本發(fā)明涉及公共通行設(shè)施領(lǐng)域，尤其涉及一種檢票閘機通行邏輯控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

檢票閘機是在地鐵站點、公園大門、劇場入口、門崗出入等場所中常用的公共通行設(shè)施。如圖1所示，全自動式檢票閘機一般具有閘門101以及可回縮和展開的攔阻器102，閘機打開時攔阻器處于回縮狀態(tài)，閘門敞開，行人可從中通行；而當(dāng)閘機關(guān)閉時攔阻器展開，從而封閉閘門；攔阻器一般采用高強度工程塑料、有機玻璃、金屬等材質(zhì)。相比于采用單輥或三輥攔阻器的半自動式檢票閘機，此種全自動檢票閘機通行效率更高、行人通過更加方便，安全性也更好。

為了保障行人的人身安全、發(fā)揮閘機的票務(wù)功能、維護正常的通行秩序，全自動式檢票閘機需要具備通行人員檢測和通行邏輯控制的功能。閘機實現(xiàn)通行人員檢測的手段是紅外感應(yīng)光幕。在閘機的一側(cè)閘門101安裝一系列紅外發(fā)射器103，而在其另一側(cè)閘門與紅外發(fā)射器103一對一安裝一系列紅外接收器104；在不受遮擋的情況下，每個紅外接收器104可以收到與之相對應(yīng)的紅外發(fā)射器103發(fā)射的紅外線；而當(dāng)兩側(cè)閘門之間的空間當(dāng)中存在障礙物時，至少一部分紅外發(fā)射器103發(fā)射的紅外線因受到遮擋而不會被對應(yīng)的紅外接收器104接收到，因而可以根據(jù)全部紅外接收器104各自收到和未收到紅外線的狀態(tài)而生成通行檢測信號，用于表征閘機的通行空間中是否存在行人及行人的位置(即通過全部紅外線接收器的狀態(tài)所確定的紅外線被阻擋位置)。閘機通過通行邏輯控制器來切換打開和閉合狀態(tài)、通行邏輯控制器可以實時地從全部紅外接收器104獲得所述通行檢測信號，并根據(jù)該通行檢測信號判斷通行人員位置、執(zhí)行通行人員計數(shù)以及實現(xiàn)各種報警。

檢票閘機的工作過程一般包括刷卡驗票、閘機打開、行人通過、閘機關(guān)閉等步驟。閘機每次從打開至閉合的時間區(qū)間內(nèi)，應(yīng)當(dāng)只允許一個行人通過；因而，閘機的該時間區(qū)間需要保持合理的時長，既要使已經(jīng)驗票的行人能夠從容和安全地通過，又要避免因閘機打開的時間過長而帶來尾隨逃票行為。另外，比較先進(jìn)的閘機還具有通行人員檢測計數(shù)功能，在每次驗票后，該功能根據(jù)所述通行檢測信號，將每個紅外線被阻擋位置從閘機通行空間的攔阻器外側(cè)移動至攔阻器內(nèi)側(cè)的過程計為已通過1人次，統(tǒng)計在閘機打開期間已通過閘機的人數(shù)，當(dāng)該人數(shù)超過已驗票人數(shù)(通常為1人)，則啟動閘機進(jìn)行報警，這樣可以防止某些人以明顯快于常人的動作在閘機從打開至閉合的時間區(qū)間內(nèi)進(jìn)行闖關(guān)的行為，因為這種闖關(guān)行為不但造成逃票，還會給闖關(guān)者帶來比較高的意外傷害風(fēng)險。當(dāng)然，從人身安全至上的原則出發(fā)，閘機關(guān)閉過程一旦通過所述通行檢測信號監(jiān)測到有行人正好滯留在會被正在展開的攔阻器夾持的位置處，不論其是因已經(jīng)驗票但通過閘機的行動遲緩所致，還是未驗票尾隨闖關(guān)所致，閘機都會立即中止本次關(guān)閉，再次切換為打開狀態(tài)，隨后再次進(jìn)行關(guān)閉，同時，通行邏輯控制器會予以報警提示，以吸引工作人員進(jìn)行人為查驗和干預(yù)。

