李志豪
无锡奥特维科技股份有限公司 江苏 无锡 214028
摘要：下文主要研究自动检票启门式闸机控制系统的组成部分，提出控制系统的实现建议，旨在为相关的自动检票启门式闸机控制系统良好运行和应用提供帮助。
关键词：自动检票；启门式闸机；控制系统
自动检票闸机控制系统属于地铁自动化系统中非常重要的部分，是确保有票乘客能够自由性的出入、没有票乘客阻隔门外的基础设备，也是人工智能技术在轨道交通系统中运用的一部分。在控制系统运行的过程中，闸机主要就是启门式与杆式，当前多数地铁站中都利用三杆式的闸机，主要原因就是能够在预防多人同时性进出的情况下，保证控制效果。但是，在应用过程中还存有乘客携带物品不方便的问题，在出现紧急状况的时候也不能及时性的疏散乘客，而启门式的闸机控制系统在应用的过程中，可以通过人体检测系统预防出现一卡多人进入的问题，确保闸门能够准确性的启闭。
一、自动检票中启门式闸机控制系统的组成部分
（一）物理部分
从物理层面来讲，相关的闸机主要是闸机外壳部分。显示灯部分、读卡器部分、蜂鸣器部分、传感器部分、控制模块部分组合而成，其中的控制模块属于重要部分，主要用来采集传感器设备所发出的信号，对其进行分析与判断，并且发出有关的控制指令，直接决定闸门的开启状态、关闭状态。
（二）系统的控制组成部分
对于有关的系统控制组成部分来讲，以非常复杂的双向通行闸机控制系统为例，需要先刷卡的一侧主要就是入口，同时需要对另外一侧的同行进行禁止，在通道之内没有乘客的时候，才能重新设置程序，允许两侧同行。同时还需要是实话的针对通道之内乘客的活动状况进行检测，按照结果做出一系列的动作。系统的控制流程，就是通道模式选择之后进行数据信息检测，明确有无人员进入，如果有的话就要对身高进行判断，然后判断通道之内人员的数量，明确有无一卡多人进入的现象，没有问题的时候才能开门，如果存在问题就要进行关门保护[1]。
二、自动检票启门式闸机控制系统实现
（一）明确具体的传感器位置
在确定传感器设备排列方式的过程中，应结合闸机尺寸特点、高度特点等，设置在闸机的1米位置，例如：上海轨道交通一号线中的自动检票机的长度、宽、高分别是2000毫米、280毫米、1000毫米，在检测高度为1000毫米的情况下，考虑我国男性步长在550毫米到700毫米之间，女性步长在600毫米左右，所以将传感器的分布宽度设置在800毫米。为保证传感器的设置未知科学性，应该先了解人体的情况，按照不同地区、年龄与性别的人群差异性，明确人体的各个部分尺寸比例关系，根据正常人的身体结构设置，可以按照国家的相关标准，在被检测人员不穿鞋、少穿衣服的情况下测量，将其作为依据设置传感器的位置。为预防启门式闸机设备打伤乘客，还需在两侧区域设置传感器，同时为了方便乘客刷卡，还要将检测高度控制在1.2米，明确人体身高是否已经满足了刷卡的要求，在人体审稿超出1.2米的时候，不允许闸门打开。
（二）设计数据采集系统
利用加外围电路的形式进行光电传感器信号的接收和发送，之后借助串口实时性的读取、保存所检测的数据信息。对于硬件部分来讲，P0与P1口与传感器的接收端之间相互连接，便于进行传感器数据信息的读取。为了能够节约资源，在发射端区域应该设置电源。与此同时，P2口的位置设置蜂鸣器、状态指示灯等各种控制报警与相关信息提示，在外部区域还需设置时钟电路、串口和程序下载的接口，并且设置能够采集数据信息的硬件电路。在软件系统设置的过程中，主要采用单片机设备、上位机设备的通信系统，进行数据信息的发送和存储，利用串口将相关传感器设备所检测出来的数据信息向着上位机设备发送，每10毫秒发送一次。为了保证相关数据信息内容的全面性，应该将审稿数据信息、身材数据信息、携带物品数据信息分成不同的类型和组别，针对性的进行采集和处理，在人体通过闸机的时候，每10毫秒对数据信息进行采集一次，每个种类的数据信息采集五次，这样才能确保所有数据信息的真实性与可靠性[2]。
