一种基于时空大数据的景区实时负荷监控方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于时空大数据的景区实时负荷监控方法及系统，方法包括以下步骤：S1、获取景区客流量数据；S2、进行景区地图分块；S3、对客流数据进行区域划分；S4、参考景区过往的真实客流数据以及最大负荷数值，为景区的每个景点设置一个游客载流上限标签，记为tValue，并将负荷阈值设置为游客载流量上限*80％；S5、对步骤S1获取的客流量数据进行处理，判断景点客流量是否超负荷；S6、采用基于百度Echarts的景区实时客流分布密度热力图展示当前客流量信息。本发明专利技术能够根据景区内各景点最大游客承载能力，为景区提供超负荷短信预警，实时负荷状态监控。

A real-time load monitoring method and system for scenic spots based on time and space big data

【技术实现步骤摘要】
一种基于时空大数据的景区实时负荷监控方法及系统
本专利技术属于时空大数据的技术应用领域，特别涉及一种基于时空大数据的景区实时负荷监控方法及系统。
技术介绍
移动物联网与物联网的融合，利用多层技术手段实现旅游景区人流分析逐渐被广泛应用起来，对景区游客流量进行实时统计和监控，便于管理人员对客流量进行管控和疏导，在有效避免安全事件发生的同时，也为旅游行业管理者提供精确、科学、详细、使用的游客数据和信息服务，提升旅游行业的管理和服务水平。虽然部分景区也安装了监控设备和人流告警装置，但是都不能做到有效实时性，不能具体精确到景区内的某个景点，对游客的实时统计工作也相对滞后，在景区内景点达到负荷值时，使得管理人无法第一时间获取应急数据，有针对性的对具体某个景点做疏散工作，进而影响游客的旅游体验。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够根据景区内各景点最大游客承载能力，为景区提供超负荷短信预警，实时负荷状态监控基于时空大数据的景区实时负荷监控方法及系统。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于时空大数据的景区实时负荷监控方法，包括以下步骤：S1、获取景区客流量数据，采用以下两种方式获取景区客流量数据：一是基于视频分析原理，采用以头、肩识别的方式进行游客量统计，捕捉当前景点的游客数量；二是基于WiFi模式，在景区内部覆盖网络信息，当游客连接开放式WiFi时则会被统计到数据库；S2、进行景区地图分块；S3、对客流数据进行区域划分；S4、参考景区过往的真实客流数据以及最大负荷数值，为景区的每个景点设置一个游客载流上限标签，记为tValue，并将负荷阈值设置为游客载流量上限*80％，同时入库保存；S5、对步骤S1获取的客流量数据进行处理，判断景点客流量是否超负荷；S6、采用基于百度Echarts的景区实时客流分布密度热力图展示当前客流量信息。进一步地，所述步骤S2包括以下子步骤：S21、计算景点的经纬度二进制编码：地球的经度区间是[-180,180]，纬度区间是[-90,90]；首先计算纬度编码：将区间[-90,90]二分为[-90,0)和[0,90]左右两个区间,判定景点的纬度所处区间，若景点处于左边区间则记为0，处于右边区间则记为1；将景区所处区间继续划分为左右两个区间，判定景点的纬度所处区间，若景点处于左边区间则记为0，处于右边区间则记为1；依次对景点所处区间进行划分和判断操作，得到景点纬度的八位数二进制编码；采用与纬度编码相同的划分和判断操作，得到景点经度的八位数二进制编码；S22、生成GeoHash编码，按照偶数位放经度，奇数位放纬度的规则，重新组合经度和纬度的二进制串，生成16位新的二进制编码；然后将16位二进制编码转化成十进制数值，再查找对应的base32编码，即可得到GeoHash编码；S23、重复步骤S21和S22的操作，得到景区内每个景点的GeoHash编码。进一步地，所述步骤S3包括以下子步骤：S31、将步骤S1获取到的实时客流数据按时间和空间一一对应进行划分：将时间数据分别以yyyy-MM-dd和hh:mm:ss的形式进行分割，分别得到年月日的时间字符串和时分秒的字符串；将空间数据做GeoHash编码处理，判断GeoHash字符串的前缀是否和步骤S2中得到的各个景点GeoHash编码相同，将相同的客流数据点判定为位于对应的景点之中；S32、将处理后的得到时间字符串年月日、时分秒和GeoHash编码按照yyyy-MM-dd+GeoHash编码+hh:mm:ss的形式重新组合，得到多个矩形区域。进一步地，所述步骤S5具体实现方法为：采用基于SparkStreaming的实时客流统计来对客流量数据进行处理，具体的步骤为：S51、添加一张工作人员表，存储景区内负责各个景点的管理人员的信息；S52、为每个景点添加一个客流数变量count和权重变量weight，统计每批次数据在不同景点的count值，并计算出weight值：weight(i)＝count(i)/(count(1)+count(2)+…+count(n))i＝1,2，…，n，n表示景点总数量；S53、当count(i)≥tValue，即当景点i的客流量超过所设景点客载阈值时，此时不宜再接纳游客，数据库查询i景点负责人的联系方式，向景点管理人员发送警告消息。进一步地，所述步骤S6包括以下子步骤：S61、采用步骤S5得到的结果流作为热力图的数据源；其中，定义经纬度为位置信息，weight为权重，热力图的数据格式由(lat,lng,weight)组成，lat表示纬度，lng表示经度；S62、基于canvas在地图上填充数据；S63、根据步骤S5得到的每个数据点的权重值weight，计算每个数据点在地图上的透明度值alpha：weightMin＝alpha[0]，weightMax＝alpha[1]，其余的alpha值的计算公式为：alpha[i]＝(weight[i]-weight[min])/(weight[max]-weight[min])；S64、调用canvas提供的getImageData()方法得到画布上每个像素点的灰度值，从而得到彩色色带中对应位置的颜色。本专利技术还公开了一种基于时空大数据的景区实时负荷监控系统，包括数据源采集模块、景区数据分析模块、客流负荷监控模块和结果可视化模块，景区数据分析模块包括景区地图划分子模块和客流数据划分子模块；所述数据源采集模块，用于通过调用第三方API获取精确的景区内各景点的GIS信息；基于景区提供的免费WiFi获取游客的GPS数据；基于视频分析原理，采用以头、肩识别的方式获取游客量；所述景区地图划分子模块，用于对景区GIS数据进行优化处理：将景区根据景点位置进行地图分块；所述客流数据划分子模块，用于对游客GPS数据进行优化处理：对游客GPS数据进行区域划分；所述客流负荷监控模块，用于为每个景点添加客流阈值标签，比较当前客流量与阈值，当客流量超出阈值时发出警告；添加景区景点管理人员表并存储各个景点负责人的联系方式，当出现负荷警告时，联系该景点负责人；为经过每个景点的客流数据添加一个权重值，实时计算权重值；所述结果可视化模块，用于定义热力图的数据格式，并基于canvas在地图上填充数据，根据每个数据点的权重计算对应的透明值alpha，然后在地图上进行热力图绘制。本专利技术的有益效果是：本专利技术的监控方法能够根据景区内各景点最大游客承载能力，为景区提供超负荷短信预警，实时负荷状态监控。一方面在景区景点承载超负荷的情况下，向景区管理人员下发预警短信，避免景区超负荷接待；另一方面通过绘制景区人数分布图，掌握景区内每个景点在不同时段内的人口密度分布及游客行为特征，预测景区未来游客数量，方便工作人员提前做好各景点超载措施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时空大数据的景区实时负荷监控方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、获取景区客流量数据，采用以下两种方式获取景区客流量数据：一是基于视频分析原理，采用以头、肩识别的方式进行游客量统计，捕捉当前景点的游客数量；二是基于WiFi模式，在景区内部覆盖网络信息，当游客连接开放式WiFi时则会被统计到数据库；/nS2、进行景区地图分块；/nS3、对客流数据进行区域划分；/nS4、参考景区过往的真实客流数据以及最大负荷数值，为景区的每个景点设置一个游客载流上限标签，记为tValue，并将负荷阈值设置为游客载流量上限*80％，同时入库保存；/nS5、对步骤S1获取的客流量数据进行处理，判断景点客流量是否超负荷；/nS6、采用基于百度Echarts的景区实时客流分布密度热力图展示当前客流量信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于时空大数据的景区实时负荷监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取景区客流量数据，采用以下两种方式获取景区客流量数据：一是基于视频分析原理，采用以头、肩识别的方式进行游客量统计，捕捉当前景点的游客数量；二是基于WiFi模式，在景区内部覆盖网络信息，当游客连接开放式WiFi时则会被统计到数据库；
S2、进行景区地图分块；
S3、对客流数据进行区域划分；
S4、参考景区过往的真实客流数据以及最大负荷数值，为景区的每个景点设置一个游客载流上限标签，记为tValue，并将负荷阈值设置为游客载流量上限*80％，同时入库保存；
S5、对步骤S1获取的客流量数据进行处理，判断景点客流量是否超负荷；
S6、采用基于百度Echarts的景区实时客流分布密度热力图展示当前客流量信息。


