專利名稱：基于rfid技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于交通信息技術(shù)領(lǐng)域，涉及RFID技術(shù)在軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流指標(biāo)分析中的應(yīng)用，特別是一種基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
客流是軌道交通行車組織和客運(yùn)組織的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)軌道交通票款收入科學(xué)合理清分的前提，也是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃制定和協(xié)調(diào)的重要依據(jù)。實(shí)時(shí)掌握軌道交通客流狀態(tài)可以為軌道交通系統(tǒng)的能力適應(yīng)性評(píng)價(jià)、列車運(yùn)營(yíng)調(diào)度、車站客流組織、網(wǎng)絡(luò)乘客出行誘導(dǎo)、突發(fā)事件(包括大客流)條件下的應(yīng)急方案制定等提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。在網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下，由于存在不同的換乘選擇，乘客在軌道交通系統(tǒng)中的出行路徑具有明顯的多樣性。目前從軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)(AFC系統(tǒng))只能獲取乘客出行的OD(Origin-Destination，起訖點(diǎn))和進(jìn)出站時(shí)刻信息，而無(wú)法獲知乘客在軌道交通系統(tǒng)內(nèi)部的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程。由于乘客的D站信息需要等乘客完成整個(gè)出行過(guò)程后才能獲取，整個(gè)軌道交通網(wǎng)絡(luò)中的斷面流量、換乘流量、各班次列車滿載率、站臺(tái)候車人數(shù)等相關(guān)客流指標(biāo)均不能實(shí)時(shí)得到。目前軌道交通客流指標(biāo)計(jì)算方法是在每天運(yùn)營(yíng)結(jié)束后，AFC系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)全天已產(chǎn)生的OD客流為分配對(duì)象，以O(shè)D間不同路徑的旅行時(shí)間和距離為交通阻抗，采用多路徑分配的方法進(jìn)行軌道交通客流分配和指標(biāo)計(jì)算。現(xiàn)有方法的缺陷主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面(1)現(xiàn)有的方法只能得到軌道交通系統(tǒng)的前一天(或歷史)的客流指標(biāo)數(shù)據(jù)，無(wú)法得到網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)客流指標(biāo)，無(wú)法為實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)決策提供支持；(2)影響乘客的路徑選擇的因素非常多，目前以O(shè)D間旅行時(shí)間或距離等因素多路徑分配的方法不能完全體現(xiàn)乘客實(shí)際的走行路徑，尤其是系統(tǒng)發(fā)生較長(zhǎng)時(shí)間延誤或線路運(yùn)營(yíng)中斷條件下的這種誤差會(huì)更大，從而產(chǎn)生客流指標(biāo)統(tǒng)計(jì)與實(shí)際客流的差異。RFID技術(shù)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，識(shí)別工作方便簡(jiǎn)單，無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。一個(gè)完整RFID系統(tǒng)至少由標(biāo)簽(Tag)、閱讀器(Reader)、天線(Antenna)，以及數(shù)據(jù)傳輸和處理系統(tǒng)組成。(1)標(biāo)簽(Tag)由耦合組件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；(2)閱讀器(Reader):又稱讀寫器、讀寫器，讀取(有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式；(3)天線(Antenna)在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。由于在讀寫功能、數(shù)據(jù)安全、可重復(fù)使用等方面的顯著特性，RFID不僅廣泛應(yīng)用于在物流、零售業(yè)、制造業(yè)、服裝業(yè)等行業(yè)，而且也對(duì)道路電子收費(fèi)，出租車管理，公交車樞紐
