。最后數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送至終端。無線信號的傳輸與接收參見圖5。

所述信號傳輸模塊，模擬信號經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后成為二進制的數(shù)字信號，它具有抗干擾的能力特別強，無噪聲積累，便于存儲、處理和交換等一系列特點。

終端無線服務(wù)器模塊用于接收信號，并進行譯碼、解調(diào)以及數(shù)據(jù)整理等工作。通過計算機，可以實時觀測各地各個交叉口的相關(guān)數(shù)據(jù)，有關(guān)部門可依據(jù)這些數(shù)據(jù)資料了解到每個交叉口的狀況，判斷交叉口信號配時是否合理以及作為調(diào)整的依據(jù)，隨著智能交通的發(fā)展還可以作為遠(yuǎn)程調(diào)控交叉的重要資料。

以上內(nèi)容僅為說明本實用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實用新型權(quán)利要求書的保護范圍之內(nèi)。