一种公园公厕智慧管理系统及方法与流程

1.本发明涉及智慧管理技术领域，具体为一种公园公厕智慧管理系统及方法。


背景技术：

2.随着城市的文明化和绿色健康化发展，在一些大型的景区公园内智能公厕开始越来越普及化以及智能化；在这些大型景区公园内始终避免不免人流量高时人们对公厕的使用需求，而按大多数人的习惯总是习惯性的找最近的或者实时看见的公厕进行使用，在这种情况下总是避免不了人们因不了解公园内其他公厕的分布及使用情况，同时无法具体的获知在目前等待的公厕的具体使用情况出现人们在该公厕内因盲目等待排队而造成的浪费大量娱乐时间的情况，给人们带来不好的体验感。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种公园公厕智慧管理系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种公园公厕智慧管理方法，管理方法包括：
5.步骤s100：对公园内各公厕划定周围目标监测区域，将位于周围目标监测区域内的人群设为疑似人群，将各周围目标监测区域内的公厕作为目标公厕；对疑似人群进行特征分析，对疑似人群内行人进行筛查确定目标人群；目标人群包括第一目标人群、第二目标人群；
6.步骤s200：基于步骤s100得到各公厕的预计人流量q＝a b，其中a表示第一目标人群内的行人数量，b表示第二目标人群内的行人数量；
7.步骤s300：基于历史数据对使用者在公厕内厕位处于使用中状态下的时间规律进行捕捉分析，并计算得到使用者在不同使用状态下的规律时长区间；使用状态包括普通使用状态、特殊使用状态；其中，将使用者对应分为中青年、小孩、老人；
8.步骤s400：当某一目标公厕的预计人流量q大于流量阈值时，管理系统对某一目标公厕进行轮换状态的识别和显示，同时对某一目标公厕进行使用率或轮换率的计算；
9.步骤s500：用户可基于管理系统显示的目标公厕的轮换状态、使用率、轮换率进行预计等待时长的参考；管理系统可同时向用户推送与目标公厕距离最近的预计人流量q小于流量阈值的另一公厕。
10.进一步的，步骤s100中对疑似人群进行特征分析，对疑似人群内行人进行筛查确定目标人群的过程包括：
11.步骤s101：设定第一距离阈值，分别获取疑似人群中各行人从当前位置出发与目标公厕之间的最短路径距离s；将最短路径距离s小于第一距离阈值的行人筛选出来作为第一待定人群；在第一待定人群中将走向趋势与目标公厕方向相反的行人进行排除得到第一目标人群；
12.步骤s102：将最短路径距离s大于第一距离阈值的行人筛选出来作为第二待定人群；在第二待定人群中将走向趋势与目标公厕方向相反的行人进行排除，追溯第二待定人群中各行人行至当前位置前所经路径的沿途路标指示牌信息；将只标有公厕指向信息的路标指示牌设为第一指示牌，将同时标有公厕指向信息和其他指向信息的路标指示牌设为第二指示牌，将标有两个以上其他指向信息的路标指示牌设为第三指示牌；
13.步骤s103：分别追溯第二待定人群中各行人路过的与第二指示牌、第三指示牌对应的存在方向选择的岔路口，以岔路口为起点，获取起点与目标公厕之间的最短路径距离s’,将最短路径距离s与最短路径距离s’做偏差值r计算，r＝s
’‑
s；当偏差值r大于偏差阈值时，在第二待定人群中将对应部分的行人进行排除最终得到第二目标人群；
14.筛选得到的第一目标人群内的行人为距离目标公厕近的行人，在本技术中默认为这部分行人具有前往目标公厕进行使用的可能性，将走向趋势与目标公厕方向相反的行人进行排除是为了排除在监测过程中将距离目标公厕近但其实是刚从目标公厕内出来的行人，这部分行人通常不再有前往目标公厕进行形式的可能；筛选得到的第二目标人群内的行人为距离目标公厕次近的行人，在本技术中默认为这部分行人具有前往目标公厕进行使用的可能性，但可能性小于第一目标人群内的行人，将走向趋势与目标公厕方向相反的行人进行排除同样是为了排除在监测过程中将距离目标公厕近但其实是刚从目标公厕内出来的行人，设置偏差值r的计算过程是为了防止因行人在一些蜿蜒的路径上前往目标公厕的过程中，因路径的弯曲设置，导致行人在过程中出现走向趋势与目标公厕相反而被排除的误判情况。
