Система учета пассажиропотока на основе технологии стереоскопического видения
Пассажирские перевозки представляют собой одну из важных отраслей экономики. Одной из главных проблем предприятий пассажирского транспорта является недополучение значительных сумм доходов, что в итоге сказывается на качестве самих перевозок и обслуживании пассажиров. Практически перед всеми предприятиями стоит вопрос повышения эффективности работы и экономии ресурсов, поэтому учет количества пассажиров становится одной из важнейших задач.
Преимущества САС
Система автоматического счета (САС) пассажиров может принести пользу как автобусным и железнодорожным операторам, так и пассажирам: у первых появляется возможность сопоставлять количество пассажиров с информацией об оплате для успешной борьбы с «безбилетниками», а вторые могут получать в реальном времени информацию о нахождении транспортного средства (ТС) на маршруте и о наличии в нем свободных мест.
Кроме того, возможности системы могут быть расширены для планирования технического обслуживания с учетом интенсивности использования транспорта, что позволит оптимизировать нагрузку ТС по регионам или периодам времени, а также контролировать качество обслуживания.
С помощью таких систем могут быть развернуты следующие приложения:
- оптимизация наличия ТС;
- выявление «зайцев» в общественном транспорте;
- повышение эффективности использования ТС за счет управления автопарком и планирования техобслуживания;
- ограничение количества людей для обеспечения безопасности;
- анализ транспортных потоков в городах.
Диаграмма (рис. 1) демонстрирует вариант работы САС пассажиров. Датчики установлены в региональных поездах на маршруте Венеция–Беллуно. Они считают количество входящих и выходящих людей на каждой станции и в привязке к системе оплаты позволяют выявлять наличие безбилетных пассажиров.
Рис. 1. Пример построения отчета в системе подсчета пассажиров
Вопросы учета количества пассажиров являются актуальными не только для городского общественного транспорта, но также и для пригородных поездов и метро. Кроме такой важной задачи, как отлов «зайцев», САС помогают оптимизировать график движения поездов по различным направлениям, так как с их помощью можно собрать статистику о том, сколько пассажиров, на каких станциях, а также в какое время производят посадку и высадку. Данные системы могут улучшить предоставляемый сервис не только на самом транспорте, но и в аэропортах, на вокзалах и?т. д. Счетчики могут контролировать, например, количество людей, находящихся в очереди на паспортный контроль, чтобы при необходимости варьировать количество работающих пунктов проверки; информация об ожидающих посадки в самолет позволяет оптимизировать движение автобусов от терминала до самолета. Учет количества пассажиров также может быть полезен и для речного/морского транспорта, чтобы, например, избежать перегрузки паромов и теплоходов, которая может привести к трагическим последствиям.
Проблемы и решения
Внедрение новых технологий позволяет улучшать работу системы транспорта. Подсчет пассажиров в прошлом был достаточно сложной задачей. Первоначально водителям приходилось самим вручную
подсчитывать количество пассажиров, что было достаточно сложной задачей и не давало точных результатов. Несмотря на развитие технологий датчиков (светочувствительные, инфракрасные, тепловые датчики), системам, построенным на их базе, так и не удается точно подсчитывать пассажиропоток. Пассажиры могут быть разного роста, находиться в инвалидном кресле, перемещаться с разной скоростью, учет может вестись в разных погодных условиях в течение суток. Большинство датчиков в таких условиях не способно обеспечить достоверную работу. Для более эффективного подсчета требуются новые технологии, способные работать в жестких условиях, при различном освещении и проводить точный счет при одновременном проходе большого потока людей. Одной из таких технологий, используемых в датчиках компании Eurotech, является стереоскопическое видение.
Технология стереоскопического видения
Рис. 2. Счетчик людей DynaPCN 10-20 компании Eurotech
Счетчик DynaPCN 10-20 производства компании Eurotech (рис. 2) — это компактное устройство, базирующееся на бесконтактной технологии стереоскопического видения, специально разработанное для подсчета количества вошедших/вышедших пассажиров поездов, автобусов, вагонов метро и т. д.