5管理，鐵路機(jī)車識(shí)別、航空行李包裹處理等交通運(yùn)輸領(lǐng)域的信息化起到重要作用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的客流指標(biāo)統(tǒng)計(jì)方法的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)及方法，實(shí)現(xiàn)依據(jù)RFID技術(shù)獲取乘客在軌道交通系統(tǒng)中整個(gè)出行鏈過(guò)程和實(shí)時(shí)空間狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，并以此為依據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道交通列車、車站、線路及網(wǎng)絡(luò)層面上的各類客流指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的解決方案是一種基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，其包括多個(gè)射頻電子標(biāo)簽，分別設(shè)置于乘車卡及列車車頭處；多個(gè)乘客進(jìn)出站RFID讀寫器，依次設(shè)置于車站進(jìn)出站檢票口處；多個(gè)站臺(tái)上下車RFID讀寫器，依次設(shè)置于站臺(tái)上下車位置或屏蔽門處；多個(gè)列車進(jìn)出站RFID讀寫器，依次設(shè)置于車站列車進(jìn)出站位置處；信息傳輸系統(tǒng)，將乘客進(jìn)出站RFID讀寫器、站臺(tái)上下車RFID讀寫器及列車進(jìn)出站 RFID讀寫器讀取的信息傳輸至中心處理系統(tǒng)；中心處理系統(tǒng)，對(duì)乘客進(jìn)出站RFID讀寫器、站臺(tái)上下車RFID讀寫器及列車進(jìn)出站 RFID讀寫器讀取的信息處理，統(tǒng)計(jì)實(shí)時(shí)客流。進(jìn)一步，所述乘客進(jìn)出站RFID讀寫器的編號(hào)與其所在的該車站檢票口的編號(hào)一致。所述站臺(tái)上下車RFID讀寫器的編號(hào)與其所在的該車站站臺(tái)的編號(hào)一致，并區(qū)分上下行。所述列車進(jìn)出站RFID讀寫器的編號(hào)與其所在的該車站標(biāo)號(hào)一致，并區(qū)分上下行。一種基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)方法，乘客進(jìn)出站RFID讀寫器和站臺(tái)上下車RFID讀寫器讀取乘車卡的射頻電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)信息傳輸系統(tǒng)發(fā)送給中心處理系統(tǒng)；列車進(jìn)出站RFID讀寫器讀取列車的射頻電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)信息傳輸系統(tǒng)發(fā)送給中心處理系統(tǒng)；中心處理系統(tǒng)處理該數(shù)據(jù)信息，得到任意時(shí)刻乘客和列車的空間信息，獲得每個(gè)乘客進(jìn)出軌道交通車站、區(qū)間的一個(gè)完整的出行時(shí)間鏈，實(shí)現(xiàn)軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)計(jì)算。所述載有射頻電子標(biāo)簽的乘車卡，應(yīng)答乘客進(jìn)出站RFID讀寫器的射頻信號(hào)的過(guò)程，用“進(jìn)站”、“出站”兩種狀態(tài)描述，“進(jìn)站”表示乘客進(jìn)入該乘客進(jìn)出站RFID讀寫器所在車站，“出站”表示乘客離開該乘客進(jìn)出站RFID讀寫器所在車站；所述載有射頻電子標(biāo)簽的乘車卡，應(yīng)答站臺(tái)上下車RFID讀寫器的射頻信號(hào)的過(guò)程，用“上車離開”、“下車到達(dá)”兩種狀態(tài)描述，“上車離開”表示乘客乘坐列車離開該站臺(tái)上下車RFID讀寫器所在車站，“下車到達(dá)”表示乘客乘坐列車到達(dá)該站臺(tái)上下車RFID讀寫器所在車站；所述載有射頻電子標(biāo)簽的列車，應(yīng)答列車進(jìn)出站RFID讀寫器的射頻信號(hào)的過(guò)程， 用“列車進(jìn)站”、“列車出站”兩種狀態(tài)描述，“列車進(jìn)站”表示列車進(jìn)入該列車進(jìn)出站RFID讀寫器所在車站，“列車出站”表示列車離開該列車進(jìn)出站RFID讀寫器所在車站。