BRT快速公交系统闸机安全通行管理系统及方法

摘要

本发明公开了一种BRT快速公交系统闸机安全通行管理系统及方法，系统包括付费区出站闸机：乘客出站监测单元的输出与信号处理模块相连，信号处理模块和读卡器的输出分别与主控单元连接，主控单元的输出分别连接显示器、报警器、指示灯和扇门驱动单元，主控单元还分别与付费模块、计时器和单程票回收模块相连；非付费区进站闸机：乘客进站监测单元的输出与信号处理模块相连，信号处理模块和票卡读取模块的输出分别与主控单元连接，主控单元的输出分别与显示器、报警器、指示灯和扇门驱动模块连接。本发明能够对乘客的多种通行行为及状态进行检测和识别，能有效避免乘客的闯入、尾随、逆行和逗留于闸机通道等行为进行识别。

说明书

技术领域

本发明涉及一种BRT快速公交系统闸机安全通行管理系统及方法。

背景技术

随着我国城市化进程的加快，城市规模逐渐扩大，各大城市面临着人口迅速增多、交替拥挤、环境污染等一系列问题。随着人们生活水平的不断提高，机动车辆的数量增长较快，使得城市交通拥堵严重，BRT快速公交以其输送量大、快速准时、全天候、低能耗、低污染、低成本等特点，成为了解决城市公共交通问题的一种重要手段，开创了城市可持续发展的空间。

由于BRT快速公交的快速便捷，将会有越来越多的人选择乘坐BRT快速公交，这必然会使得快速公交在客流量高峰期十分拥挤，传统的售票检票方式采用人工售票检票的方式，这种通过人工检票来控制乘客通行的方式不仅速度慢，且劳动强度大。进一步的，在有些城市已采用自动检票来取代人工检票，通过闸机上读卡器读取乘客的票卡，进而控制闸机上的扇门开关，自动控制乘客的通行。然而，现有的乘客通行控制系统还存在以下不足：

（1）当乘客在闸门安全区逗留时，由于传感器检测到有乘客在安全区，则会控制扇门一直处于打开状态，不能及时的提醒乘客离开；

（2）当多人进出通道时，无法智能的控制扇门的开关时间；

（3）无法在传感器工作之前对传感器进行检测，当传感器出现故障时，无法及时的进行维修。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种闸机内设有多个光电传感器，并将闸机通道分成检测区光、监测区、安全区和出口区四部分，通过多区域的检测，能够对乘客的多种通行行为及状态进行检测和识别，能有效避免乘客的闯入、尾随、逆行和逗留于闸机通道等行为并发出警报的BRT快速公交系统闸机安全通行管理系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：BRT快速公交系统闸机安全通行管理系统，其特征在于：它包括至少两个付费区出站闸机、至少两个非付费区进站闸机和站台监控中心，所述的付费区出站闸机和非付费区进站闸机分别通过通信网络与站台监控中心相连；

所述的付费区出站闸机包括主控单元、读卡器、付费模块、单程票回收模块、乘客出站监测单元、信号处理模块、报警器、指示灯、显示器、计数器、计时器和扇门驱动模块，乘客出站监测单元的输出与信号处理模块相连，信号处理模块和读卡器的输出分别与主控单元连接，主控单元的输出分别连接显示器、报警器、指示灯和扇门驱动单元，扇门驱动单元的输出与扇门驱动电机相连，主控单元还分别与付费模块、计数器、计时器和单程票回收模块相连；

所述的非付费区进站闸机包括乘客进站监测单元、信号处理模块、票卡读取模块、主控单元、计数器、计时器、显示器、扇门驱动模块、报警器和指示灯，乘客进站监测单元的输出与信号处理模块相连，信号处理模块和票卡读取模块的输出分别与主控单元连接，主控单元的输出分别与显示器、报警器、指示灯和扇门驱动模块连接，扇门驱动模块的输出连接扇门驱动电机。