Естественно, наиболее важной характеристикой для подобных устройств является точность подсчета. Хорошо спроектированный датчик должен быть интеллектуальным и гибко настраиваемым, чтобы учитывать различия роста пассажиров или прохождение несколькими пассажирами границы счета одновременно. В DynaPCN 10-20 высокая точность достигается благодаря применению двух стереоскопических камер и четырех инфракрасных светодиодов высокой яркости.
Стереоскопические камеры захватывают изображение под датчиком и обрабатывают эти данные в режиме реального времени с помощью специального сложного алгоритма. Алгоритм анализирует высоту, форму любых попадающих в поле зрения объектов и направление их движения. Он точно идентифицирует человека по характерным частям тела — достаточно выделить лишь голову или плечи, чтобы распознать человека с минимальным уровнем погрешности. Когда датчик определяет направление движения человека, соответствующие счетчики инкрементируются, сохраняя при этом и информацию о текущем времени. Временной срез интенсивности потока пассажиров позволит оптимально планировать маршруты движения в зависимости от загруженности в конкретные временные отрезки. Благодаря применению передовых технологий подсчета пассажиров DynaPCN 10-20 позволяет получить точность 97% при эксплуатации в реальных условиях.
Гибкий монтаж
Конструктив DynaPCN обеспечивает легкий и незаметный монтаж заподлицо в межпотолочном пространстве над дверным проемом и может быть адаптирован к дверям и крышам различных конструкций. Угол оптической панели может изменяться, что дает возможность размещать датчик в различных местах, в том числе на негоризонтальных поверхностях. Наличие специализированных каналов дискретного ввода/вывода для подключения к датчикам состояния дверей и легкая интеграция нескольких датчиков в одну систему счета упрощают установку в любой вид транспорта.
САС от Eurotech постоянно эволюционирует. Она стала более гибкой в плане высоты установки счетчика для широких дверей. Для дверей шириной до 1,8 м теперь необходим только один DynaPCN, установленный на высоте порядка 2 м. Предыдущие версии счетчиков требовали установки для таких широких дверей двух датчиков, но обновленное программное обеспечение позволяет захватывать изображение с двух камер в одном устройстве и строить на его основе 3D-модель.
В случае если размер дверей превышает контролируемую датчиком область, можно установить два датчика и более, определив в настройках каждого устройства свою зону нечувствительности в перекрывающихся областях для обеспечения корректного счета (рис. 3).
Рис. 3. Пример использования датчиков для узких и широких дверей
Защищенное исполнение
Счетчики пассажиров должны работать в широком диапазоне различных условий и воздействий окружающей среды. Разная освещенность и другие внешние факторы могут приводить к ошибкам во время счета у многих решений, доступных сейчас на рынке. Счетчик DynaPCN специально разработан для работы на транспорте и был протестирован в широком температурном диапазоне и при воздействии вибрации. Таким образом, это решение может быть применено для работы в жестких условиях эксплуатации. Чтобы получить высокую точность при различном освещении, DynaPCN использует интегрированную светодиодную инфракрасную подсветку
высокой яркости, что позволяет производить точный подсчет пассажиров при любом освещении, даже в темноте.
DynaPCN предлагает набор дискретных входов/выходов, с помощью которых он может непосредственно связываться с интеллектуальными дверями или системами управления движением, гарантируя тем самым лучшую производительность при счете. Например, дискретные входы могут быть подключены к датчикам открытия/закрытия дверей, что позволит включать/отключать счет при соответствующих условиях.
Подключение счетчика с помощью Power-over-Ethernet (PoE)
DynaPCN подключается к бортовому компьютеру через интерфейс RS-485, и по мере развития в транспортных средствах таких технологий, как использование информационно-развлекательного сервиса, переходит к работе в сети Ethernet. Используя стандартное Ethernet-подключение, DynaPCN 10-20 может легко интегрироваться в существующие бортовые сети. Поддерживается также технология Power-over-Ethernet (PoE), где питание подается по кабелю Ethernet, что упрощает установку DynaPCN в транспортном средстве. Возможность настройки IP-адресов позволяет организовать удаленное управление и обновление программного обеспечения датчика. Опциональная поддержка RS-485 позволяет применять DynaPCN не только на транспорте, но и в других отраслях, например в розничной торговле.
