基于移動物聯(lián)網(wǎng)的智慧泊車系統(tǒng)設計

崔景超　張麗麗　沈忱林

摘要：該文旨在設計一個基于移動物聯(lián)網(wǎng)的用于城市智能停車的軟硬件系統(tǒng)，用戶可以通過手機APP查詢周圍停車場及空閑車位信息，支持在線預約停車位；停車場具有車牌自動識別、空閑車位自動分配、車位自動導引、數(shù)據(jù)分析等功能，實時提供關鍵點（城市中心區(qū)域、商業(yè)區(qū)和旅游景點）的空閑車位信息，可方便車主停車，還可為城市基礎建設中的停車場分布、交通疏導和智慧城市建設提供幫助和依據(jù)。

關鍵詞：移動物聯(lián)網(wǎng)；智能；停車場；停車位；預約

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）20-0139-02

The Design of Intelligent Parking System Based on the Mobile Networking Technology

CUI Jing-chao， ZHANG Li-li， SHEN Chen-lin

（School of Computer Science and Engineering， Jiangsu University of Science and Technology， Zhenjiang 212003， China）

Abstract： This paper aims to design a software and hardware system based on the mobile networking technology for urban intelligent parking.Users can query parking lots and free parking information through the mobile phone APP，this system supports make an appointment for parking spaces online.The parking lot has the functions，such as automatic identification， automatic allocation of free parking spaces， parking guidance， data analysis and other functions，providing key points （city center area， commercial area and tourist attractions） free parking information.These can not only facilitate the owner to stop， but also provide help and support for parking lot， traffic guidance and the wisdom of urban construction in the city infrastructure construction.

Key words：the mobile networking； intelligence； parking lot； parking space； appointment

1 背景分析

隨著機動車保有量不斷增加，“停車難，找車位難”問題日漸凸顯，這不僅浪費了車主們寶貴的時間，給他們帶來不便，而且隨之而來的交通堵塞、安全問題日益嚴重。所以，如何能使車主們實時獲取目的地附近停車場、停車位信息，如何更有效地利用和管理停車場等一系列問題亟待解決。

目前，市場上缺乏具有查詢、預約停車位及在線支付功能的手機軟件，現(xiàn)有的手機軟件只支持停車場查詢功能。此外，很多停車場缺乏對車輛的引導和空間的管理，使停車場內(nèi)停車效率低，而且，不同的停車場系統(tǒng)相對獨立，還沒有形成標準、規(guī)范、統(tǒng)一的停車信息服務系統(tǒng)，導致難以在城市范圍內(nèi)實現(xiàn)大規(guī)模的全方位停車信息服務，從而停車管理缺少系統(tǒng)性的規(guī)劃和建設。

2 項目意義

緩解用戶停車難的問題。用戶可以通過手機APP查詢周圍停車場及車位信息，支持在線預約停車位和在線支付功能。從而不僅可以減少停車場內(nèi)的迂回時間，可以幫助駕駛員快速、準確地找到停車位；而且可以緩解違章停車、進出停車場麻煩等問題。

提高停車場管理效率。停車場系統(tǒng)具有車牌自動識別功能、空車位自動分配和導引系統(tǒng)，不需要人工進行空車位的統(tǒng)計及分配。不僅提高了停車場的運行效率，也有利于維持停車場內(nèi)部的秩序安全。

數(shù)據(jù)分析功能。為城市基礎建設中的停車場分布、交通疏導以及智慧城市建設提供幫助和依據(jù)。

節(jié)能環(huán)保。在停車場系統(tǒng)中采用超聲波感應LED燈有利于實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，有助于緩解政府能源供應及建設的壓力。

3 總體設計

1）基于移動終端的APP系統(tǒng)：

支持用戶實時查詢停車場及其車位信息且可以通過電子地圖進行停車場路線導航，還可以實現(xiàn)在線預約及支付等功能。

2）停車場車牌識別與認證系統(tǒng)：

具有基于視覺的車牌識別功能，ETC會員自動過閘機，非會員過閘機時需領取憑證。通過實時監(jiān)控，對出入車輛信息進行記錄。

3）空閑停車位查詢和導引系統(tǒng)：

通過地磁傳感器檢測空車位；使用Dijkstra算法，制定最優(yōu)路徑，當車主刷卡進入停車場時，服務器會計算一個未占用車位的最優(yōu)路徑，并且通過LED引導屏和LED指示燈引導車主停車。