所述的报警器包括语音报警和光学报警。

所述的乘客进站监测单元和乘客出站监测单元均包括出口区光电传感器、安全区光电传感器、监测区光电传感器和检测区光电传感器。

所述的出口区光电传感器包括五组：M1、M2、M3、M4和M5，其中，M1、M2和M3安装在同一水平面，离地面高度为65cm～75cm，M4安装在靠近安全区的一侧，离地面高度为85cm～95cm，M5安装在靠近安全区的一侧，离地面高度为15cm～25cm。

所述的安全区光电传感器包括六组：M6、M7、M8、M9、M10和M11，其中，M6和M9对称安装在扇门的两侧，离地面高度为85cm～95cm，M7和M10对称安装在扇门的两侧，离地面高度为80cm～90cm，M8和M11对称安装在扇门的两侧，离地面高度为40cm～50cm。

所述的监测区光电传感器包括M12和M13两组，其中，M12与M4关于扇门对称，M13与M5关于扇门对称。

所述的检测区光电传感器包括三组：M14、M15和M16，M14与M3关于扇门对称，M15与M2关于扇门对称，M16与M1关于扇门对称。

BRT快速公交系统闸机安全通行管理方法，它包括一个进站管理步骤和一个出站管理步骤，所述的进站管理步骤包括以下子步骤：

S101：乘客购买储值卡或者单程票，进站乘车；

S102：乘客进入闸机的检测区，检测区内的光电传感器M14、M15和M16检测到该乘客，启动非付费区进站闸机系统；

S103：乘客在检测测区进行刷卡或者验票，票卡读取模块读取乘客单程票或者储值票信息，并判断该单程票或者储值票是否有效，若无效则控制报警器发出警报，若有效则对该票卡信息进行存储并打开扇门供乘客通行，若监测区光电传感器检测到乘客但该乘客并未刷卡或者验票，则控制报警器发出警报，不开启扇门；

S104：乘客进入闸机，安全区内的光电传感器检测乘客的通行状态，当乘客位于安全区，扇门保持开启状态；若此时检测到下一名乘客已经进入闸机，则闸机内的各个光电传感器检测两名乘客之间的距离，当两名乘客之间的距离小于25cm时发出警报但不关闭扇门，当两名乘客之间的距离为25cm～50cm时发出“请重新刷卡”的声音但不关闭扇门，当两名乘客之间的距离大于50cm时发出“请稍等”的声音警报，并且扇门在前一名乘客通过后立即关闭；

S105：当两名乘客的距离为25cm～50cm时发出警报但不关闭扇门，若后一名乘客退出闸机则警报器停止报警，扇门关闭，该乘客重新刷卡或者验票并通过闸机，若后一名乘客未退出闸机直接通过扇门，则控制报警器发出“有人闯入”的声音警报；

S106：当乘客刷卡或者验票成功，扇门打开后，闸机内的光电传感器检测是否有人从出口区向检测区运动，若有人从出口区沿检测区运动则报警器发出警报；

S107：当乘客通过安全区扇门即将关闭时，下一名乘客触及安全区已达到通过的目的，但是并未检测到该名乘客的票卡信息，则关闭扇门；

S108：当乘客停留在安全区时，扇门不关闭，计时器开始计时，当乘客在安全区停留的时间超过预设的时间时，发出语音提示提醒乘客离开；

S109：乘客从安全区进入到出口区时，计时器开始计时，延迟一段时间后，通过控制器控制扇门执行关闭的动作；

S110：乘客携带婴儿车通过闸机时，当婴儿车位于检测区时，进行刷卡或验票，成功后推行婴儿车通过闸机，若婴儿车位于监测区还未进行刷卡或者验票则发出警报；

S111：当乘客乘坐轮椅通过闸机时，若乘客乘坐轮椅单独通过时，方法与单人通过时相同；若轮椅和推轮椅的乘客需要同时通过闸机时，当乘坐轮椅的乘客位于检测区时，两人依次进行刷卡或者验票，每验证成功一次，计数器控制扇门关闭的延迟时间增加，乘客推行轮椅通过闸机；