城市中常見的人流高峰會給檢票閘機帶來巨大的通行壓力。例如，據(jù)統(tǒng)計北京、上海、深圳等一線城市單個地鐵站在上下班時段每小時進(jìn)站人流量達(dá)15000人，而現(xiàn)有檢票閘機設(shè)計的每分鐘最大通行人數(shù)一般在15人至20人，即使每個地鐵站設(shè)置10臺閘機，其最大通行能力仍然不能滿足需求?？梢?，在保證安全的前提下，如何提高檢票閘機的通行效率，是當(dāng)前亟待解決的問題。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有檢票閘機在通行邏輯控制方面主要存在以下缺陷：首先，閘機每次驗票之后打開至閉合的時間區(qū)間采用固定時長，因而不夠優(yōu)化，為了保證絕多數(shù)情況下通行能夠一次順利完成，該時間區(qū)間的固定時長只能被設(shè)定為超出一般正常行人的實際通行耗時，雖然每次所超出的時長都極為短暫，但累計起來仍然給通行效率帶來了不可忽視的影響。其次，對于少數(shù)不能夠在上述時間區(qū)間內(nèi)完成通行的情形，例如行人異常遲緩、攜帶行李、牽引兒童等，閘機會為了避免發(fā)生意外夾持而出現(xiàn)重復(fù)開、閉的現(xiàn)象，或者出現(xiàn)行人尚未通過攔阻器閘機即已經(jīng)關(guān)閉的情況，這都會降低通行效率，甚至需要人工解決，造成閘機數(shù)分鐘內(nèi)無法進(jìn)行有效通行的后果。再者，閘機針對尾隨闖關(guān)逃票設(shè)置了以通行計數(shù)為前提的報警功能，但誤報率高，例如拖曳行李或者引領(lǐng)兒童通過閘機等正常行為都有可能引發(fā)不必要的報警。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上問題，本發(fā)明提出一種檢票閘機通行邏輯控制系統(tǒng)及方法。本發(fā)明在閘機通道的前方一定距離范圍內(nèi)設(shè)置以壓力傳感為實現(xiàn)方式的通行狀態(tài)檢測區(qū)，并結(jié)合閘機閘門安裝的紅外線光幕，預(yù)測計算當(dāng)前行人的通行速度和通行狀態(tài)，并根據(jù)通行速度和通行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)閘機從打開到關(guān)閉的時間區(qū)間，實現(xiàn)了通行時間長度的按需分配，相比采用固定時間區(qū)間的通行邏輯控制來說，降低了平均通行時長；對于行動遲緩、攜帶行李或引領(lǐng)兒童等情形，基于預(yù)測的通行速度和通行狀態(tài)，延長閘機從打開到關(guān)閉的時間區(qū)間，一方面降低了安全風(fēng)險，另一方面避免了閘機反復(fù)開關(guān)或提前關(guān)閉所造成的通行延誤；通過對通行狀態(tài)的有效識別，可以避免誤報警發(fā)生，并且對于識別出來的尾隨闖關(guān)等行為能夠進(jìn)行有效警示。

本發(fā)明提供了一種檢票閘機通行邏輯控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

通行狀態(tài)檢測區(qū)，沿通行方向設(shè)置在檢票閘機的左、右閘門所限定的通行空間的外側(cè)；以壓力傳感的方式，檢測行人的著地區(qū)域位置信號，用于判定通行模式以及通行步距、移動速度；

紅外線光幕，包括若干組一一對應(yīng)的紅外發(fā)射器和紅外接收器，根據(jù)紅外線的被遮擋情況而產(chǎn)生紅外通行檢測信號，用于表征閘機的通行空間中的行人位置區(qū)間；

通行邏輯控制器，用于接收所述著地區(qū)域位置信號和紅外通行檢測信號，并根據(jù)所述著地區(qū)域位置信號確定行人的通行模式，并且基于不同的通行模式，采用不同的測算方法預(yù)測行人通過閘機的通行時長，從而根據(jù)該通行時長自適應(yīng)地調(diào)節(jié)閘機從打開到關(guān)閉的實際開放時間區(qū)間；所述通行模式包括單人通行、多人尾隨通行、拖曳行李通行、牽引兒童通行中的一種或者多種模式；通行邏輯控制器還根據(jù)行人的通行模式，對多人尾隨通行進(jìn)行報警。