2.根据权利要求1所述的一种基于时空大数据的景区实时负荷监控系统，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：
S21、计算景点的经纬度二进制编码：地球的经度区间是[-180,180]，纬度区间是[-90,90]；
首先计算纬度编码：将区间[-90,90]二分为[-90,0)和[0,90]左右两个区间,判定景点的纬度所处区间，若景点处于左边区间则记为0，处于右边区间则记为1；
将景区所处区间继续划分为左右两个区间，判定景点的纬度所处区间，若景点处于左边区间则记为0，处于右边区间则记为1；
依次对景点所处区间进行划分和判断操作，得到景点纬度的八位数二进制编码；
采用与纬度编码相同的划分和判断操作，得到景点经度的八位数二进制编码；
S22、生成GeoHash编码，按照偶数位放经度，奇数位放纬度的规则，重新组合经度和纬度的二进制串，生成16位新的二进制编码；然后将16位二进制编码转化成十进制数值，再查找对应的base32编码，即可得到GeoHash编码；
S23、重复步骤S21和S22的操作，得到景区内每个景点的GeoHash编码。


3.根据权利要求1所述的一种基于时空大数据的景区实时负荷监控系统，其特征在于，所述步骤S3包括以下子步骤：
S31、将步骤S1获取到的实时客流数据按时间和空间一一对应进行划分：将时间数据分别以yyyy-MM-dd和hh:mm:ss的形式进行分割，分别得到年月日的时间字符串和时分秒的字符串；将空间数据做GeoHash编码处理，判断GeoHash字符串的前缀是否和步骤S2中得到的各个景点GeoHash编码相同，将相同的客流数据点判定为位于对应的景点之中；
S32、将处理后的得到时间字符串年月日、时分秒和GeoHash编码按照yyyy-MM-dd+GeoHash编码+hh:mm:ss的形式重新组合，得到多个矩形区域。


4.根据权利要求1所述的一种基于时空大数据的景区实时负荷监控系统，其特征在于，所述步骤S5具体实现方法为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：江维，邹草心，詹瑾瑜，李响，何杰，李博智，蔡玉舒，周巧瑜，
申请(专利权)人：电子科技大学，中电科大数据研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51