所述的出站管理步骤包括以下子步骤：

S201：乘客在检测区刷储值卡或者将单程票投入单程票回收装置检票口，启动付费系统，对储值卡进行扣费或者对单程票进行验证，扣费或验证成功后打开扇门；

S202：当乘客的储值卡余额不足时，报警器发出“余额不足，请充值”的语音报警，提醒乘客进行充值；

S203：乘客从安全区进入到出口区时，计时器开始计时，延迟一段时间后，通过控制器控制扇门执行关闭的动作。

本发明的有益效果是：

（1）闸机内设有多个光电传感器，并将闸机通道分成检测区光、监测区、安全区和出口区四部分，通过多区域的检测，能够对乘客的多种通行行为及状态进行检测和识别，能有效避免乘客的闯入、尾随、逆行和逗留于闸机通道等行为并发出警报；

（2）乘客在安全区或者下一名乘客尾随上一名乘客通过闸机时，能够对两人之间的距离进行检测，当两人距离较近时，发出警报但不关闭扇门，避免对乘客造成伤害；

（3）对于单个乘客通行：当乘客从安全区进入到出口区时，出口区光电传感器检测到乘客离开，此时计时器开始计时，延迟一段时间后，通过控制器控制扇门执行关闭的动作，对于多人通行的情况：每刷一次卡，扇门关闭的延迟时间将会累加一次，当乘客到达出口区离开时，计时器累加的时间自动减少一次，能有效保证乘客的安全，对于单人通过、多人通过或者推行轮椅通过等行为均能进行有效管理；

（4）与站台监控中心实时通信，能够实时监测光电传感器、刷卡验票装置或者指示灯等其他装置的工作状态是否正常，对于不能正常工作的扇门能够及时发现并进行维修。 

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的闸机光电传感器安装位置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。

如图1所示，BRT快速公交系统闸机安全通行管理系统，它包括至少两个付费区出站闸机、至少两个非付费区进站闸机和站台监控中心，所述的付费区出站闸机和非付费区进站闸机分别通过通信网络与站台监控中心相连；

所述的付费区出站闸机包括主控单元、读卡器、付费模块、单程票回收模块、乘客出站监测单元、信号处理模块、报警器、指示灯、显示器、计数器、计时器和扇门驱动模块，乘客出站监测单元的输出与信号处理模块相连，信号处理模块和读卡器的输出分别与主控单元连接，主控单元的输出分别连接显示器、报警器、指示灯和扇门驱动单元，扇门驱动单元的输出与扇门驱动电机相连，主控单元还分别与付费模块、计数器、计时器和单程票回收模块相连；

所述的非付费区进站闸机包括乘客进站监测单元、信号处理模块、票卡读取模块、主控单元、计数器、计时器、显示器、扇门驱动模块、报警器和指示灯，乘客进站监测单元的输出与信号处理模块相连，信号处理模块和票卡读取模块的输出分别与主控单元连接，主控单元的输出分别与显示器、报警器、指示灯和扇门驱动模块连接，扇门驱动模块的输出连接扇门驱动电机。

所述的报警器包括语音报警和光学报警。

如图2所示，乘客进站监测单元和乘客出站监测单元均包括出口区光电传感器、安全区光电传感器、监测区光电传感器和检测区光电传感器。

所述的出口区光电传感器包括五组：M1、M2、M3、M4和M5，其中，M1、M2和M3安装在同一水平面，离地面高度为65cm～75cm，M4安装在靠近安全区的一侧，离地面高度为85cm～95cm，M5安装在靠近安全区的一侧，离地面高度为15cm～25cm。

