上海市人民公園 客流統(tǒng)計(jì)與預(yù)警系統(tǒng)

一、概述
人民公園地處上海市中心最繁華地區(qū)，主園門位于南京西路231號。公園北鄰南京西路，南鄰上海市人民政府以及人民廣場，西鄰黃陂北路，東沿西藏中路。
人民公園由時(shí)任市長陳毅提名，于1952年10月1日開園。2000年配合市政建設(shè)進(jìn)行大規(guī)模改建，面貌煥然一新。有面積10公頃。植物配置獨(dú)具匠心，種植各類樹木200余種。蜿蜒的曲橋?qū)@內(nèi)水景分為荷花池和碧翠湖，小橋流水和西山景區(qū)的瀑布、溪流給游客以歡快之感。南極石、張思德雕像和五卅紀(jì)念碑成為青少年愛國主義教育的標(biāo)志。?
人民公園里還設(shè)有藝術(shù)館、迷你但齊全的“歡樂谷”，北面有國際飯店、大光明電影院等古董老建筑，南面隔著人民廣場是摩天樓組成的城市新興天際線。被很多人認(rèn)為是上海的“中央公園”。
客流的動(dòng)態(tài)監(jiān)測可以采用多種方式。一種方式是采用手機(jī)信號進(jìn)行檢測，但由于手機(jī)信號分屬三大運(yùn)營商，整合多源數(shù)據(jù)面臨著體制和協(xié)調(diào)的困難；同時(shí)，手機(jī)信號定位精度較低，難以精確地估計(jì)各場館空間內(nèi)的人流數(shù)，對局部空間中極端客流的檢測無能為力。另一種方式是采用技術(shù)手段進(jìn)行客流的統(tǒng)計(jì)和估計(jì)，主要技術(shù)手段包括紅外和視頻兩種方式。目前，隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展，采用視頻手段進(jìn)行客流監(jiān)測和統(tǒng)計(jì)成為一種趨勢。
通過視頻手段統(tǒng)計(jì)和檢測客流主要分為單目、雙目兩種，單目方式通過架設(shè)通用視頻攝像機(jī)，根據(jù)視頻信號的分析獲取人流數(shù)量或密度等信息，但由于其技術(shù)的局限性，目前的統(tǒng)計(jì)精度較低。雙目技術(shù)利用雙目立體視覺技術(shù)，通過專用的雙目立體視覺硬件裝置，可以實(shí)現(xiàn)高精度的客流計(jì)數(shù)，是目前視頻客流統(tǒng)計(jì)中最先進(jìn)的技術(shù)。
上海大學(xué)智慧城市研究院通過多年的悉心研究，已研制成功了最新的基于立體視覺技術(shù)的客流計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器可以使用在具有不同高度和寬度的進(jìn)出口，適應(yīng)各種不同的復(fù)雜環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高達(dá)98%以上的計(jì)數(shù)精度，這為國家會(huì)展中心的客流統(tǒng)計(jì)和檢測提供了高精度的檢測手段，使得實(shí)時(shí)的人流檢測和預(yù)警成為可能。
本方案基于雙目立體視覺客流計(jì)數(shù)器，在各場館（包括大廳、商業(yè)中心）出入口、走廊等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部署客流計(jì)數(shù)器，通過后臺的統(tǒng)計(jì)管理軟件實(shí)時(shí)檢測各出入口、各場館內(nèi)、走廊內(nèi)的客流數(shù)量，準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)各場館的的動(dòng)態(tài)參觀人數(shù)，據(jù)此進(jìn)行客流統(tǒng)計(jì)和預(yù)測，一旦發(fā)現(xiàn)極端擁擠情況則及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號。

二、系統(tǒng)方案
1、系統(tǒng)目標(biāo)
通過公園的出入口的客流精確計(jì)數(shù)，統(tǒng)計(jì)進(jìn)出公園、公園內(nèi)空間的動(dòng)態(tài)客流數(shù)據(jù)，進(jìn)行后臺的客流統(tǒng)計(jì)和大數(shù)據(jù)挖掘，為公園的日常客流管理和安保提供精確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐；同時(shí)，設(shè)置多層級的客流預(yù)警閥值，當(dāng)客流超越預(yù)警值時(shí)，觸發(fā)不同的管理預(yù)案。
2、系統(tǒng)總體概況
系統(tǒng)在公園的出入口部署雙目立體視覺客流計(jì)數(shù)器，實(shí)時(shí)采集進(jìn)出人流數(shù)量，通過無線WIFI網(wǎng)絡(luò)/4G/光纖將客流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到后臺的數(shù)據(jù)處理中心，并及時(shí)對客流數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和分析處理，包括突發(fā)大客流的預(yù)警、園內(nèi)動(dòng)態(tài)參觀人數(shù)統(tǒng)計(jì)、參觀人數(shù)分時(shí)分地點(diǎn)統(tǒng)計(jì)、客流量動(dòng)態(tài)預(yù)測、客流量動(dòng)態(tài)變化規(guī)律挖掘等。
下圖是整個(gè)系統(tǒng)的示意圖：