15.进一步的，对行人走向趋势与目标公厕方向之间的关系判断的过程包括：
16.步骤s111：获取行人当前所处路径的两端，将路径中与目标公厕距离最近的一端设为第一端，将路径的另一端设为第二端；
17.步骤s112：在连续若干个时刻，若行人从当前时刻下所处位置出发与目标公厕之间的最短距离不断扩大，判定该行人走向趋势与目标公厕方向相反；若行人从当前时刻下所处位置出发与目标公厕之间的最短距离不断缩小，判定判定该行人走向趋势与目标公厕方向相同；
18.设置走向趋势的目的是为了排除部分距离目标公厕近但其实是刚从目标公厕内出来的行人，使得最终得到的目标人群精准，以及后续计算得到的预计人流量的数据准确。
19.进一步的，步骤s300对使用者在公厕内厕位处于使用中状态下的时间规律进行捕捉分析的过程包括：
20.步骤s301：对历史使用者在使用公厕厕位时的使用时长数据进行记录捕捉，将捕捉到的若干使用时长数据基于使用者的类别不同将数据进行归类存储，得到对应不同类别使用者的使用时长数据集；一类使用者对应一类使用时长数据集；使用者的类别包括中青年、小孩、老人；
21.步骤s302：分别对各类使用时长数据集进行均值计算得到各类使用时长数据集的平均使用时长；将各类使用时长数据集内的若干使用时长分别与该类使用时长数据集的平均使用时长进行偏差计算得到对应的若干偏差值h
ij
，公式为h
ij
＝c
ij-zi；其中，c
ij
表示第i类使用时长数据集中第j个使用时长数据，zi表示第i类使用时长数据集的平均使用时长；h
ij
表示第i类使用时长数据集中第j个使用时长数据的对应偏差值；
22.因为中青年、小孩、老人在生理结构上的不同，行为方便性的区别，所以他们在使用公厕上的时长规律也是不同的，上述过程可使得在对公厕使用情况实现智能管理的过程中，能够清楚的得到公厕内各厕位的具体使用情况，实现了具体情况具体分析，提高了数据的准确性。
23.进一步的，基于在步骤s300中捕捉分析得到的时间规律计算得到使用者在不同使用状态下的规律时长区间的过程包括：
24.步骤s311：分别对不同类使用时长数据集建立第一数据集和第二数据集；将各类使用时长数据集内与对应平均使用时长的偏差值h大于0的使用时长数据归为该类使用时长数据集的第一数据集内数据；将每类使用时长数据集内与对应平均使用时长的偏差值h小于0的使用时长数据归为该类使用时长数据集的第二数据集内数据；将第一数据集和第二数据集内没有出现重复情况的数据进行舍弃；
25.步骤s312：设当前第一数据集内的最小数据为第一取值范围的下限值x1，设当前第一数据集内的最大数据为第一取值范围的上限值y1，第一取值范围如：(x1，y1)；设当前第二数据集内的最小数据为第二取值范围的下限值x2，设第二数据集内的最大数据为第二取值范围的上限值y2，第二取值范围如：(x2，y2)；将第一取值范围对应于特殊使用状态下的规律时长区间；将第二取值范围对应于普通使用状态下的规律时长区间；
26.上述对不同使用者在不同使用状态下的规律时长区间的计算过程是为了能在后续对各公厕内各厕位进行使用情况监测的过程中提供基准数据。
27.进一步的，步骤s400包括：
28.步骤s401：当使用者进入某一厕位时，对使用者进行类别判断，提取各类使用者各自普通使用状态下的规律时长区间(x2，y2)，各自特殊使用状态下的规律时长区间(x1，y1)；默认使用者的使用状态为普通使用状态；记某一公厕内的厕位数为n，当前时刻某一公厕内出现有使用者处于使用中状态的厕位数为m；
29.步骤s402：当时，该公厕不处于轮换状态，显示该公厕的使用率为
30.步骤s403：当时，该公厕处于轮换状态；对公厕内各厕位上的各使用者用各自对应的x2值进行倒计时，当倒计时结束，使用者未结束使用，将使用者由默认的普通使用状态调整为特殊使用状态；记公厕内使用者处于特殊使用状态下的厕位总数为b；显示该公厕的轮换率为