優(yōu)選的是，所述通行狀態(tài)檢測區(qū)分布有壓力傳感器的均勻矩陣，用于執(zhí)行對行人通行過程中整個通行狀態(tài)檢測區(qū)壓力狀態(tài)的檢測，并且用一壓力值矩陣表示檢測結(jié)果，每個壓力傳感器對應(yīng)壓力值矩陣中的一個點位；設(shè)定一壓力判斷閾值，將檢測到的壓力信號低于該壓力判斷閾值的壓力傳感器狀態(tài)設(shè)定為“無效”，在壓力值矩陣中以0表示無效的壓力傳感器對應(yīng)的點位的檢測值，而將檢測到的壓力信號大于等于該壓力判斷閾值的壓力傳感器狀態(tài)設(shè)定為“有效”，在壓力值矩陣中，以有效的壓力傳感器檢測到的實際壓力值作為這些壓力傳感器對應(yīng)點位的檢測值；以每秒鐘20次以上的固定的采集頻率采集整個壓力傳感器矩陣檢測的壓力信號，并在每次采集后相應(yīng)更新和輸出本次采集所產(chǎn)生的壓力值矩陣，從而產(chǎn)生由歷次采集的壓力值矩陣組成的時序序列，作為所述著地區(qū)域位置信號，供通行邏輯控制器。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，通行邏輯控制器接收作為著地區(qū)域位置信號的壓力值矩陣時序序列；并且，通行邏輯控制器如下判斷通行模式：從每個壓力值矩陣當(dāng)中識別出行人支撐腳的著地位置及其在時序序列中的延續(xù)狀態(tài)，作為判斷通行模式的依據(jù)；根據(jù)著地位置及其在時序序列中的延續(xù)狀態(tài)，判斷當(dāng)前的通行模式是單人通行、多人尾隨通行還是牽引兒童通行；分析壓力值矩陣時序序列中每個壓力值矩陣的當(dāng)中非著地位置處的有效位點，判斷是否存在拖曳行李產(chǎn)生的壓力軌跡；若存在連續(xù)的行李拖曳的壓力軌跡，判定當(dāng)前通行模式為拖曳行李通行。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，通行邏輯控制器通過將每個壓力值矩陣與在壓力值矩陣時序序列中位于該壓力值矩陣之前和之后一定時段內(nèi)的壓力值矩陣進(jìn)行比較，提取其中壓力值存在階梯性下降沿的有效位點，作為候選著地位點；進(jìn)而判斷候選著地位點的壓力值在階梯性下降沿之前的若干壓力值矩陣上是否存在保持穩(wěn)定或上升的壓力值變化，若存在符合上述情況的延續(xù)狀態(tài)，則將該位點識別為著地位點；將處在同一個壓力值矩陣中且具有相鄰關(guān)系的著地位點合并識別為所述著地位置；通過遍歷壓力值矩陣時序序列，提取出其中所有能夠識別出著地位置的壓力值矩陣，作為著地位置在時序序列中的延續(xù)狀態(tài)。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，通行邏輯控制器如下控制閘機的實際開放時間區(qū)間：獲取一固定的預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間；如果判斷當(dāng)前的通行模式是單人通行，通行邏輯控制器根據(jù)行人的步距與步間隔，計算對該預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間的調(diào)節(jié)因數(shù)，再以調(diào)節(jié)因數(shù)乘以預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間，作為單人通行模式下閘機的實際開放時間區(qū)間；如果判定當(dāng)前的通行模式為牽引兒童通行或者拖曳行李通行，則采用一預(yù)定的取值大于1的數(shù)值作為調(diào)節(jié)因數(shù)，再以調(diào)節(jié)因數(shù)乘以預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間作為閘機的實際開放時間區(qū)間，從而對牽引兒童通行或者拖曳行李通行給予比預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間更長的閘機實際開放時間；如果判定當(dāng)前通行模式為多人尾隨通行，則保持預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間作為閘機的實際開放時間區(qū)間。

本發(fā)明提供了一種檢票閘機通行邏輯控制方法，其特征在于，包括：

沿通行方向在檢票閘機的左、右閘門所限定的通行空間的外側(cè)設(shè)置通行狀態(tài)檢測區(qū)，以壓力傳感的方式，檢測行人的著地區(qū)域位置信號，用于判定通行模式以及通行步距、移動速度；

在閘機設(shè)置紅外線光幕，根據(jù)紅外線的被遮擋情況而產(chǎn)生紅外通行檢測信號，用于表征閘機的通行空間中的行人位置區(qū)間；

接收所述著地區(qū)域位置信號和紅外通行檢測信號，并根據(jù)所述著地區(qū)域位置信號確定行人的通行模式，并且基于不同的通行模式，采用不同的測算方法預(yù)測行人通過閘機的通行時長，從而根據(jù)該通行時長自適應(yīng)地調(diào)節(jié)閘機從打開到關(guān)閉的實際開放時間區(qū)間；所述通行模式包括單人通行、多人尾隨通行、拖曳行李通行、牽引兒童通行中的一種或者多種模式；還根據(jù)行人的通行模式，對多人尾隨通行進(jìn)行報警。