圖1 系統(tǒng)示意圖

3、系統(tǒng)硬件
(1)客流計(jì)數(shù)器
本系統(tǒng)采用上海大學(xué)智慧城市研究院最新研制的基于雙目立體視覺的的客流計(jì)數(shù)器，主要性能指標(biāo)見附件，技術(shù)指標(biāo)在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。
該計(jì)數(shù)器采用雙目立體視覺原理，計(jì)數(shù)器安裝在門框上緣的中央，攝像頭垂直向下。計(jì)數(shù)器安裝與攝像機(jī)視角、檢測區(qū)域等的關(guān)系如圖2所示（該示意圖的安裝高度約2.2M，檢測區(qū)域的水平寬度約為1.4M，通常對應(yīng)于公交車門的場合）。對于不同的檢測寬度，只需相應(yīng)增加安裝高度或改變設(shè)備的鏡頭焦距，可以適應(yīng)大多數(shù)門的安裝要求。對于超寬（>4M）的進(jìn)出門，可在同一門安裝多計(jì)數(shù)器解決。

圖2 攝像機(jī)視角和客流檢測區(qū)域

(2)通信網(wǎng)絡(luò)
計(jì)數(shù)器可以接入有線（支持POE）和無線網(wǎng)絡(luò)，為了便利安裝和使用，本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)擬采用現(xiàn)有的WIFI網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備支持靜態(tài)或動(dòng)態(tài)IP地址，只要聯(lián)上WIFI網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器就可以自動(dòng)接收實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。
(3)數(shù)據(jù)處理中心
數(shù)據(jù)處理中心接收、存儲、處理計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，配置有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器、大數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)及大屏幕顯示器。
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器存儲和管理客流采集及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。Web服務(wù)器配置B/S模式的應(yīng)用軟件，使得系統(tǒng)應(yīng)用人員能夠隨時(shí)通過聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)查詢各類信息。
大數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行預(yù)警處理，通過微信、短信等手段及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。該計(jì)算機(jī)配置大屏幕顯示器以圖示化顯示動(dòng)態(tài)客流信息。
(4)移動(dòng)終端
移動(dòng)終端可以是筆記本、iPad、手機(jī)等，通過授權(quán)用戶實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的查詢與系統(tǒng)管理。

4、系統(tǒng)軟件
（1）大數(shù)據(jù)處理軟件
該軟件實(shí)現(xiàn)如下功能：
實(shí)時(shí)客流數(shù)據(jù)圖示化顯示：以可視化的界面及時(shí)反映動(dòng)態(tài)的客流情況和統(tǒng)計(jì)信息；
預(yù)警處理：檢測數(shù)據(jù)異常、及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息；
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：生成各類統(tǒng)計(jì)圖表；
大數(shù)據(jù)挖掘：客流趨勢預(yù)測、客流量動(dòng)態(tài)變化規(guī)律挖掘等。
（2）Web服務(wù)器軟件
該軟件通過Web方式對系統(tǒng)進(jìn)行管理和數(shù)據(jù)查詢，功能包括：
系統(tǒng)用戶管理：用戶管理、權(quán)限管理等；
系統(tǒng)計(jì)數(shù)器管理：安裝地點(diǎn)、IP地址、計(jì)數(shù)器參數(shù)設(shè)置等；
數(shù)據(jù)顯示：實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)顯示、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等；
預(yù)警顯示：對異?？土髁窟M(jìn)行預(yù)警。
（3）管理移動(dòng)端軟件
以手機(jī)APP的形式實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)器類似的功能。

5、雙目立體視覺計(jì)數(shù)器的主要性能指標(biāo)
名稱：雙目客流計(jì)數(shù)器
功能：適用于門或進(jìn)出口范圍的進(jìn)出客流計(jì)數(shù)
尺寸：18075.542（mm）
適用環(huán)境溫度：-10 - 40（℃）
安裝高度：2.0 - 4.0(m)
檢測寬度：單機(jī)1.0 - 4.0(m)（根據(jù)安裝高度和鏡頭焦距而略有不同），可以多機(jī)聯(lián)合實(shí)現(xiàn)任意寬度的檢測
接入電源：DC 12 - 24V
數(shù)據(jù)接口：RJ-45，RS-485
補(bǔ)光功能：暗光環(huán)境自帶紅外補(bǔ)光燈，可以保證2.5m以內(nèi)的計(jì)數(shù)亮度
計(jì)數(shù)準(zhǔn)確率：>98%（固定場館），>90%（公交等移動(dòng)車輛）
計(jì)數(shù)器設(shè)置：PC端PCS程序或IE瀏覽器
PCS程序系統(tǒng)要求：Windows XP及以上的Windows系統(tǒng)
瀏覽器版本要求：IE9.0及以上版本
PCS程序功能：進(jìn)出客流實(shí)時(shí)顯示，采集畫面實(shí)時(shí)顯示，多項(xiàng)計(jì)數(shù)參數(shù)的調(diào)整，錄制客流視頻，與其他上位機(jī)通信設(shè)置等等（所以這些參數(shù)也可通過IE瀏覽器設(shè)置）

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