31.在本技术中默认在得到第一目标人群和第二目标人群时的筛选距离能够满足当行人到达目标公厕时，公厕内使用者已结束使用状态或者即将结束使用状态；不处于轮换状态的公厕，意味着公厕内本身存在有空厕位，在使用压力上是较小的；处于轮换状态的公厕，意味着公厕内本身不存在空厕位，且公厕内有部分厕位上存在在使用时长上较长的处于特殊使用状态的使用者，且这部分使用者存在预计人流量到达目标公厕时还未能结束使用状态；上述数据的设置是为了管理系统能向相关用户展示公厕使用信息，让用户掌握实际等待公厕的具体使用情况，以做出是否更换目标公厕或者继续等待使用的决定，为景区内各公厕实现错峰管理，避免出现过多的行人聚集在同一公厕内的情况。
32.为更好的实现上述方法还提出了一种公园公厕智慧管理方法的园公厕智慧管理
系统，管理系统包括：人群筛查模块、使用规律分析模块、使用规律时长计算模块、综合计算模块、参考显示模块；
33.人群筛查模块，用于对公园内各公厕划定周围目标监测区域，将位于目标监测区内的疑似人群进行特征分析，对疑似人群内行人进行筛查确定目标人群；
34.使用规律分析模块，用于根据历史数据对使用者在公厕内厕位处于使用中状态下的时间规律进行捕捉分析；
35.使用规律时长计算模块，用于接收使用规律分析模块中的数据，并对使用者在不同使用状态下的规律时长区间进行计算；
36.综合计算模块，用于对目标公厕进行预计人流量、使用率、轮换率的计算；
37.参考显示模块，用于接收并显示综合计算模块中的数据，向用户推送其他公厕信息。
38.进一步的，人群筛查模块包括趋势判断单元、人群排除单元、目标人群锁定单元、预计人流量计算单元；
39.趋势判断单元，用于对行人走向趋势与目标公厕方向之间的关系进行分析判断；
40.人群排除单元，用于接收趋势判断单元中的数据对疑似人群排除相关行人；
41.目标人群锁定单元，用于接收人群排除单元中的数据在疑似人群中对目标人群进行锁定；
42.预计人流量计算单元，用于接收目标人群锁定单元中的数据并计算得到每个目标公厕的预计人流量数据。
43.进一步的，使用规律分析模块包括数据分类单元、偏差计算单元；使用规律时长计算模块包括数据处理单元、范围处理单元；
44.数据分类单元，用于将捕捉到的若干使用时长数据基于使用者的类别不同进行数据归类存储；
45.偏差计算单元，用于分别对各类使用时长数据集进行均值计算并将各类使用时长数据集内的若干使用时长分别与该类使用时长数据集的平均使用时长进行偏差计算；
46.数据处理单元，用于接收偏差计算单元中的数据，分别对不同类使用时长数据集建立第一数据集和第二数据集；基于偏差值对偏差计算单元中的数据进行数据集归类处理；
47.范围处理单元，用于接收数据处理单元中的数据，基于数据计算得到使用者在不同使用状态下的规律时长区间。
48.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明能实现将公园内各公厕的实际使用情况对游客进行数据展示，能实现对公园内各公厕进行预计人流量的的预测，对预计人流量大于流量阈值的公厕进行相关参考数据的计算，并向游客展示并提供参考；本发明可以实现让游客掌握等待的目标公厕的具体使用情况，以辅助做出是否更换目标公厕或者继续等待使用的决定，为景区内各公厕实现错峰管理，避免出现过多的行人聚集在同一公厕内的情况。
附图说明
49.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实
施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
50.图1是本发明一种公园公厕智慧管理方法的流程示意图；
51.图2是本发明一种公园公厕智慧管理系统的结构示意图。
具体实施方式
52.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
53.请参阅图1-图2，本发明提供技术方案：一种公园公厕智慧管理方法，管理方法包括：
54.步骤s100：对公园内各公厕划定周围目标监测区域，将位于周围目标监测区域内的人群设为疑似人群，将各周围目标监测区域内的公厕作为目标公厕；对疑似人群进行特征分析，对疑似人群内行人进行筛查确定目标人群；目标人群包括第一目标人群、第二目标人群；
55.其中，对疑似人群进行特征分析，对疑似人群内行人进行筛查确定目标人群的过程包括：