（三）合理设计相关的算法
可以利用知识库+判别规则的形式实现人体的识别目的，采集数据信息之后对人体与物体通过自动检票设备期间的传感器遮挡状况进行分析，利用0表达没有遮挡，利用1表达有遮挡，按照不同的情况创建相应的人体、物体知识库系统。首先，在创建知识库系统的过程中，应该保证其可以准确识别经过检票口人体的情况，根据身高将人体分成1200毫米以下无需购票、1200毫米以上需要购票两种人群。根据携带物品的情况将其分成胸前携带、后备携带、受体携带等不同类型，由于通过闸门的时候携带物会对身体造成遮挡，所以可以创建其他不同的分类，例如：根据胖瘦分成胖、瘦、正常。根据走路姿态分成直立、两腿分。根据人群间距可以分成担任与多人通过，然后在知识库中设置相应的权值，便于作为参考。其次，合理设置相关的规则库系统。为确保知识库的全面性，弥补传统知识库的缺陷，可以在其中设置规则库，并且按照以往经验、所掌握的知识等创建能够推断的规则集，主要就是：规则1，对于高度在1.2米以下的物体无需识别可以直接放行。规则2，对于物体在移动期间形状不发生改变，但是人体通过会导致腿部有一些变化，需要仔细的进行检查。规则3，权值已经达到1的时候就要及时性的判断，无需对比相关类别。........规则n，检测有一卡多人进入的时候，就要及时性的做出报警。最后，应该注重算法的实现，如图1所示，在S1和S2对左侧通道状态进行检测的过程中，S1”、S2”就能够进行左侧通道状态的监测，其中IN1主要就是进入过程中的试图进入状态，IN2主要就是进入过程中刷卡进入状态，IN3主要就是正在进入的状态，IN4就是已经进入的状态，OUTI1-4都是离开期间的各类状态，假设在一个时间点某侧是允许进入的状态，如若另外一侧有IN，就代表着存在乘客错误进入通道的现象，系统就能够及时的报警，提示相关工作人员和乘客。在通道中其余的传感器设备，能够对乘客数量进行检测，按照数据测试分析、模型分析的状况，详细的了解各种乘客通过期间的数据信息，设计相应的识别算法，然后按照乘客通过阶段的传感器遮挡状况，及时性的将通行情况识别出来。为加快反应方面的速度，应该从原本人体进入到通道开始进行人数判断，转变成为进入刷卡位置就要判断的模式，在算法之内还需设置详细性的记录推理，加入相关的人体数据逻辑分析系统、反推力系统等等，保证推理数据信息的准确性，及时发现两人一卡的现象[3]。
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图1.系统的算法
结语：
自动检票中启门式闸机控制系统的组成部分较为特殊，为了能够更好的应用相关控制系统，应该合理设置算法、规则，创建知识库与规则库系统，利用各种形式来保证相关启门式闸机控制系统的良好运行与高效化的应用。
参考文献：
[1]刘鹏, 刘长亮, 韩远征. 浅谈低温状态下门式启闭机设计原则[J]. 中阿科技论坛(中英阿文), 2019,8(02):99-101+231-234.
[2]叶彬. 门式启闭机门架结构有限元分析[J]. 电力勘测设计, 2020, 13(3):7-10,22.
[3]赵沃洲, 许定光. 大跨度门式启闭机关键技术研究[J]. 广东水利水电, 2020,22(3):77-80.
作者简介：李志豪(1991年10月),汉族,江苏省江阴市,助理工程师,本科,研究方向：非标自动化机械设备