[发明专利]一种景区游客链式出行服务系统及方法

权利要求书

1.一种景区游客链式出行服务系统，其特征在于：所述服务系统包括智能终端模块、视频监控模块、人流量检测模块和云平台模块，所述服务系统用于实现拥挤识别；

智能终端模块用于实时采集游客地理位置信息，发送至云平台模块；用于接收并显示云平台反馈的动态信息，以使游客获得动态出行信息；

视频监控模块用于实时采集景区内各区域及景区内各景点的视频监控图像，并上传至云平台；

人流量检测模块用于实时采集各景点出入口的人流量，并上传至云平台模块；

云平台模块用于接收智能终端模块采集的游客地理位置信息；用于结合景区GIS地图，生成景区内人流分布图，计算景区内各区域的区域拥挤指数；用于接收视频监控模块采集的视频图像，识别各景点排队人数；用于接收人流量检测模块检测的景点出入口人流量，依据景点饱和容量限制，确定各时段允许进入景点的人数；用于根据景点排队人数以及允许进入景点的人数，计算景区内各景点排队拥挤指数；用于将景区人流分布图、景区内各区域的区域拥挤指数、各景点排队人数、各景点排队拥挤指数发送至智能终端模块显示；

所述服务系统还用于实现排队预测；

智能终端模块用于实时采集游客地理位置信息，发送至云平台模块；用于接收并显示云平台反馈的动态信息，以使游客获得动态出行信息；

视频监控模块用于实时采集景区内各区域及景区内各景点的视频监控图像，并上传至云平台；

人流量检测模块用于实时采集各景点出入口的人流量，并上传至云平台模块；

云平台模块用于接收视频监控模块采集的视频图像，识别各景点排队人数；用于接收人流量检测模块采集的各景点出入口的人流量，计算游客进入及离开各景点的速率，根据景点饱和容量，预计景点排队时间；用于将各景点预计排队时间发送至智能终端模块显示；

所述服务系统还用于实现路线推荐；

智能终端模块用于实时采集游客地理位置信息，获取游客选择的目的地景点，并发送至云平台模块；用于接收并显示云平台模块反馈的动态信息，以使游客获得动态出行信息；

视频监控模块用于实时采集景区内各区域及景区内各景点的视频监控图像，并上传至云平台模块；

云平台模块用于接收智能终端模块采集的游客地理位置信息和游客选择的目的地景点；用于接收视频监控模块采集的视频图像，识别各景点排队人数；用于接收人流量检测模块采集的各景点出入口的人流量，根据进出各景点的游客数、景点饱和容量以及景点排队人数，预计景点排队时间；用于根据游客地理位置、游客选择的目的地景点以及景点预计排队时间，生成连接所有目的地景点的推荐路线；用于将推荐路线信息发送至智能终端模块显示；

所述服务系统还用于实现应急响应；

智能终端模块用于实时获取游客的地理位置信息；用于获取游客上报的事件信息；用于接收云平台生成的应急响应方案，反馈给游客；

视频监控模块用于实时采集景区及各景点的视频监控图像，并上传至云平台模块；

云平台模块用于实时接收游客的地理位置信息；用于接收游客上报的事件信息；用于接收视频监控模块采集的视频图像，并与预案库中的事件图像进行图像对比；用于根据游客位置、事件情况、景区人流分布确定实施相应的应急响应方案；用于将应急响应方案发送至智能终端模块显示。

2.一种景区游客链式出行方法，其特征在于：所述方法具体过程为：

步骤一、智能终端模块实时采集游客地理位置信息以及获取游客选择的目的地景点；

步骤二、云平台模块接收智能终端模块采集的游客地理位置信息以及获取游客选择的目的地景点，将游客地理位置信息与景区GIS地图相结合，生成景区人流分布图，计算景区内各区域的区域拥挤指数，反馈至智能终端模块；

步骤三、视频监控模块实时采集景区内各景点的视频监控图像，人流量检测模块实时采集景区内各景点出入口的人流量，上传至云平台；

步骤四、云平台模块接收视频监控模块采集的视频监控图像以及人流量检测模块采集的景区内各景点出入口人流量，计算各景点排队拥挤指数，预计景点排队时间，并反馈至智能终端模块；

步骤五、云平台模块根据游客地理位置信息、游客选择的目的地景点、景点预计排队时间，生成连接所有目的地景点的推荐路线，并将推荐的路线反馈至智能终端模块；游客通过智能终端模块，选择符合不同出行需求的路线，实现链式出行；

所述步骤一中智能终端模块实时采集游客地理位置信息以及获取游客选择的目的地景点；具体过程为：

所述智能终端模块为智能手机、智能手环或景区内可触摸电子操作屏；

智能手机及景区内可触摸电子操作屏包含景区电子地图窗口、目的地景点选择窗口、出发地选择窗口、到达地选择窗口、景区人流分布窗口、景点排队拥挤信息窗口以及应急事件上报窗口；

