基于占用状态感知的体育场馆场地候补调度系统及方法与流程

本发明涉及体育场馆的占用感知、资源调度及设备协同控制，尤其涉及一种将场地占用观测与候补准入执行关联的体育场馆场地候补调度系统及方法。

背景技术：

1、体育场馆中相互独立的球场通常按时段接受预约。在预约取消、原使用者提前结束或临时出现可用时段时，场馆可将对应场地提供给候补用户。由于预约记录描述的是使用资格，感知设备描述的是实际占用，两者的更新时刻和含义并不相同。

2、公开号为cn108140224a的中国专利申请公开了通过图像生成空座信息并进行座位选择的技术，其等待预订处理还考虑预计空闲开始时间。公开号为cn120525250a的中国专利申请涉及体育场馆多源数据、资源占用分析及资源调度。上述公开内容表明，占用信息能够作为空间预约或调度的输入。

3、在感知设备、调度服务器与场地执行终端通过网络连接的情况下，候补分配至实际准入之间存在时间间隔。服务器所持有的空闲记录可能已被新的占用事件推翻，重连后补发的观测也可能具有较新的接收时间而实际采集较早。仅检查预约是否冲突或仅检查服务器缓存的空闲状态，不能表明边缘状态控制器输出准入执行指令时所依据的观测仍对应当前场地。

4、此外，用户短暂离场与原使用资格结束需要分别处理。若在资格仍有效时因无人观测而释放场地，会产生不应发生的补位；若执行回执丢失后立即提供另一候补，则可能使两个资格对应的准入指令相继作用于同一场地。因此，需要使空闲观测的有效性、候补资格和场地端的准入执行保持明确的约束关系。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：在体育场馆场地占用观测与候补准入执行异步更新的情况下，如何抑制使用缓存空闲观测或已失效的释放依据生成准入指令，并在执行结果不确定时避免继续对同一场地进行相冲突的准入处理。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种基于占用状态感知的体育场馆场地候补调度系统，包括场地感知节点、边缘状态控制器、候补调度服务器和场地执行终端。场地感知节点向边缘状态控制器输出具有场地标识、采集序号、采集时间和有效性信息的观测记录。

3、边缘状态控制器根据预配置的必需感知节点集合形成连续有效空闲观测，在满足空闲确认时长后生成含有释放代次的释放证据。观测失效或场地转为占用时，在场地端使原释放证据失效并更新释放代次。候补调度服务器结合释放证据、原使用资格的释放条件以及后续预约确定可用时间窗口，为时长相容的候补请求建立绑定释放代次的排他候补令牌。

4、候补用户接受后，在场地执行终端发起入场复核时，边缘状态控制器向必需感知节点集合发出带本次复核标识的采样请求。感知节点在收到请求后采集新观测，并在采集记录形成时关联该复核标识。仅在预设响应时限内收齐并完成全部必需节点返回记录的校验、返回记录均为符合本次请求的有效空闲观测且释放代次未变时，边缘状态控制器才形成限时执行许可，并将许可标识及其绑定信息发送给候补调度服务器。

5、候补调度服务器再次校验令牌与排他占位，转入执行准备状态，记录许可标识并返回针对该许可与令牌组合的提交确认。边缘状态控制器将提交确认的处理与该场地的观测失效、定时失效和许可撤销处理串行执行，在许可未被撤销、为本地当前可执行且未使用的许可、本地执行校验时刻早于许可到期时刻、释放代次仍一致且物理状态仍为有效空闲时，先成功持久化许可已使用的标记，再输出准入执行指令；否则阻断输出。场地执行终端根据该指令更新场地准入指示，或者驱动对应受控通道执行一次放行。

6、在一种实施方式中，必需感知节点集合包含视频感知节点和毫米波感知节点，任一有效来源判定场地内有人时均保持占用，仅在全部必需来源均有效、均指示无人且节点间最坏采集时间跨度不超过预设最大采集时间跨度时累计空闲观测，不存在明确有效占用且因观测缺失、超龄或归属不明而不能确认空闲时转为未知；占用或未知均清除累计区间。