當(dāng)乘客從車站出入口閘機(jī)通過(guò)時(shí)，乘客進(jìn)出站RFID讀寫器η自動(dòng)讀取乘車卡射頻電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)表示為Ti (t，i，sn, Ci)，其中i為射頻電子標(biāo)簽的編號(hào)，t為信息讀取時(shí)間、sn為RFID讀寫器η所在車站，Ci為電子標(biāo)簽應(yīng)答過(guò)程；當(dāng)乘客在站臺(tái)上下車時(shí)，站臺(tái)上下車RFID讀寫器η自動(dòng)讀取乘車卡射頻電子標(biāo)簽 i數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)表示為Ti (t，i，sn，η" Traini)，其中i為射頻電子標(biāo)簽的編號(hào)，t為信息讀取時(shí)間、sn為RFID讀寫器η所在車站，Ni為乘客進(jìn)站后站臺(tái)上下車RFID讀寫器讀取乘車卡射頻電子標(biāo)簽的次數(shù)，Traini為載有射頻電子標(biāo)簽i的乘車卡的乘客乘坐的列車車號(hào)； 且中心處理系統(tǒng)根據(jù)站臺(tái)上下車RFID讀寫器讀取乘車卡射頻電子標(biāo)簽的次數(shù)判斷乘客通過(guò)屏蔽門的過(guò)程狀態(tài)，若讀卡次數(shù)為奇數(shù)，則該過(guò)程為“上車離開”，若為偶數(shù)，則該過(guò)程為 “下車到達(dá)”；乘客乘坐的列車為t時(shí)刻停靠該站臺(tái)的列車，車號(hào)根據(jù)該車站列車進(jìn)出站RFID 讀寫器的讀取數(shù)據(jù)確定；當(dāng)列車通過(guò)車站進(jìn)出站位置時(shí)，列車進(jìn)出站RFID讀寫器η自動(dòng)讀取列車車載射頻電子標(biāo)簽i數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)表示為Ti (t，i，sn, Ci)，其中i為電子標(biāo)簽的編號(hào)，t為信息讀取時(shí)間、sn為RFID讀寫器η所在車站，Ci為電子標(biāo)簽應(yīng)答過(guò)程。所述中心處理系統(tǒng)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，得到以下各項(xiàng)客流指標(biāo)(1)斷面客流斷面客流按線別，分上下行方向；區(qū)間S1^2在時(shí)間區(qū)間[t，t+5]的 5min斷面客流量等于該時(shí)段內(nèi)所有從車站S1進(jìn)入?yún)^(qū)間S1^2的列車上載客量之和，可表示為
ηp{s,, & 5) = Z f(s\, ^2, g(/))
i=l其中η為在時(shí)間區(qū)間[t，t+5]進(jìn)入?yún)^(qū)間S1-S2的列車數(shù)，g(i)為列車i的車號(hào)， f(si; s2, g(i))為列車g(i)在區(qū)間S1^2的載客量；(2)換乘客流若車站為換乘站，車站換乘客流分不同線路之間的換乘量，分線換乘量之和等于該站的換乘量；分線換乘量，以P線在車站S1換至q線為例，即該時(shí)段依次經(jīng)過(guò)該車站的P線列車的停靠站臺(tái)和q線列車的?？空九_(tái)的站臺(tái)上下車RFID讀寫器讀取數(shù)
據(jù)的電子標(biāo)簽數(shù)量。車站分線換乘量和車站總換乘量可分別表示為
2 2Qt(sx,p,q,t,5) = HQt O1, P1 ,q”t,S)
'=\ ；=1Qt (s1 t,5) = Qt (s1 ρ, q, t,5)+Qt(si; q, ρ, t,5)其中i，j = 1或2，分別表示下行和上行，01(81，？1，(1」4，5)表示車站S1在時(shí)間區(qū)間[t，t+5]從ρ線方向i換至q線方向j的5!^11分線分方向換乘客流量4(81，？，93，5) 表示車站S1在時(shí)間區(qū)間[t，t+5]從ρ線換至q線的5min分線換乘客流量，Qt (S1, t，5)表示車站總換乘量，等于P線換至q線、q線換至P線換乘量之和。(3)列車滿載率列車滿載率等于列車實(shí)際載客數(shù)與列車定員的比值；列車i在t 時(shí)刻實(shí)際載客量以通過(guò)站臺(tái)上下車RFID讀寫器和列車進(jìn)出站RFID讀寫器讀取的數(shù)據(jù)信息獲得，可表示為α i t = f (i, t)/Ci其中f (i，t)表示t時(shí)刻列車i的實(shí)際載客量，Ci表示列車i的定員；