56.步骤s101：设定第一距离阈值，分别获取疑似人群中各行人从当前位置出发与目标公厕之间的最短路径距离s；将最短路径距离s小于第一距离阈值的行人筛选出来作为第一待定人群；在第一待定人群中将走向趋势与目标公厕方向相反的行人进行排除得到第一目标人群；
57.步骤s102：将最短路径距离s大于第一距离阈值的行人筛选出来作为第二待定人群；在第二待定人群中将走向趋势与目标公厕方向相反的行人进行排除，追溯第二待定人群中各行人行至当前位置前所经路径的沿途路标指示牌信息；将只标有公厕指向信息的路标指示牌设为第一指示牌，将同时标有公厕指向信息和其他指向信息的路标指示牌设为第二指示牌，将标有两个以上其他指向信息的路标指示牌设为第三指示牌；
58.步骤s103：分别追溯第二待定人群中各行人路过的与第二指示牌、第三指示牌对应的存在方向选择的岔路口，以岔路口为起点，获取起点与目标公厕之间的最短路径距离s’,将最短路径距离s与最短路径距离s’做偏差值r计算，r＝s
’‑
s；当偏差值r大于偏差阈值时，在第二待定人群中将对应部分的行人进行排除最终得到第二目标人群；
59.其中，对行人走向趋势与目标公厕方向之间的关系判断的过程包括：
60.步骤s111：获取行人当前所处路径的两端，将路径中与目标公厕距离最近的一端设为第一端，将路径的另一端设为第二端；
61.步骤s112：在连续若干个时刻，若行人从当前时刻下所处位置出发与目标公厕之间的最短距离不断扩大，判定该行人走向趋势与目标公厕方向相反；若行人从当前时刻下所处位置出发与目标公厕之间的最短距离不断缩小，判定判定该行人走向趋势与目标公厕方向相同；
62.步骤s200：基于步骤s100得到各公厕的预计人流量q＝a b，其中a表示第一目标人群内的行人数量，b表示第二目标人群内的行人数量；
63.步骤s300：基于历史数据对使用者在公厕内厕位处于使用中状态下的时间规律进行捕捉分析，并计算得到使用者在不同使用状态下的规律时长区间；使用状态包括普通使用状态、特殊使用状态；其中，将使用者对应分为中青年、小孩、老人；
64.其中，对使用者在公厕内厕位处于使用中状态下的时间规律进行捕捉分析的过程包括：
65.步骤s301：对历史使用者在使用公厕厕位时的使用时长数据进行记录捕捉，将捕捉到的若干使用时长数据基于使用者的类别不同将数据进行归类存储，得到对应不同类别使用者的使用时长数据集；一类使用者对应一类使用时长数据集；使用者的类别包括中青年、小孩、老人；
66.步骤s302：分别对各类使用时长数据集进行均值计算得到各类使用时长数据集的平均使用时长；将各类使用时长数据集内的若干使用时长分别与该类使用时长数据集的平均使用时长进行偏差计算得到对应的若干偏差值h
ij
，公式为h
ij
＝c
ij-zi；其中，c
ij
表示第i类使用时长数据集中第j个使用时长数据，zi表示第i类使用时长数据集的平均使用时长；h
ij
表示第i类使用时长数据集中第j个使用时长数据的对应偏差值；
67.例如说，对于男厕和女厕分为进行中青年、小孩、老人的类别捕捉，其中女厕中，中青年类别的使用时长数据集为{3，4，2，5，3.5，2.5}，单位为分钟，则平均使用时长为3min；小孩类别的使用时长数据集为{1，2，3，2.5，3，4}，单位为分钟，则平均使用时长为2.58min；所以在女厕中，中青年类别的若干偏差值h的计算过程分别为：h＝3-3＝0；h＝4-3＝1；h＝2-3＝-1；h＝5-3＝2；h＝3.5-3＝0.5；h＝2.5-3＝-0.5；小孩类别的若干偏差值h的计算过程分别为：h＝1-2.58＝-1.58；h＝2-2.58＝-0.58；h＝3-2.58＝0.02；h＝2.5-2.58＝-0.08；h＝3-2.58＝0.02；h＝4-2.58＝1.42；
68.其中，基于捕捉分析得到的时间规律计算得到使用者在不同使用状态下的规律时长区间的过程包括：
69.步骤s311：分别对不同类使用时长数据集建立第一数据集和第二数据集；将各类使用时长数据集内与对应平均使用时长的偏差值h大于0的使用时长数据归为该类使用时长数据集的第一数据集内数据；将每类使用时长数据集内与对应平均使用时长的偏差值h小于0的使用时长数据归为该类使用时长数据集的第二数据集内数据；将第一数据集和第二数据集内没有出现重复情况的数据进行舍弃；