7、在一种实施方式中，释放证据、候补令牌与限时执行许可还关联控制器启动标识和场地空间配置版本，以区分控制器重新启动以及场地边界、传感器覆盖配置变化前后的观测依据。

8、在一种实施方式中，候补调度服务器以同一资源账本管理普通预约和候补分配，对同一场地保持区间排他约束，并对同一候补请求保持有效令牌唯一约束。执行准备状态下保持排他占位；对于未使用的许可，只有边缘状态控制器确认许可未使用且已撤销或到期，才允许释放相应的执行准备占位；许可已使用或者使用状态不明确时，按照本说明书的许可撤销及执行结果核对规则核对命令执行及通行状态，在取得可释放结论前保留占位。指令已输出或执行结果未明确时，转入入场待确认或核对状态。

9、本发明还提供与上述系统对应的体育场馆场地候补调度方法，通过生成释放证据、建立候补令牌、进行请求后采样复核、确认排他占位和场地端限时执行校验完成候补准入处理。

10、与仅使用服务器缓存空闲状态的处理相比，本发明将释放依据是否仍有效的判定保留在接收实时观测的场地端，并使该依据通过释放代次约束候补令牌和执行许可。当场地由空闲转为占用后又转为空闲时，新的空闲状态也不能恢复旧代次的许可，从而抑制状态反转后旧指令重新获得执行资格。

11、本次复核标识在新的采集过程形成时与观测关联，使入场复核能够排除仅通过重新接收、转发或重新标记缓存空闲结果形成的表面新鲜观测。结合本地许可有效期及执行前校验，能够限制观测复核完成后仍被延迟使用的许可。

12、执行准备、入场待确认和使用中状态分别记录，并在执行结果不确定时保持排他占位，使正常入场后的占用变化与未准入前的异常占用区别处理。上述效果来自所述控制关系，不以感知设备无漏检或者通信无延迟为前提，也不将预约排序规则本身作为感知精度改进。

1.一种基于占用状态感知的体育场馆场地候补调度系统，其特征在于，包括场地感知节点、边缘状态控制器、候补调度服务器和场地执行终端；

2.根据权利要求1所述的体育场馆场地候补调度系统，其特征在于，所述必需感知节点集合包括视频感知节点和毫米波感知节点；所述视频感知节点将人体检测位置映射至预先标定的场地区域，所述毫米波感知节点将人员存在检测结果映射至同一场地区域；所述边缘状态控制器在任一有效观测指示场地区域内有人时确定场地物理状态为占用，在所述必需感知节点集合的观测均有效、均指示无人，且根据各观测的采集时刻及其时钟映射误差上界确定的节点间最坏采集时间跨度不超过预设最大采集时间跨度时，确定当前融合观测为有效空闲观测，在不满足上述两种条件时确定场地物理状态为未知。

3.根据权利要求2所述的体育场馆场地候补调度系统，其特征在于，所述边缘状态控制器在观测采集年龄超过允许年龄、相邻有效观测间隔超过允许间隔或者存在场地边界归属不明的检测目标时，清除连续空闲观测的累计区间；所述边缘状态控制器在发起本次采样请求时记录各必需感知节点的节点启动标识及同一次启动内的采集序号基线，并将对应基线包含在所述采样请求中；各必需感知节点返回的观测记录中的节点启动标识与本次记录的节点启动标识一致，且具有大于对应基线的采集序号，且其占用观测是在该节点接收到本次采样请求后新采集的观测，本次复核标识在所述观测记录形成时与该观测关联；请求前已采集的缓存观测不作为本次复核的返回记录。