(4)進(jìn)出站客流車站的進(jìn)站客流和出站客流的統(tǒng)計(jì)是分時(shí)段進(jìn)、出站客流量分別等于該時(shí)段該車站所有乘客進(jìn)出站RFID讀寫器讀取的進(jìn)站和出站電子標(biāo)簽個(gè)數(shù)；(5)車站上行或下行的上車或下車人數(shù)分時(shí)段車站上行或下行的上車人數(shù)和車站上行或下行的下車人數(shù)等于該時(shí)段上行或下行所有站臺(tái)上下車RFID讀寫器讀取的上車和下車的電子標(biāo)簽個(gè)數(shù)；(6)車站人數(shù)車站t時(shí)刻在站人數(shù)根據(jù)上一時(shí)間點(diǎn)、的在站人數(shù)以及在時(shí)間區(qū)間[tQ，t]內(nèi)該車站的乘客進(jìn)出站RFID讀寫器和站臺(tái)上下車RFID讀卡器讀取的進(jìn)出站客流量和上下車客流量確定，可表示為
%，t=qhA> + ，進(jìn) 0。,0—ι，出 0。,0—A，上 0。,0+1，下 Οο,Ο其中 q仏為車站Sl在％時(shí)刻的車站人數(shù)， %，進(jìn)(‘0、A，出隊(duì),0、％，上(‘0、％，下隊(duì),0分別表示在時(shí)間區(qū)間[tQ，t]期間車站81的進(jìn)
站量、出站量、上車量、下車量；(7)線路客流包括全日的線路客運(yùn)量、線路換乘客流量。線路客運(yùn)量由四部分構(gòu)成本線進(jìn)出客流、本線進(jìn)他線出客流、他線進(jìn)本線出客流和途經(jīng)客流；線路的本線進(jìn)出客流為起點(diǎn)0站發(fā)生在該線，終點(diǎn)D站也在該線的那部分客流；線路的本線進(jìn)他線出客流為起點(diǎn)0站發(fā)生在該線，終點(diǎn)D站在不在該線的那部分客流；線路的他線進(jìn)本線出客流為起點(diǎn) 0站不在該線，終點(diǎn)D站發(fā)生在該線的那部分客流；線路的途經(jīng)客流為起點(diǎn)0站不在該線， 終點(diǎn)D站也不在該線的那部分客流；線路換乘客流量等于他線進(jìn)本線出客流和途經(jīng)客流之和。(8)路網(wǎng)客流包括路網(wǎng)運(yùn)送乘客量、路網(wǎng)客運(yùn)量、路網(wǎng)換乘客流量。路網(wǎng)運(yùn)送乘客量等于路網(wǎng)全部進(jìn)站或出站客流之和，或表示為路網(wǎng)的起訖點(diǎn)OD客流之和；路網(wǎng)客運(yùn)量等于路網(wǎng)中各線客運(yùn)量之和；路網(wǎng)換乘客流量等于路網(wǎng)中各線換乘客流量之和。由于采用了上述方案，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)(1)本發(fā)明的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在乘客在車站出入口、站臺(tái)上下車時(shí)就由RFID讀寫器射頻獲取乘客出行的數(shù)據(jù)信息，而不是在乘客出站后才獲得，因此可以做到實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)；(2)乘客在軌道交通系統(tǒng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息，都由RFID讀寫器讀取電子標(biāo)簽直接獲得，因此統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)精確；(3)由于RFID讀寫器獲得的是乘客在軌道交通系統(tǒng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)信息，可以進(jìn)行軌道交通系統(tǒng)的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)；(4)所作的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)信息可以作為實(shí)施信息誘導(dǎo)、客流服務(wù)的依據(jù)。


圖1為基于RFID技術(shù)軌道交通網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)客流指標(biāo)計(jì)算的實(shí)現(xiàn)方法硬件系統(tǒng)工作
原理圖。圖2為車站換乘客流計(jì)算示意圖。圖3為客流指標(biāo)計(jì)算流程圖。圖4為軌道交通網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
