(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210985566.9 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 武汉北曦盛科技有限公司 地址 430021 湖北省武汉市江汉区解 放大 道557号 (72)发明人 刘展博　 (51)Int.Cl. E21F 17/18(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G06V 20/54(2022.01) G06V 20/59(2022.01) (54)发明名称 一种基于智能化和图像分析的地铁运行安 全巡检系统 (57)摘要 本发明公开一种基于智能化和图像分析的 地铁运行安全巡检系统， 包括： 目标区域划分模 块、 等候区域安全性分析模块、 地铁隧道安全性 分析模块、 地铁内部空气质量分析模块、 数据库 和预警终端， 本发明不仅在地铁隧道和地铁车内 空气质量方面监测分析比较全面， 而且对地铁等 候区域内的等候乘客行为进行监测分析， 分析维 度比较多元化， 进而可以保证对地铁隧道安全、 等候区域内等候乘客行为和地铁内空气质量分 析的精确性， 确保各车厢内的湿度符合人体舒适 湿度， 使驾驶员的舒适感上升， 从而降低由于湿 度不适宜对驾驶员驾驶行为的影 响， 对地铁隧道 内的湿度进行监测分析， 从而保证地铁的安全有 效运行。 权利要求书4页 说明书9页 附图1页 CN 115370420 A 2022.11.22 CN 115370420 A 1.一种基于智能化和图像分析的地铁运行安全巡检系统， 其特征在于， 包括： 目标区域 划分模块、 等候区域安全性分析模块、 地铁隧道 安全性分析模块、 地铁内部空气质量分析模 块、 数据库和预警 终端； 所述目标区域划分模块用于将目标区域划分为等候 区域和隧道内部区域， 将等候区域 划分为各等 候子区域， 并获取等 候区域监控视频； 所述等候区域安全性分析模块用于根据等候区域监控视频分析各等候子区域对应的 安全系数； 所述地铁隧道安全性分析模块用于分析地铁的隧道安全， 所述地铁隧道安全性分析模 块包括地铁隧道安全监测单 元和地铁隧道安全分析 单元； 所述地铁内部空气质量分析模块用于分析地铁的内部空气质量， 所述地铁 内部空气质 量分析模块包括空气质量 监测单元和空气质量分析 单元； 所述数据库用于存储倚靠行为对应的背部特征， 存储各倚靠夹角对应的风险系数， 存 储投掷行为对应的手部特征， 存储各投掷物类型单位体积对应的权重因子， 存储下客区域 正常图片， 存储各异常状态对应的危险因子， 存储隧道允许噪声分贝， 存储隧道安全湿度， 存储车厢安全温度、 安全湿度、 允许烟雾浓度； 所述预警终端用于根据 各等候子区域对应的安全系数、 地铁隧道安全分析单元和空气 质量分析 单元的分析 结果进行相应预警。 2.根据权利要求1所述的一种基于智能化和图像分析的地铁运行安全巡检系统， 其特 征在于： 所述目标区域 为地铁乘车区域。 3.根据权利要求1所述的一种基于智能化和图像分析的地铁运行安全巡检系统， 其特 征在于： 所述根据等候区域监控视频分析各等候子区域对应的安全系数的具体分析方法 为： S1： 将各等候子区域分别编号为1,2,...,i,...,n， 并从等候区域监控视频中提取各等 候子区域的监控视频； S2： 将各等 候子区域的监控视频按照预设的帧数划分为各等 候子区域图片； S3： 将各等 候子区域图片聚焦 在上客区域； S4： 基于各等候子区域图片识别各等候乘客的背部特征， 并将其与数据库中存储的倚 靠行为对应的背部特征进行对比， 进而判断该等候乘客是否存在倚靠行为， 若存在倚靠行 为， 则识别该等候乘客的倚靠物， 进而判断该等候乘客倚靠物是否是地铁车门， 若 是地铁车 门， 则将等候乘客记为倚靠车门乘客， 