智能手环采集游客地理位置信息；

所述步骤二中云平台模块接收智能终端模块采集的游客地理位置信息以及获取游客选择的目的地景点，将游客地理位置信息与景区GIS地图相结合，生成景区人流分布图，计算景区内各区域的区域拥挤指数，反馈至智能终端模块；具体过程为：

智能终端模块获取游客地理位置信息，结合景区GIS地图，识别区域的聚集人数，根据聚集人数计算区域拥挤指数，并反馈至智能终端模块；

根据聚集人数计算区域拥挤指数的公式如下：

其中，D为某一区域拥挤指数；M为某一区域所能容纳的人数；N′为某一区域聚集的人数；

所述步骤四中云平台模块接收视频监控模块采集的视频监控图像以及人流量检测模块采集的景区内各景点出入口人流量，计算各景点排队拥挤指数，预计景点排队时间，并反馈至智能终端模块；具体过程为：

所述视频监控模块采集各景点排队的视频监控图像，将各景点无游客排队的图像与有游客排队的图像进行对比，识别出有游客排队的图像中的排队人数；

所述人流量检测模块采集景区内各景点出入口的人流量，依据景点饱和容量限制，确定各时段允许进入景点的人数；

根据排队人数以及允许进入景点的人数，计算景点排队拥挤指数，具体过程如下：

按照一定的时间长度T将时间划分,为N个时间段，N取值为正整数，表示为T₀,T₁,…,T_n,…,利用视频监控图像，识别出各时间段各景点排队人数Q_num，设某时间段为T_n，T_n时间段结束时，停留在景点内的游客人数为Q_stay，则Q_stay＝Q_in-Q_out+Q'_stay；

其中Q_in表示在T_n时间段内人流量检测模块所检测到的进入景点的人数，Q_out表示在T_n时间段内人流量检测模块所检测到的离开景点的人数，Q'_stay表示上一个时间段T_n-1停留在景点内的游客人数；

景点饱和容量设为Q_max，各时段景点内实际游客数不能超过景点的饱和容量，即应当满足Q_stay＝Q_in-Q_out+Q'_stay≤Q_max；当T_n时间段结束时，停留在景点内的游客人数Q_stay满足Q_stay≥Q_max时，则在下一个时间段T_n+1内，不允许游客进入景点；当T_n时间段结束时，停留在景点内的游客人数Q_stay满足Q_stayQ_max时，则在下一个时间段T_n+1内，允许进入景点的游客人数为Q'_in＝Q_max-Q'_stay；

则景区内各景点排队拥挤指数表示为：

其中，C为该时间段景点排队拥挤指数；Q_num为该时间段景点排队人数；Q'_in为该时间段允许进入景点的游客人数；

将在T_n+1时段之前的所有时段，即T₀～T_n各时段进入景点的游客人数Q_in加权取均值得Q，作为游客在T_n+1时段从队伍尾端开始排队进入景区及各景点出入口的速率的预测值，即V_in＝Q/T，游客在T_n+1时段开始排队进入景点的预计景点排队时间即为T_w＝Q_num/V_in；

所述步骤五中云平台模块根据游客地理位置信息、游客选择的目的地景点、景点预计排队时间，生成连接所有目的地景点的推荐路线，并将推荐的路线反馈至智能终端模块；游客通过智能终端模块，选择符合不同出行需求的路线，实现链式出行；具体过程为：

以游客游览所有选择的目的地景点所用的总时间最少为目标，选择出行路线；

建立如下数学模型：

(1)目标函数为：

其中，h为游客游览所有选择的目的地景点所需的小时数，h＝1,2,…,m；m取值为正整数；

设游客选择的目的地景点个数为n′；

设d_ij表示目的地景点i到景点j之间的距离，i,j＝0,1,…,n′，其中0表示当前所在的位置；n′取值为正整数；

设游客选择的目的地景点集合A＝{i|i＝0，1，2，...,n′}，其中0表示当前所在的位置；

目的地景点i到景点j之间的距离为d_ij，设游客一般行走速度为v，游客在第h小时是否选择景点i到景点j的路径为x_ijh，

则游客在景点间行走所需的总时间为：

设每个目的地景点i的游览时间为t_i，排队等待的时间为w_i，设游客在第h小时是否浏览目的地景点i为c_ih，

则游客游览所有目的地景点所花费的总时间为：

游客在目的地景点排队等待的总时间为：

(2)约束条件

每个景点只游览一次，因此有：

设游客预计游玩的总时间为常数k，k0，要求游客游览所有选择的目的地景点所用的总时间最少且不能超过游客预计游玩的总时间；

综上，数学模型如下：

x_ijh,c_ih∈{0,1}

i,j∈{0,1,2,...,n′}

对模型求解，得到经过游客选择的所有目的地景点，每个目的地景点只经过一次，且

游客游览所有选择的目的地景点所用的总时间最少的路线。