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具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。本發(fā)明該系統(tǒng)包括多個(gè)依次編號(hào)的乘客進(jìn)出站RFID讀寫器、多個(gè)依次編號(hào)的站臺(tái)上下車RFID讀寫器，多個(gè)依次編號(hào)的列車進(jìn)出站RFID讀寫器、多個(gè)射頻電子標(biāo)簽、信息傳輸系統(tǒng)和中心處理系統(tǒng)。電子由耦合組件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。記錄乘客在軌道交通系統(tǒng)行蹤的電子標(biāo)簽設(shè)置在乘車卡上，記錄列車運(yùn)行過(guò)程的電子標(biāo)簽安裝在列車車頭擋風(fēng)玻璃上不影響乘務(wù)員行車視線處。乘客進(jìn)出站RFID讀寫器設(shè)置于車站進(jìn)出站檢票口處，站臺(tái)上下車RFID讀寫器設(shè)置于站臺(tái)上下車的上下車位置(或屏蔽門)處，列車進(jìn)出站RFID讀寫器設(shè)置于車站列車進(jìn)出站位置處。系統(tǒng)的原理如圖1所示，各RFID讀寫器不斷發(fā)送RFID射頻信號(hào)，當(dāng)攜有乘車卡的乘客或再有電子標(biāo)簽的列車進(jìn)入RFID讀寫器的有效范圍內(nèi)時(shí)，RFID電子標(biāo)簽接收到讀寫器的指令信息，發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)到讀寫器，讀寫器接收到電子標(biāo)簽的應(yīng)答數(shù)據(jù)后經(jīng)過(guò)處理，通過(guò)信息傳輸系統(tǒng)傳送到中心處理系統(tǒng)。本發(fā)明系統(tǒng)的中心處理系統(tǒng)根據(jù)客流統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)所有信息進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)具體乘客在軌道交通系統(tǒng)中的整個(gè)出行鏈過(guò)程和當(dāng)前實(shí)時(shí)狀態(tài)，軌道交通線路客流分布狀況、車站客流人數(shù)、各站臺(tái)上下車狀況等實(shí)時(shí)信息和其他統(tǒng)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算分析。一種基于RFID技術(shù)軌道交通網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)客流指標(biāo)計(jì)算的實(shí)現(xiàn)方法，(1)該系統(tǒng)包括多個(gè)依次編號(hào)的乘客進(jìn)出站RFID讀寫器、多個(gè)依次編號(hào)的站臺(tái)上下車RFID讀寫器，多個(gè)依次編號(hào)的列車進(jìn)出站RFID讀寫器、多個(gè)射頻電子標(biāo)簽、信息傳輸系統(tǒng)和中心處理系統(tǒng)；(2)RFID的電子標(biāo)簽設(shè)置于軌道交通乘車卡上，RFID的電子標(biāo)簽設(shè)置于列車上， 乘客進(jìn)出站RFID讀寫器設(shè)置于車站進(jìn)出站檢票口處，站臺(tái)上下車RFID讀寫器設(shè)置于站臺(tái)上下車的屏蔽門處，列車進(jìn)出站RFID讀寫器設(shè)置于車站到發(fā)列車進(jìn)出站位置處，RFID讀寫器通過(guò)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)和中心處理系統(tǒng)相連。前述的基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)方法，(1)所述RFID的電子標(biāo)簽設(shè)置于乘車卡上。(2)所述RFID的電子標(biāo)簽設(shè)置于列車車頭處。(3)所述乘客進(jìn)出站RFID讀寫器依次設(shè)置于車站進(jìn)出站檢票口處，每個(gè)乘客進(jìn)出站RFID讀寫器的編號(hào)與該車站該檢票口編號(hào)一致。(4)所述站臺(tái)上下車RFID讀寫器依次設(shè)置于站臺(tái)上下車位置(或屏蔽門)處，每個(gè)站臺(tái)上下車RFID讀寫器的編號(hào)與該車站站臺(tái)的編號(hào)(區(qū)分上下行)一致。