優(yōu)選的是，在所述通行狀態(tài)檢測區(qū)分布壓力傳感器的均勻矩陣，用于執(zhí)行對行人通行過程中整個通行狀態(tài)檢測區(qū)壓力狀態(tài)的檢測，并且用一壓力值矩陣表示檢測結(jié)果，每個壓力傳感器對應(yīng)壓力值矩陣中的一個點位；設(shè)定一壓力判斷閾值，將檢測到的壓力信號低于該壓力判斷閾值的壓力傳感器狀態(tài)設(shè)定為“無效”，在壓力值矩陣中以0表示無效的壓力傳感器對應(yīng)的點位的檢測值，而將檢測到的壓力信號大于等于該壓力判斷閾值的壓力傳感器狀態(tài)設(shè)定為“有效”，在壓力值矩陣中，以有效的壓力傳感器檢測到的實際壓力值作為這些壓力傳感器對應(yīng)點位的檢測值；以每秒鐘20次以上的固定的采集頻率采集整個壓力傳感器矩陣檢測的壓力信號，并在每次采集后相應(yīng)更新和輸出本次采集所產(chǎn)生的壓力值矩陣，從而產(chǎn)生由歷次采集的壓力值矩陣組成的時序序列，作為所述著地區(qū)域位置信號。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，接收作為著地區(qū)域位置信號的壓力值矩陣時序序列；并且，如下判斷通行模式：從每個壓力值矩陣當(dāng)中識別出行人支撐腳的著地位置及其在時序序列中的延續(xù)狀態(tài)，作為判斷通行模式的依據(jù)；根據(jù)著地位置及其在時序序列中的延續(xù)狀態(tài)，判斷當(dāng)前的通行模式是單人通行、多人尾隨通行還是牽引兒童通行；分析壓力值矩陣時序序列中每個壓力值矩陣的當(dāng)中非著地位置處的有效位點，判斷是否存在拖曳行李產(chǎn)生的壓力軌跡；若存在連續(xù)的行李拖曳的壓力軌跡，判定當(dāng)前通行模式為拖曳行李通行。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，通過將每個壓力值矩陣與在壓力值矩陣時序序列中位于該壓力值矩陣之前和之后一定時段內(nèi)的壓力值矩陣進(jìn)行比較，提取其中壓力值存在階梯性下降沿的有效位點，作為候選著地位點；進(jìn)而判斷候選著地位點的壓力值在階梯性下降沿之前的若干壓力值矩陣上是否存在保持穩(wěn)定或上升的壓力值變化，若存在符合上述情況的延續(xù)狀態(tài)，則將該位點識別為著地位點；將處在同一個壓力值矩陣中且具有相鄰關(guān)系的著地位點合并識別為所述著地位置；通過遍歷壓力值矩陣時序序列，提取出其中所有能夠識別出著地位置的壓力值矩陣，作為著地位置在時序序列中的延續(xù)狀態(tài)。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，如下控制閘機的實際開放時間區(qū)間：獲取一固定的預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間；如果判斷當(dāng)前的通行模式是單人通行，根據(jù)行人的步距與步間隔，計算對該預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間的調(diào)節(jié)因數(shù)，再以調(diào)節(jié)因數(shù)乘以預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間，作為單人通行模式下閘機的實際開放時間區(qū)間；如果判定當(dāng)前的通行模式為牽引兒童通行或者拖曳行李通行，則采用一預(yù)定的取值大于1的數(shù)值作為調(diào)節(jié)因數(shù)，再以調(diào)節(jié)因數(shù)乘以預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間作為閘機的實際開放時間區(qū)間，從而對牽引兒童通行或者拖曳行李通行給予比預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間更長的閘機實際開放時間；如果判定當(dāng)前通行模式為多人尾隨通行，則保持預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間作為閘機的實際開放時間區(qū)間。