70.步骤s312：设当前第一数据集内的最小数据为第一取值范围的下限值x1，设当前第一数据集内的最大数据为第一取值范围的上限值y1，第一取值范围如：(x1，y1)；设当前第二数据集内的最小数据为第二取值范围的下限值x2，设第二数据集内的最大数据为第二取值范围的上限值y2，第二取值范围如：(x2，y2)；将第一取值范围对应于特殊使用状态下的规律时长区间；将第二取值范围对应于普通使用状态下的规律时长区间；
71.步骤s400：当某一目标公厕的预计人流量q大于流量阈值时，管理系统对某一目标公厕进行轮换状态的识别和显示，同时对某一目标公厕进行使用率或轮换率的计算；
72.其中，步骤s400包括：
73.步骤s401：当使用者进入某一厕位时，对使用者进行类别判断，提取各类使用者各自普通使用状态下的规律时长区间(x2，y2)，各自特殊使用状态下的规律时长区间(x1，y1)；默认使用者的使用状态为普通使用状态；记某一公厕内的厕位数为n，当前时刻某一公厕内
出现有使用者处于使用中状态的厕位数为m；
74.步骤s402：当时，该公厕不处于轮换状态，显示该公厕的使用率为
75.步骤s403：当时，该公厕处于轮换状态；对公厕内各厕位上的各使用者用各自对应的x2值进行倒计时，当倒计时结束，使用者未结束使用，将使用者由默认的普通使用状态调整为特殊使用状态；记公厕内使用者处于特殊使用状态下的厕位总数为b；显示该公厕的轮换率为
76.步骤s500：用户可基于管理系统显示的目标公厕的轮换状态、使用率、轮换率进行预计等待时长的参考；管理系统可同时向用户推送与目标公厕距离最近的预计人流量q小于流量阈值的另一公厕。
77.为更好的实现上述方法还提出了一种公园公厕智慧管理系统，管理系统包括：人群筛查模块、使用规律分析模块、使用规律时长计算模块、综合计算模块、参考显示模块；
78.人群筛查模块，用于对公园内各公厕划定周围目标监测区域，将位于目标监测区内的疑似人群进行特征分析，对疑似人群内行人进行筛查确定目标人群；
79.其中，人群筛查模块包括趋势判断单元、人群排除单元、目标人群锁定单元、预计人流量计算单元；
80.趋势判断单元，用于对行人走向趋势与目标公厕方向之间的关系进行分析判断；
81.人群排除单元，用于接收趋势判断单元中的数据对疑似人群排除相关行人；
82.目标人群锁定单元，用于接收人群排除单元中的数据在疑似人群中对目标人群进行锁定；
83.预计人流量计算单元，用于接收目标人群锁定单元中的数据并计算得到每个目标公厕的预计人流量数据；
84.使用规律分析模块，用于根据历史数据对使用者在公厕内厕位处于使用中状态下的时间规律进行捕捉分析；
85.使用规律时长计算模块，用于接收使用规律分析模块中的数据，并对使用者在不同使用状态下的规律时长区间进行计算；
86.综合计算模块，用于对目标公厕进行预计人流量、使用率、轮换率的计算；
87.参考显示模块，用于接收并显示综合计算模块中的数据，向用户推送其他公厕信息；
88.其中，使用规律分析模块包括数据分类单元、偏差计算单元；使用规律时长计算模块包括数据处理单元、范围处理单元；
89.数据分类单元，用于将捕捉到的若干使用时长数据基于使用者的类别不同进行数据归类存储；
90.偏差计算单元，用于分别对各类使用时长数据集进行均值计算并将各类使用时长数据集内的若干使用时长分别与该类使用时长数据集的平均使用时长进行偏差计算；
91.数据处理单元，用于接收偏差计算单元中的数据，分别对不同类使用时长数据集建立第一数据集和第二数据集；基于偏差值对偏差计算单元中的数据进行数据集归类处理；
92.范围处理单元，用于接收数据处理单元中的数据，基于数据计算得到使用者在不同使用状态下的规律时长区间。
93.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
94.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。