(5)所述列車進(jìn)出站RFID讀寫器依次設(shè)置于車站列車進(jìn)出站位置，每個(gè)列車進(jìn)出站RFID讀寫器的編號(hào)與該車站編號(hào)(區(qū)分上下行)一致。(6)所述RFID的讀寫器將讀取的乘車卡和列車的電子標(biāo)簽的信息傳輸系統(tǒng)傳遞到中心處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，作為客流指標(biāo)統(tǒng)計(jì)計(jì)算的依據(jù)。如圖3所示，前述的基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)方法，(1)任何時(shí)刻所有乘客和列車的空間信息是這樣形成的根據(jù)以下方法獲得。軌道交通系統(tǒng)內(nèi)載有RFID電子標(biāo)簽的乘車卡應(yīng)答RFID射頻信號(hào)的過(guò)程可以用四種狀態(tài)的有限狀態(tài)機(jī)描述，即“進(jìn)站”、“出站”、“上車離開”、“下車到達(dá)”。其中，“進(jìn)站”表示乘客進(jìn)入該 RFID接收器所在車站；“出站”表示乘客離開該RFID接收器所在車站；“上車離開”表示乘客乘坐列車離開該RFID接收器所在車站；“下車到達(dá)”表示乘客乘坐列車到達(dá)該RFID接收器所在車站。設(shè)置在列車車載的RFID電子標(biāo)簽的乘車卡應(yīng)答列車進(jìn)出站RFID讀寫器的射頻信號(hào)的過(guò)程可以用“列車進(jìn)站”、“列車出站”兩種狀態(tài)的有限狀態(tài)機(jī)描述。(2)當(dāng)乘客從車站出入口閘機(jī)通過(guò)時(shí)，進(jìn)出站RFID讀寫器η自動(dòng)讀取乘車卡RFID 電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)表示為Kt，i，sn, Ci)，通過(guò)信息傳輸系統(tǒng)傳遞到中心處理系統(tǒng)。其中i為電子標(biāo)簽的編號(hào)，t為信息讀取時(shí)間、\為RFID讀寫器η所在車站，Ci為電子標(biāo)簽應(yīng)答過(guò)程。(3)當(dāng)列車通過(guò)車站進(jìn)出站位置時(shí)，列車進(jìn)出站RFID讀寫器η自動(dòng)讀取列車車載 RFID電子標(biāo)簽i數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)表示為Ti (t，i，sn, Ci)，通過(guò)信息傳輸系統(tǒng)傳遞到中心處理系統(tǒng)。其中i為電子標(biāo)簽的編號(hào)，t為信息讀取時(shí)間、Sn為RFID讀寫器η所在車站，Ci 為電子標(biāo)簽應(yīng)答過(guò)程。(4)當(dāng)乘客在站臺(tái)上下車時(shí)，站臺(tái)上下車RFID讀寫器η自動(dòng)讀取乘車卡RFID電子標(biāo)簽i數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)表示為Ti (t，i，sn, Ni, Traini)，通過(guò)信息傳輸系統(tǒng)傳遞到中心處理系統(tǒng)。其中i為電子標(biāo)簽的編號(hào)，t為信息讀取時(shí)間、^1SRFID讀寫器η所在車站，隊(duì)為乘客進(jìn)站后站臺(tái)上下車RFID讀寫器讀取乘車卡RFID電子標(biāo)簽的次數(shù)，Traini為載有RFID 電子標(biāo)簽i的乘車卡的乘客乘坐的列車車號(hào)。中心處理系統(tǒng)根據(jù)站臺(tái)上下車RFID讀寫器讀取乘車卡RFID電子標(biāo)簽的次數(shù)判斷乘客通過(guò)屏蔽門的過(guò)程狀態(tài)，若讀卡次數(shù)為奇數(shù)，則該過(guò)程為“上車離開”；若為偶數(shù)，則該過(guò)程為“下車到達(dá)”。乘客乘坐的列車為t時(shí)刻停靠該站臺(tái)的列車，車號(hào)根據(jù)該車站列車RFID讀寫器的讀取數(shù)據(jù)確定。上述的進(jìn)出站RFID讀寫器、站臺(tái)上下車RFID讀寫器以及列車進(jìn)出站RFID讀寫器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息經(jīng)過(guò)中心處理系統(tǒng)的軟件模塊計(jì)算，可以得到任意時(shí)刻乘客和列車的空間信息，即可獲得每個(gè)乘客進(jìn)出軌道交通車站、區(qū)間的一個(gè)完整的出行時(shí)間鏈，從而實(shí)現(xiàn)軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)計(jì)算。(1)斷面客流(5min)斷面客流按線別，一般分上下行方向。區(qū)間S1-S2 (相鄰車站 S1和S2之間S1 — S2方向的線路)在時(shí)間區(qū)間[t，t+5]的5min斷面客流量就等于該時(shí)段內(nèi)所有從車站Sl進(jìn)入?yún)^(qū)間的列車上載客量之和，其計(jì)算如式(1)所示。