可見，本發(fā)明利用閘機通道的前方一定距離范圍內(nèi)設(shè)置的以壓力傳感為實現(xiàn)方式的通行狀態(tài)檢測區(qū)，預(yù)測計算當(dāng)前行人的通行速度和通行狀態(tài)，并根據(jù)通行速度和通行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)閘機從打開到關(guān)閉的時間區(qū)間，實現(xiàn)了通行時間長度的按需分配，相比采用固定時間區(qū)間的通行邏輯控制來說，降低了平均通行時長；對于行動遲緩、攜帶行李或引領(lǐng)兒童等情形，基于預(yù)測的通行速度和通行狀態(tài)，延長閘機從打開到關(guān)閉的時間區(qū)間，一方面降低了安全風(fēng)險，另一方面避免了閘機反復(fù)開關(guān)或提前關(guān)閉所造成的通行延誤；通過對通行狀態(tài)的有效識別，可以避免誤報警發(fā)生，并且對于識別出來的尾隨闖關(guān)等行為能夠進(jìn)行有效警示。

說明書附圖

圖1是現(xiàn)有的檢票閘機及其紅外線光幕結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的檢票閘機通行邏輯控制系統(tǒng)整體架構(gòu)示意圖；

圖3A-3F是不同通行模式下壓力值矩陣點位狀態(tài)示意圖；

圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例的通行模式判斷的流程示意圖；

圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例的調(diào)節(jié)閘機實際開放時間區(qū)間的流程示意圖；

圖6是支撐腳著地壓力變化曲線示意圖；

圖7是拖曳行李壓力變化曲線示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步具體的說明。

圖2是本發(fā)明所述檢票閘機通行邏輯控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。本系統(tǒng)在檢票閘機201的左、右閘門所限定的通行空間的外側(cè)(沿著行人的通行方向，以未通過閘機的一側(cè)為外側(cè)，通過閘機的一側(cè)為內(nèi)側(cè))，沿通行方向設(shè)置一通行狀態(tài)檢測區(qū)202；該通行狀態(tài)檢測區(qū)202以壓力傳感的方式，檢測行人的著地區(qū)域位置信號，作為判定通行模式以及通行步距、移動速度的依據(jù)。檢票閘機的閘門上安裝紅外線光幕203，包括若干組一一對應(yīng)的紅外發(fā)射器和紅外接收器，紅外線光幕203根據(jù)紅外線的被遮擋情況而產(chǎn)生紅外通行檢測信號，用于表征閘機的通行空間中的行人位置區(qū)間。通行邏輯控制器安裝在閘機的閘門內(nèi)部，用于接收所述著地區(qū)域位置信號和紅外通行檢測信號，并根據(jù)所述著地區(qū)域位置信號確定行人的通行模式(包括單人通行、多人尾隨通行、拖曳行李通行、牽引兒童通行)，基于不同的通行模式，采用不同的測算方法預(yù)測行人通過閘機的通行時長，從而根據(jù)該通行時長自適應(yīng)地調(diào)節(jié)閘機從打開到關(guān)閉的開放時間區(qū)間，達(dá)到與預(yù)測的通行時長相匹配的開放時間區(qū)間，提高閘機的通行效率；當(dāng)行人通行遲緩、攜帶行李或牽引兒童的情況下避免閘機出現(xiàn)反復(fù)無效的關(guān)閉和打開動作，防止出現(xiàn)錯誤阻礙通行、耽誤時間的現(xiàn)象，降低了人身傷害風(fēng)險；并且，所述通行邏輯控制器還根據(jù)行人的通行模式，有效甄別正常通行行為和違規(guī)通行行為，對多人尾隨通行等違規(guī)情形進(jìn)行報警，降低了誤報率；通行邏輯控制器還負(fù)責(zé)根據(jù)紅外通行檢測信號實現(xiàn)防夾人功能。