所述的安全区光电传感器包括六组：M6、M7、M8、M9、M10和M11，其中，M6和M9对称安装在扇门的两侧，离地面高度为85cm～95cm，M7和M10对称安装在扇门的两侧，离地面高度为80cm～90cm，M8和M11对称安装在扇门的两侧，离地面高度为40cm～50cm。

所述的监测区光电传感器包括M12和M13两组，其中，M12与M4关于扇门对称，M13与M5关于扇门对称。

所述的检测区光电传感器包括三组：M14、M15和M16，M14与M3关于扇门对称，M15与M2关于扇门对称，M16与M1关于扇门对称。

BRT快速公交系统闸机安全通行管理方法，它包括一个进站管理步骤和一个出站管理步骤，所述的进站管理步骤包括以下子步骤：

S101：乘客购买储值卡或者单程票，进站乘车；

S102：乘客进入闸机的检测区，检测区内的光电传感器M14、M15和M16检测到该乘客，启动非付费区进站闸机系统；

S103：乘客在检测测区进行刷卡或者验票，票卡读取模块读取乘客单程票或者储值票信息，并判断该单程票或者储值票是否有效，若无效则控制报警器发出警报，若有效则对该票卡信息进行存储并打开扇门供乘客通行，若监测区光电传感器检测到乘客但该乘客并未刷卡或者验票，则控制报警器发出警报，不开启扇门；

S104：乘客进入闸机，安全区内的光电传感器检测乘客的通行状态，当乘客位于安全区，扇门保持开启状态；若此时检测到下一名乘客已经进入闸机，则闸机内的各个光电传感器检测两名乘客之间的距离，当两名乘客之间的距离小于25cm时发出警报但不关闭扇门，当两名乘客之间的距离为25cm～50cm时发出“请重新刷卡”的声音但不关闭扇门，当两名乘客之间的距离大于50cm时发出“请稍等”的声音警报，并且扇门在前一名乘客通过后立即关闭；

S105：当两名乘客的距离为25cm～50cm时发出警报但不关闭扇门，若后一名乘客退出闸机则警报器停止报警，扇门关闭，该乘客重新刷卡或者验票并通过闸机，若后一名乘客未退出闸机直接通过扇门，则控制报警器发出“有人闯入”的声音警报；

S106：当乘客刷卡或者验票成功，扇门打开后，闸机内的光电传感器检测是否有人从出口区向检测区运动，若有人从出口区沿检测区运动则报警器发出警报；

S107：当乘客通过安全区扇门即将关闭时，下一名乘客触及安全区已达到通过的目的，但是并未检测到该名乘客的票卡信息，则关闭扇门；

S108：当乘客停留在安全区时，扇门不关闭，计时器开始计时，当乘客在安全区停留的时间超过预设的时间时，发出语音提示提醒乘客离开；

S109：乘客从安全区进入到出口区时，计时器开始计时，延迟一段时间后，通过控制器控制扇门执行关闭的动作；

S110：乘客携带婴儿车通过闸机时，当婴儿车位于检测区时，进行刷卡或验票，成功后推行婴儿车通过闸机，若婴儿车位于监测区还未进行刷卡或者验票则发出警报；

S111：当乘客乘坐轮椅通过闸机时，若乘客乘坐轮椅单独通过时，方法与单人通过时相同；若轮椅和推轮椅的乘客需要同时通过闸机时，当乘坐轮椅的乘客位于检测区时，两人依次进行刷卡或者验票，每验证成功一次，计数器控制扇门关闭的延迟时间增加，乘客推行轮椅通过闸机；

所述的出站管理步骤包括以下子步骤：

S201：乘客在检测区刷储值卡或者将单程票投入单程票回收装置检票口，启动付费系统，对储值卡进行扣费或者对单程票进行验证，扣费或验证成功后打开扇门；

S202：当乘客的储值卡余额不足时，报警器发出“余额不足，请充值”的语音报警，提醒乘客进行充值；

S203：乘客从安全区进入到出口区时，计时器开始计时，延迟一段时间后，通过控制器控制扇门执行关闭的动作。