權(quán)利要求
1.一種基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于其包括 多個(gè)射頻電子標(biāo)簽，分別設(shè)置于乘車卡及列車車頭處；多個(gè)乘客進(jìn)出站RFID讀寫器，依次設(shè)置于車站進(jìn)出站檢票口處； 多個(gè)站臺(tái)上下車RFID讀寫器，依次設(shè)置于站臺(tái)上下車位置或屏蔽門處； 多個(gè)列車進(jìn)出站RFID讀寫器，依次設(shè)置于車站列車進(jìn)出站位置處； 信息傳輸系統(tǒng)，將乘客進(jìn)出站RFID讀寫器、站臺(tái)上下車RFID讀寫器及列車進(jìn)出站RFID 讀寫器讀取的信息傳輸至中心處理系統(tǒng)；中心處理系統(tǒng)，對(duì)乘客進(jìn)出站RFID讀寫器、站臺(tái)上下車RFID讀寫器及列車進(jìn)出站RFID 讀寫器讀取的信息處理，統(tǒng)計(jì)實(shí)時(shí)客流。
2.如權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于所述乘客進(jìn)出站RFID讀寫器的編號(hào)與其所在的該車站檢票口的編號(hào)一致。
3.如權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于所述站臺(tái)上下車RFID讀寫器的編號(hào)與其所在的該車站站臺(tái)的編號(hào)一致，并區(qū)分上下行。
4.如權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于所述列車進(jìn)出站RFID讀寫器的編號(hào)與其所在的該車站標(biāo)號(hào)一致，并區(qū)分上下行。
5.一種基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)方法，其特征在于乘客進(jìn)出站RFID讀寫器和站臺(tái)上下車RFID讀寫器讀取乘車卡的射頻電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)信息傳輸系統(tǒng)發(fā)送給中心處理系統(tǒng)；列車進(jìn)出站RFID讀寫器讀取列車的射頻電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)信息傳輸系統(tǒng)發(fā)送給中心處理系統(tǒng)；中心處理系統(tǒng)處理該數(shù)據(jù)信息，得到任意時(shí)刻乘客和列車的空間信息，獲得每個(gè)乘客進(jìn)出軌道交通車站、區(qū)間的一個(gè)完整的出行時(shí)間鏈，實(shí)現(xiàn)軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)計(jì)算。
6.如權(quán)利要求5所述的基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)方法，其特征在于所述載有射頻電子標(biāo)簽的乘車卡，應(yīng)答乘客進(jìn)出站RFID讀寫器的射頻信號(hào)的過(guò)程，用 “進(jìn)站”、“出站”兩種狀態(tài)描述，“進(jìn)站”表示乘客進(jìn)入該乘客進(jìn)出站RFID讀寫器所在車站， “出站”表示乘客離開該乘客進(jìn)出站RFID讀寫器所在車站；所述載有射頻電子標(biāo)簽的乘車卡，應(yīng)答站臺(tái)上下車RFID讀寫器的射頻信號(hào)的過(guò)程，用 “上車離開”、“下車到達(dá)”兩種狀態(tài)描述，“上車離開”表示乘客乘坐列車離開該站臺(tái)上下車 RFID讀寫器所在車站，“下車到達(dá)”表示乘客乘坐列車到達(dá)該站臺(tái)上下車RFID讀寫器所在車站；所述載有射頻電子標(biāo)簽的列車，應(yīng)答列車進(jìn)出站RFID讀寫器的射頻信號(hào)的過(guò)程，用 “列車進(jìn)站”、“列車出站”兩種狀態(tài)描述，“列車進(jìn)站”表示列車進(jìn)入該列車進(jìn)出站RFID讀寫器所在車站，“列車出站”表示列車離開該列車進(jìn)出站RFID讀寫器所在車站。