Работа в системе
Каждый датчик является законченным решением. Его достаточно установить и подключить к бортовому компьютеру по RS-485 или Ethernet, произвести настройку, и он готов к работе. При помощи простого набора команд информация о событиях счета может быть считана с датчиков. Счетчики имеют встроенную память, в которой можно хранить более 1 млн событий счета. Есть ряд сценариев работы с датчиком:
- Датчик подключается к имеющемуся бортовому компьютеру, и интегратор/заказчик полностью пишет программу для работы с ним по сбору, передаче и хранению данных в диспетчерской.
- Для управления используются облачные технологии на базе программно-аппаратных комплексов Eurotech, при этом облако может быть как общественным, так и частным. Пример такой системы представлен на рис. 4. Заказчику надо только запрограммировать логику работы своих систем, а все вопросы по сбору, передаче, хранению и отображению данных уже решены в самом облаке программными средствами компании Eurotech. Такой подход позволяет значительно снизить затраты по выводу готового решения на рынок.
Рис. 4. Система счета людей с применением облачных технологий
Другие варианты применения САС
Альтернативным вариантом использования DynaPCN является применение его для подсчета количества посетителей магазинов. Датчик может быть подключен к облачному сервису Eurotech Everyware Device Cloud для быстрого доступа к данным. Заказчик может соотнести количество людей, входящих в различные магазины (в составе сети), с количеством совершаемых покупок, чтобы определить эффективность работы различных магазинов и проблемы, связанные с их местоположением. Кроме того, в зависимости от количества людей в помещении можно осуществлять регулировку работы системы вентиляции, освещения и т. д.
Другим вариантом использования DynaPCN является организация уборки туалетов в зависимости от количества посетителей. Обычно уборка туалетов в крупных зданиях базируется на временны‘х циклах, рассчитанных по нормативам. Эти нормативы определяют также и количество персонала, необходимого для выполнения работ по заданному графику. Такой подход имеет ряд подводных камней:
- Не учитывается фактическое использование туалетов. Это означает, что наиболее посещаемые из них убираются с той же периодичностью, что и менее посещаемые. Соответственно, одни убираются неоправданно часто, в то время как другие не убираются должным образом.
- В расчет не берется время суток (интервал между уборками практически постоянен) и изменение загруженности в зависимости от дня недели, что опять-таки приводит как к неэффективности уборки, так и к неэффективности занятости персонала.
- Не учитываются пиковые события.
Проведенный статистический анализ показал, что нет никакой зависимости как от времени суток, так и от дня недели. Строить график работ только по ним весьма неэффективно. Для оптимизации работы была использована система счета людей от компании Eurotech. На каждой двери устанавливаются счетчики, данные с которых собираются в центральном компьютере. При достижении заданного значения прошедших посетителей выдается команда на уборку конкретного помещения. Такой подход в отличие от стандартных методов позволяет значительно повысить качество и эффективность работ по уборке.
Выгода для пользователей: с точки зрения посетителя, качество содержания объектов значительно улучшается, в периоды пиковой нагрузки туалеты убираются чаще, чем ранее, так что они редко остаются грязными.
Преимущества для менеджмента зданий: данная система позволяет собирать в режиме реального времени информацию о закономерностях использования всех туалетов в здании. На основе этих данных можно отследить закономерности использования и их взаимосвязи с другими событиями, что позволит делать прогнозы и оптимизировать график работы персонала, переориентируя сотрудников на другие работы, и т. д. При этом оптимизируется и расход моющих средств.
* * *
Счетчик пассажиров компании Eurotech, основанный на технологии стереоскопического видения, позволяет получать точные результаты в различных, в том числе и жестких условиях эксплуатации. При подключении к бортовому компьютеру он становится высокоэффективной САС, способной лучшим образом организовать работу транспорта, а также решать другие задачи, такие как контроль посетителей в магазинах и общественных местах.
28 сентября, 2024
31 августа, 2024
Когда я ехал на последней ступеньке набитого маршрутного автобуса типа ПАЗ, на меня водитель ругался, что когда я на каждой остановке выхожу, пропускаю пассажиров и вхожу, меня система считает каждый раз как нового и берет с него деньги за это. А когда три остановки ехать, не вижу смысла забиваться вглубь. Насколько водитель прав?