下面介紹本發(fā)明各部分在實現(xiàn)通行邏輯控制當(dāng)中的具體工作過程。

圖3A-3D示出了通行狀態(tài)檢測區(qū)202中壓力傳感器的分布以及對著地區(qū)域位置的檢測。如圖3A所示，在沿著通行方向且位于閘機通行空間外側(cè)的矩形區(qū)域中，分布有壓力傳感器202A的均勻矩陣，執(zhí)行對行人通行過程中整個通行狀態(tài)檢測區(qū)壓力狀態(tài)的檢測，并且用一壓力值矩陣表示檢測結(jié)果，每個壓力傳感器202A對應(yīng)壓力值矩陣中的一個點位。壓力傳感器202A具有足夠的分布密度，行人通行過程中向前行進(jìn)每一步的距離，其支撐腳腳部的著地位置處的若干壓力傳感器202A檢測的壓力信號會明顯高于其它位置處的壓力傳感器的壓力信號，同時非支撐腳與地面的接觸以及拖曳行李與地面的接觸位置也會產(chǎn)生相應(yīng)的壓力信號，可設(shè)定一壓力判斷閾值，將檢測到的壓力信號低于該壓力判斷閾值的壓力傳感器202A狀態(tài)設(shè)定為“無效”，在壓力值矩陣中以0表示無效的壓力傳感器202A對應(yīng)的點位的檢測值，而將檢測到的壓力信號大于等于該壓力判斷閾值的壓力傳感器202A狀態(tài)設(shè)定為“有效”，在壓力值矩陣中，以有效的壓力傳感器檢測到的實際壓力值作為這些壓力傳感器對應(yīng)點位的檢測值。如圖3A-3F，其中黑色圓點表示被識別為有效的點位，而白色圓點表示無效的點位。通行狀態(tài)檢測區(qū)202以固定的采集頻率(每秒鐘20次以上)采集整個壓力傳感器矩陣檢測的壓力信號，并在每次采集后相應(yīng)更新和輸出本次采集所產(chǎn)生的壓力值矩陣，記為P_t，從而產(chǎn)生由歷次采集的壓力值矩陣組成的時序序列P_t，P_t-1，P_t+2...P_t+(n-1)，P_t+n，作為所述著地區(qū)域位置信號，供通行邏輯控制器執(zhí)行分析計算。

通行邏輯控制器接收作為著地區(qū)域位置信號的壓力值矩陣時序序列P_t-n，P_t-(n-1).....P_t-2，P_t-1，P_t，P_t+1，P_t+2...P_t+(n-1)，P_t+n，根據(jù)該壓力值矩陣的時序序列，確定行人的通行模式。圖4示出了通行模式判斷的流程。

首先，步驟401當(dāng)中，通行邏輯控制器從每個壓力值矩陣P_t當(dāng)中識別出行人支撐腳的著地位置及其在時序序列中的延續(xù)狀態(tài)，作為判斷通行模式的依據(jù)。在行人每一步的行進(jìn)過程中，支撐腳著地處固定在一個區(qū)域范圍之內(nèi)，并且如圖6所示的支撐腳著地壓力變化曲線，著地處的壓力先逐漸增大，然后隨著支撐腳的轉(zhuǎn)換會階梯性下降，通行邏輯控制器通過將每個壓力值矩陣P_t與在壓力值矩陣時序序列中位于P_t之前和之后一定時段內(nèi)的壓力值矩陣(例如P_t-2，P_t-1，P_t+1，P_t+2)進(jìn)行比較，提取其中壓力值存在階梯性下降沿的有效位點，作為候選著地位點；進(jìn)而判斷候選著地位點的壓力值在階梯性下降沿之前的若干壓力值矩陣上是否存在保持穩(wěn)定或上升的壓力值變化，若存在符合上述情況的延續(xù)狀態(tài)，則將該位點識別為著地位點。例如，對于圖3A中壓力值矩陣P_t的有效位點，通過比較判定其中以虛線圓圈標(biāo)記的位點與序列中之后的壓力值矩陣P_t+1相比較，壓力值矩陣P_t+1中這些位點壓力值出現(xiàn)了階梯性下降，則進(jìn)而判斷這些位點在之前的壓力值矩陣P_t-2，P_t-1當(dāng)中壓力值保持穩(wěn)定，因而將圖3A中以虛線圓圈標(biāo)記的位點識別為著地位點；并且將同一個壓力值矩陣P_t中具有相鄰關(guān)系的著地位點合并識別為所述著地位置。通過遍歷壓力值矩陣時序序列P_t-n，P_t-(n-1).....P_t-2，P_t-1，P_t，P_t+1，P_t+2...P_t+(n-1)，P_t+n，提取出其中所有能夠識別出著地位置的壓力值矩陣，例如，其中的P_t-n，P_t，P_t+n，作為著地位置在時序序列中的延續(xù)狀態(tài)。