4）在線停車計費系統(tǒng)：

系統(tǒng)自動計算出用戶的停車時長并計算費用，除用現(xiàn)金支付外，會員可以刷卡收費和在線支付，非會員可以選擇在線支付功能。

5）大數(shù)據(jù)智能數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)：

系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的信息進行數(shù)據(jù)分析，包括平均停車時長、車位滿/空率、停車場分布率和歷史數(shù)據(jù)分析等功能。

6）節(jié)能照明系統(tǒng)：

在停車場內(nèi)部使用超聲波感應LED節(jié)能燈。在沒有人（車）移動或沒有控制命令的情況下，LED燈處于節(jié)能模式；當檢測到有人（車）移動的信息時，就轉為全亮模式。見圖1。

表1 模塊實現(xiàn)的具體功能

[模塊名稱＼&功能＼&停車場PC管理客戶端模塊＼&即時更新停車位信息、記錄車輛信息、停車場系統(tǒng)管理＼&Android手機客戶端模塊＼&查詢目的地附近停車場車位信息、預約停車位、路線導航＼&視頻模塊＼&實時監(jiān)控、車牌識別、對出入車輛信息進行記錄＼&地磁傳感器模塊＼&檢測停車位是否空閑，傳送數(shù)據(jù)，

改變LED車位提示燈狀態(tài)＼&LED引導屏模塊＼&將停車位導引最佳方案動態(tài)顯示在車輛行駛路徑上的LED引導屏上＼&超聲波感應模塊＼&檢測是否有車輛及人員活動，避免長時間無用照明，節(jié)約能源＼&]

圖1 總體設計圖

4 具體實現(xiàn)

系統(tǒng)結構圖如圖2所示。

4.1硬件實現(xiàn)

1）視頻模塊：基于arm2410開發(fā)板啟動USB ZC301攝像頭，實時監(jiān)控和即時拍照，從而實現(xiàn)車牌識別、信息記錄和安全監(jiān)控等功能。

2）地磁傳感器模塊：基于Arduino UNO R3開發(fā)板，通過HMC5883L 三軸磁場傳感器感應停車位上磁場的變化，從而判斷車位是否空閑，并將獲得的數(shù)據(jù)傳送至PC端，從而獲取停車位狀態(tài)信息。

3）LED引導屏模塊：LED裝置從信息中心接收相應數(shù)據(jù)，當車輛駛入時，顯示其相應的空車位引導路線。

4）超聲波感應LED節(jié)能燈：基于Arduino UNO R3開發(fā)板，并通過HC-SR04超聲波模塊探測到附近是否有車輛活動，當超聲波模塊檢測到附近（可設探測距離）有車輛或人員活動時，將傳送指令使LED燈長亮，當附近無活動時，延遲一段時間后熄滅LED燈。

4.2軟件實現(xiàn)

4.2.1 Android手機客戶端

1）百度地圖離線導航。

2）在線搜索附近停車場，查看附近停車場發(fā)布的車位信息，完成預約功能。

4.2.2 停車場PC管理客戶端

1）車位統(tǒng)計：對硬件返回的數(shù)據(jù)即時處理，統(tǒng)計空閑車位信息。

2）車牌識別：使用主流車牌識別算法，快速高效準備地識別出車牌號，并存入數(shù)據(jù)庫。

3）記錄車輛信息：使用SQL Server數(shù)據(jù)庫對駛入車輛信息進行存儲。

4）車位引導：使用Dijkstra算法制定最優(yōu)路徑，并上傳信息中心。

5）大數(shù)據(jù)分析：管理員依據(jù)數(shù)據(jù)庫里一段時間內(nèi)的存儲的車輛停車信息進行分析，判斷停車場是否需要擴建。

圖2 系統(tǒng)結構圖

5 結束語

本系統(tǒng)以嵌入式系統(tǒng)終端開發(fā)和移動互聯(lián)網(wǎng)應用體驗為核心，采用移動終端開發(fā)技術，集成傳感器技術、網(wǎng)絡通信技術、圖像處理與識別技術設計并研發(fā)一套基于移動互聯(lián)網(wǎng)的智慧泊車系統(tǒng)，用以解決城市停車難的問題。系統(tǒng)具有在線停車場和空閑車位的查詢、預約功能，在線支付功能，車牌自動識別功能，停車位自動引導功能，數(shù)據(jù)分析等功能，可以廣泛地應用于城市中的各類停車場，項目的實施可以有效解決城市停車難的問題，對于緩解城市交通堵塞、停車場建設規(guī)劃、交通規(guī)劃等提供數(shù)據(jù)支持！

綜上，本項目的應用前景十分廣闊，具有重要的商業(yè)價值！

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