并获取倚靠车门乘客与车门的夹角， 将该夹角记为倚 靠夹角； S5： 将倚靠车门乘客的倚靠夹角与数据库中存储的各倚靠夹角对应的风险系数进行匹 配， 进而匹配出倚靠 夹角的风险系数； S6： 基于各等候子区域图片识别各等候乘客的手部特征， 并将其与数据库中存储的投 掷行为对应的手部特征进行对比， 进而判断该等候乘客是否存在投掷行为， 若存在投掷行 为， 则从该等候子区域图片 中提取等候乘客的投掷参数， 所述投掷参数包括投掷物类型和 投掷物体积； S7： 从投掷参数中提取投掷物类型， 并将其与数据库中存储的各投掷物类型单位体积 对应的权 重因子进行对比， 进 而从中匹配出投掷物类型 单位体积的权 重因子；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115370420 A 2S8： 根据各等候子区域的等候乘客的投掷物体积、 投掷物类型单位体积的权重因子和 倚靠车门乘客的倚靠夹角对应的风险系数分析各等候子区域的上客区域对应的候车行为 规范系数， 其计算公式为： 其中ηi表示第i个等候子区域的上客区域对应 的候车行为规范系数， vi、 λi分别表示第i个 等候子区域的等候乘客的投掷物体积、 投掷物类 型单位体积的权重因子， δi表示第i个等候子区域内倚靠车门乘客的倚靠夹角对应的风险 系数， i表示各等 候子区域的编号， i ＝1,2,...,n； S9： 将各等 候子区域图片聚焦 在下客区域； S10： 将各等候子区域图片与数据库中存储的下客区域正常图片进行对比， 并由此识别 出各等候子区域的异常状态， 将异常状态与数据库中存储的各异常状态对应的危险因子进 行匹配， 进 而从中匹配出 各等候子区域对应异常状态的危险因子； S11： 根据各等候子区域对应异常状态的危险因子和各等候子区域的上客区域对应的 候车行为规范系数分析各等候子区域对应的安全系数， 其计算公式为： 其中 μi表示第i个 等候子区域对 应的安全系数， e表示自然常数， γi表示第i个 等候子区域对 应异常状态的危险因子 。 4.根据权利要求1所述的一种基于智能化和图像分析的地铁运行安全巡检系统， 其特 征在于： 所述地铁隧道安全监测单元用于对各隧道子区域在各监测时间点进行安全监测， 其具体方法为： A1： 使用噪声传感器对各隧道子区域在各监测时间点进行噪声监测； A2： 使用湿度传感器对各隧道子区域在各监测时间点进行湿度监测。 5.根据权利要求1所述的一种基于智能化和图像分析的地铁运行安全巡检系统， 其特 征在于： 所述地铁隧道安全分析单元用于对各隧道子区域在各监测时间点的安全监测结果 进行分析， 其具体分析 方法为： B1： 将各隧道子区域分别编号 为1,2,...,x,...,y； B2： 将各监测时间点分别编号 为1,2,...,d,...,r； B3： 获取各隧道子区域在各监测时间点的噪声分贝； B4： 将各隧道子区域在各监测时间点的噪声分贝与数据库中存储的隧道允许噪声分贝 进行对比， 并据此分析各隧道子区域在各监测时间点对应的噪声污染系数， 其计算 公式为： 其中 表示第x个隧道子区域在第d个监测时间点对应的噪声污染系数， DBxd 表示第x个隧道子区域在第d个监测时间点的噪声分贝， DB表 示隧道允许噪声分贝， x表 示各 隧道子区域的编号， x＝1,2,. ..,y， d表示各监测时间点的编号， d＝1,2,. ..,r； B5： 获取各隧道子区域在各监测时间点的湿度； B6： 将各隧道子区域在各监测时间点的湿度与数据库中存储的隧道安全湿度进行对 比， 并据此分析各隧道子区域在各监测时间点对应的湿度危险系数， 其计算公式为： 其中σxd表示第x个隧道子区域在第d个监测时间点对应的湿度危险系数， αxd权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115370420 A 3