步驟402根據(jù)著地位置及其在時序序列中的延續(xù)狀態(tài)，判斷當(dāng)前的通行模式是單人通行、多人尾隨通行還是牽引兒童通行。首先，判定能夠識別出著地位置的壓力值矩陣P_t-n，P_t，P_t+n當(dāng)中，是否每個壓力值矩陣僅存在一個著地位置，如果是這種狀況，則判定當(dāng)前通行模式為單人通行，例如圖3A-3B所示的每個壓力值矩陣只具有一個著地位置FA，F(xiàn)B，則判定圖3A-3B所示壓力值矩陣代表的通行狀態(tài)為單人通行。相反，如果能夠識別出著地位置的壓力值矩陣P_t-n，P_t，P_t+n當(dāng)中，多于一個壓力值矩陣中存在兩個或兩個以上的著地位置，例如，圖3C、3D中的壓力值矩陣，如其中虛線圓圈所示的位點作為著地位置，可見圖3C存在兩個的著地位置FC1，F(xiàn)C2，圖3D存在著地位置FD1，F(xiàn)D2；則判定為多人通行。進(jìn)而，對于多人通行的情況，計算各個著地位置的平均壓力值；若其中只有一個著地位置的平均壓力值超過非允許閾值，則判定通行模式為牽引兒童通行；若其中多于一個著地位置的平均壓力值超過非允許閾值，則判定通行模式為多人尾隨通行。以上是利用兒童體重較輕因而產(chǎn)生的壓力值較小，作為多人通行情況下是否屬于牽引兒童通行的判斷依據(jù)。也可以利用兒童步距較小而作為是否屬于牽引兒童通行的判斷依據(jù)；在這種情況下，根據(jù)計算的平均壓力值，為識別出著地位置的壓力值矩陣P_t-n，P_t，P_t+n當(dāng)中各個著地位置進(jìn)行配對，平均壓力值接近在一定程度之內(nèi)的著地位置被匹配為一對，例如，圖3C和圖3D中的著地位置FC1、FD1被匹配為一對，著地位置FC2和FD2被匹配為一對；利用匹配為一對的著地位置計算步距長度，若只有一個步距長度大于非允許閾值，則判定通行模式為牽引兒童通行；若其中多于一個步距長度超過非允許閾值，則判定通行模式為多人尾隨通行。

步驟403，分析壓力值矩陣時序序列中每個壓力值矩陣的當(dāng)中非著地位點的有效位點，判斷是否存在拖曳行李產(chǎn)生的壓力軌跡。拖曳行李通行時，由于行李在通行狀態(tài)檢測區(qū)連續(xù)移動，而非跨越式移動，因此受其影響的位點的壓力值先逐漸增大，再逐漸縮小，呈現(xiàn)如圖7所示的曲線。通行邏輯控制器獲得每個壓力值矩陣P_t當(dāng)中非著地位點的有效位點的壓力值，與在壓力值矩陣時序序列中位于P_t之前和之后一定時段內(nèi)的壓力值矩陣(例如P_t-2，P_t-1，P_t+1，P_t+2)中這些有效位點的壓力值進(jìn)行比較，判斷其中壓力值存在漸變上升或漸變下降的有效位點，作為候選行李軌跡位點；例如，對于圖3E、3F中著地位置FE、FF之外，壓力值矩陣P_t的非著地位置的有效位點與序列中之前和之后的壓力值矩陣P_t-2，P_t-1，P_t+1，P_t+2相比較，這些位點壓力值出現(xiàn)了先逐漸增大再逐漸縮小的變化，則進(jìn)而判斷這些位點作為候選行李軌跡位點，因而將圖3E中以實線圓圈標(biāo)記的位點識別為候選行李軌跡位點。通過遍歷壓力值矩陣時序序列P_t-n，P_t-(n-1).....P_t-2，P_t-1，P_t，P_t+1，P_t+2...P_t+(n-1)，P_t+n，提取出其中所有能夠識別出候選行李軌跡位點的壓力值矩陣，分析候選行李軌跡位點在時序序列中的延續(xù)狀態(tài)，如果其中在時序上相鄰的若干壓力值矩陣中，具有位置接近(在預(yù)定距離閾值范圍內(nèi))的候選行李軌跡位點，如圖3E、3F中實線圓圈標(biāo)記的位點，即說明存在連續(xù)的行李拖曳的壓力軌跡，判定當(dāng)前通行模式為拖曳行李通行。