4.根据权利要求1所述的体育场馆场地候补调度系统，其特征在于，所述释放证据、候补令牌和限时执行许可还绑定边缘状态控制器的启动标识以及场地空间配置版本；所述边缘状态控制器在重新启动或者场地空间配置变化时，将场地物理状态置为未知并使此前形成的释放证据及限时执行许可失效，在重新获得满足所述空闲确认时长的连续有效空闲观测后生成新的释放证据。

5.根据权利要求1所述的体育场馆场地候补调度系统，其特征在于，所述原使用资格的释放条件包括无当前有效预约、原预约已取消、经原使用用户身份验证的提前结束记录已生效或者原预约已到期且不存在续约预约的任一种，并同时满足场地未处于维护锁定状态；在原预约仍有效且不满足所述释放条件时，所述候补调度服务器保持原使用资格，禁止仅根据无人观测建立所述候补令牌。

6.根据权利要求1所述的体育场馆场地候补调度系统，其特征在于，所述候补调度服务器将下一预约开始时刻、维护开始时刻和闭馆时刻中最早的时刻扣除末端交接保留时长，得到场地可用时间窗口的终点；根据当前时刻、候补接受允许时长及到达耗时上界确定预计到达时刻，将交接完成时刻与预计到达时刻中的较晚者加上准入指令传递、放行及入场准备所需的总配置时长上界，再与候补用户允许开始的最早时刻比较，取较晚者作为候补开始时刻；仅在候补开始时刻不晚于候补用户允许开始的最晚时刻，且候补开始时刻加上候补请求的最短使用时长不晚于所述终点时提供候补令牌，并在接受候补令牌以及输出提交确认时按各阶段的剩余到达耗时及所述总配置时长上界分别核验剩余可用时间。

7.根据权利要求1所述的体育场馆场地候补调度系统，其特征在于，所述候补调度服务器通过同一资源账本处理普通预约和候补分配，并在同一事务中校验场地无重叠分配且候补请求无其他有效候补令牌后建立所述候补令牌；所述准入执行指令包含与所述限时执行许可的许可标识一一对应的命令标识；所述边缘状态控制器持久化所述许可的使用标记，并通过所述命令标识关联已记录的处理状态，对于同一命令标识的重复提交返回已有处理状态而不再次输出准入执行指令；所述准入执行指令携带采用边缘状态控制器单调时间基准的命令执行截止时刻；所述场地执行终端按命令标识对重复命令去重，并通过经校验的时钟映射将所述命令执行截止时刻映射至执行终端的单调时间基准，再扣除以该时间基准表示的映射误差上界，得到终端本地的保守截止时刻；仅在终端本地时刻早于所述保守截止时刻且该命令尚未执行时执行，对到期或超期命令拒绝执行；在执行结果不确定时，所述候补调度服务器保持场地的排他占位，并查询所述场地执行终端的命令状态，在执行结果与场地物理状态核对完成前禁止为同一场地输出另一候补令牌的准入执行指令。

8.根据权利要求1所述的体育场馆场地候补调度系统，其特征在于，所述场地执行终端包括与场地对应的凭证验证终端以及受控通道的通行执行器；在准入执行指令输出后，所述候补调度服务器将对应候补令牌转为入场待确认状态，仅在与该候补令牌对应的凭证通行反馈能够与该次通行之后、规定关联时限内发生的场内占用变化关联时，转为使用中状态；在未输出准入执行指令时发生占用变化，使旧释放证据对应的候补资格失效，其中，尚未进入执行准备状态时撤销候补令牌并重新判断释放条件，已进入执行准备状态时保持场地排他占位并请求撤销许可，许可已使用或使用状态不明确时转入核对状态；在已输出准入执行指令但占用变化无法与凭证通行反馈关联时，保持场地占位并转入核对状态，禁止仅因候补资格失效或者许可到期解除占位。

9.根据权利要求1所述的体育场馆场地候补调度系统，其特征在于，所述边缘状态控制器将所述限时执行许可的本地到期时刻确定为：

10.一种基于占用状态感知的体育场馆场地候补调度方法，其特征在于，包括：