7.如權(quán)利要求5所述的基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)方法，其特征在于當(dāng)乘客從車站出入口閘機(jī)通過(guò)時(shí)，乘客進(jìn)出站RFID讀寫器η自動(dòng)讀取乘車卡射頻電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)表示為Ti (t，i，sn, Ci)，其中i為射頻電子標(biāo)簽的編號(hào)，t為信息讀取時(shí)間、sn為RFID讀寫器η所在車站，Ci為電子標(biāo)簽應(yīng)答過(guò)程；當(dāng)乘客在站臺(tái)上下車時(shí)，站臺(tái)上下車RFID讀寫器η自動(dòng)讀取乘車卡射頻電子標(biāo)簽i數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)表示為Tia^^NpTrairO，其中i為射頻電子標(biāo)簽的編號(hào)，t為信息讀取時(shí)間、sn為RFID讀寫器η所在車站，Ni為乘客進(jìn)站后站臺(tái)上下車RFID讀寫器讀取乘車卡射頻電子標(biāo)簽的次數(shù)，Traini為載有射頻電子標(biāo)簽i的乘車卡的乘客乘坐的列車車號(hào)；且中心處理系統(tǒng)根據(jù)站臺(tái)上下車RFID讀寫器讀取乘車卡射頻電子標(biāo)簽的次數(shù)判斷乘客通過(guò)屏蔽門的過(guò)程狀態(tài)，若讀卡次數(shù)為奇數(shù)，則該過(guò)程為“上車離開”，若為偶數(shù)，則該過(guò)程為“下車到達(dá)”；乘客乘坐的列車為t時(shí)刻?？吭撜九_(tái)的列車，車號(hào)根據(jù)該車站列車進(jìn)出站RFID讀寫器的讀取數(shù)據(jù)確定；當(dāng)列車通過(guò)車站進(jìn)出站位置時(shí)，列車進(jìn)出站RFID讀寫器η自動(dòng)讀取列車車載射頻電子標(biāo)簽i數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)表示為Ti (t，i，sn, Ci)，其中i為電子標(biāo)簽的編號(hào)，t為信息讀取時(shí)間、sn為RFID讀寫器η所在車站，Ci為電子標(biāo)簽應(yīng)答過(guò)程。
8.如權(quán)利要求5所述的基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)方法，其特征在于所述中心處理系統(tǒng)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，得到以下各項(xiàng)客流指標(biāo)(1)斷面客流斷面客流按線別，分上下行方向；區(qū)間S1^2在時(shí)間區(qū)間[t，t+5]的5min 斷面客流量等于該時(shí)段內(nèi)所有從車站S1進(jìn)入?yún)^(qū)間S1I2的列車上載客量之和，表示為
全文摘要
一種基于RFID技術(shù)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括分別設(shè)置于乘車卡及列車車頭處的射頻電子標(biāo)簽，設(shè)置于車站進(jìn)出站檢票口處的乘客進(jìn)出站RFID讀寫器，設(shè)置于站臺(tái)上下車位置或屏蔽門處的站臺(tái)上下車RFID讀寫器，設(shè)置于車站列車進(jìn)出站位置處的列車進(jìn)出站RFID讀寫器，信息傳輸系統(tǒng)和中心處理系統(tǒng)。該方法是乘客進(jìn)出站RFID讀寫器和站臺(tái)上下車RFID讀寫器讀取乘車卡的電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息，列車進(jìn)出站RFID讀寫器讀取列車的電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)信息傳輸系統(tǒng)發(fā)送給中心處理系統(tǒng)處理該數(shù)據(jù)信息，對(duì)軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)計(jì)算。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法能夠快速且高精度的進(jìn)行客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。
文檔編號(hào)G07C9/00GK102354406SQ201110150438
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者徐瑞華, 李鋒, 江志彬 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)