在實現(xiàn)通行邏輯控制的過程當(dāng)中，通行邏輯控制器根據(jù)圖4所示的步驟判斷出當(dāng)前的通行模式之后，基于不同的通行模式，采用不同的測算方法預(yù)測行人通過閘機的通行時長，從而根據(jù)該通行時長自適應(yīng)地調(diào)節(jié)閘機從打開到關(guān)閉的開放時間區(qū)間，達(dá)到與預(yù)測的通行時長相匹配的開放時間區(qū)間。具體來說，如圖5所示的步驟，在步驟501中，通行邏輯控制器獲取一固定的預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間T。步驟502中，如果判斷當(dāng)前的通行模式是單人通行，通行邏輯控制器根據(jù)行人的步距與步間隔，計算對該預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間的調(diào)節(jié)因數(shù)；對單人通行的情況，通行邏輯控制器獲得所有能夠識別出著地位置的壓力值矩陣，例如，P_t-n，P_t，P_t+n，根據(jù)其中時序上最接近的每兩個壓力值矩陣(即P_t-n與P_t，P_t與P_t+n)中著地位置的距離，如圖3A、3B中FA和FB之間的間距，作為每兩個壓力值矩陣之間的步距，進(jìn)而統(tǒng)計平均步距D；計算每兩個壓力值矩陣(即P_t-n與P_t，P_t與P_t+n)之間的采集時間差，計算平均的時間差，作為步間隔L；計算調(diào)節(jié)因數(shù)k＝1/(a*D/L)，其中a為轉(zhuǎn)換系數(shù)，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換系數(shù)a，使k的取值范圍在0.8-2.0之間；再以調(diào)節(jié)因數(shù)k乘以預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間T，作為單人通行模式下閘機的實際開放時間區(qū)間。顯然，行人步距越大，步間隔越短，則其通行速度越快，相應(yīng)的k的取值越小，則閘機的實際開放時間區(qū)間就會小于預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間T，允許的最小值可達(dá)到該預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間T的0.8；相反，如果行人步距小，步間隔長，表示行人行動遲緩，可能是老年人或行走障礙者，可以采用比預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間更長的閘機實際開放時間，最長允許達(dá)到預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間T的2倍。步驟503中，如果判定當(dāng)前的通行模式為牽引兒童通行或者拖曳行李通行，則采用一預(yù)定的取值大于1(如1.5-2)的數(shù)值作為調(diào)節(jié)因數(shù)k，從而對牽引兒童通行或者拖曳行李通行給予比預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間更長的閘機實際開放時間，以避免閘機出現(xiàn)反復(fù)無效的關(guān)閉和打開動作，防止出現(xiàn)錯誤阻礙通行、耽誤時間的現(xiàn)象，降低了人身傷害風(fēng)險。步驟504中，如果判定當(dāng)前通行模式為多人尾隨通行，則保持預(yù)設(shè)開放時間區(qū)間作為閘機的實際開放時間區(qū)間。

在確定了閘機的實際開放時間區(qū)間之后，通行邏輯控制器檢測紅外線光幕203根據(jù)紅外線的被遮擋情況而產(chǎn)生紅外通行檢測信號，紅外通行檢測信號用于表征閘機的通行空間中的行人位置區(qū)間。當(dāng)紅外通行檢測信號表示行人進(jìn)入到閘機的通行空間時，則通行邏輯控制器立即控制閘機打開，并且進(jìn)行計時，根據(jù)圖5的步驟中所確定的閘機的實際開放時間區(qū)間，在計時達(dá)到該實際開放時間區(qū)間后控制閘機關(guān)閉。當(dāng)然，根據(jù)紅外通行檢測信號，當(dāng)判斷行人位置區(qū)間處在會被閘機的攔阻器夾持的位置時，則通行邏輯控制器控制閘機暫緩關(guān)閉，并且進(jìn)行報警提示。當(dāng)識別的通行模式為多人尾隨通行，通行邏輯控制器在紅外通行檢測信號表示行人進(jìn)入到閘機的通行空間時，也會進(jìn)行報警提示。

可見，本發(fā)明利用閘機通道的前方一定距離范圍內(nèi)設(shè)置的以壓力傳感為實現(xiàn)方式的通行狀態(tài)檢測區(qū)，預(yù)測計算當(dāng)前行人的通行速度和通行狀態(tài)，并根據(jù)通行速度和通行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)閘機從打開到關(guān)閉的時間區(qū)間，實現(xiàn)了通行時間長度的按需分配，相比采用固定時間區(qū)間的通行邏輯控制來說，降低了平均通行時長；對于行動遲緩、攜帶行李或引領(lǐng)兒童等情形，基于預(yù)測的通行速度和通行狀態(tài)，延長閘機從打開到關(guān)閉的時間區(qū)間，一方面降低了安全風(fēng)險，另一方面避免了閘機反復(fù)開關(guān)或提前關(guān)閉所造成的通行延誤；通過對通行狀態(tài)的有效識別，可以避免誤報警發(fā)生，并且對于識別出來的尾隨闖關(guān)等行為能夠進(jìn)行有效警示。

以上實施例僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。