路側(cè)停車位檢測與服務(wù)系統(tǒng)

陳修意 苑尊 吳雙 周召巖 余維剛

摘 要：本文介紹了一種基于超聲波的路側(cè)停車位的檢測裝置及APP服務(wù)平臺，通過動態(tài)數(shù)據(jù)庫連接形成路側(cè)停車位檢測與服務(wù)系統(tǒng)。此系統(tǒng)可分為前端系統(tǒng)、信息傳遞系統(tǒng)、后端系統(tǒng)以及手機(jī)APP客戶端。前端系統(tǒng)利用單片機(jī)控制下的基于超聲波的檢測裝置，實時監(jiān)測路側(cè)停車位的使用情況；信息傳遞系統(tǒng)將各個分散的前端系統(tǒng)所收集的信息以類似“蟻群交流”的形式通過WIFI傳回信息處理中心；后臺系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)處理軟件如Access等對前端系統(tǒng)傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時交流處理；手機(jī)APP客戶端使客戶實時了解路側(cè)停車位空閑狀態(tài)及其位置信息，通過地圖導(dǎo)航引導(dǎo)用戶方便快捷地找到停車位。此系統(tǒng)若能得到合理有效的利用，能有效緩解由路側(cè)停車難帶來時間耗費(fèi)、交通擁堵、燃油浪費(fèi)、環(huán)境污染等一系列問題，給路側(cè)停車帶來極大的便利。

關(guān)鍵詞：超聲波 ； 路側(cè)停車位 ； APP服務(wù)平臺； 單片機(jī) ； 地圖導(dǎo)航

1 系統(tǒng)概述

本系統(tǒng)利用超聲波檢測裝置對路側(cè)停車位不斷進(jìn)行掃描 （檢測裝置安裝在相鄰兩輛車的路側(cè)公共邊的中間位置，一個裝置檢測兩個停車位的信息），實時檢測路邊停車位的使用狀況（占用或者非占用）。其次，將各個停車位的檢測裝置利用WIFI模塊組成局域信息傳遞網(wǎng)絡(luò)，然后將實時信息回傳給信息處理中心（計算機(jī)）。隨著路側(cè)停車位占用信息的更新，不斷對信息進(jìn)行收集，并利用MATLAB，Access等信息處理軟件，對實時信息進(jìn)行分析處理，并運(yùn)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)對分析后的信息加以匯總集合，形成一個動態(tài)信息數(shù)據(jù)庫。最后利用APP服務(wù)平臺，調(diào)用百度地圖，不斷發(fā)布停車位最新使用情況的信息，使用戶獲得實時停車位占用信息及其路線導(dǎo)航圖。具體的工作流程如圖1所示：

圖1路側(cè)停車位檢測及服務(wù)系統(tǒng)工作原理圖

2 基于超聲波的路側(cè)檢測裝置

基于超聲波的路側(cè)停車位檢測裝置主要由路側(cè)停車位信息采集單元、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)、信息接收單元三部分組成，系統(tǒng)構(gòu)成情況如圖1所示。

2.1 信息采集單元

路側(cè)停車位信息采集單元采用一種高精度的超聲波測距模塊HC-SR04，在單片機(jī)最小系統(tǒng)的時序控制下，對車位的空滿信息進(jìn)行采集。在單片機(jī)的時序控制下，兩個超聲波測距模塊可分別對兩個相鄰路側(cè)停車位距路側(cè)停車位檢測單元的距離進(jìn)行檢測，進(jìn)而利用單片機(jī)對距離信息進(jìn)行處理以得到停車位狀態(tài)信息，將停車位狀態(tài)信息疊加停車位地址信息再通過NRF905無線傳輸出去。

路側(cè)停車位信息采集單元由單片機(jī)、兩個超聲波測距模塊HC-SR04和一個NRF905無線傳輸模塊組成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 路側(cè)停車位信息采集單元結(jié)構(gòu)圖

2.2 信息傳輸網(wǎng)絡(luò)

信息傳輸網(wǎng)絡(luò)由NRF905無線模塊組成，利用信息傳遞網(wǎng)絡(luò)可將分散的路側(cè)停車位的信息匯總到一起。其具體關(guān)系及工作原理如下：

信息傳遞網(wǎng)絡(luò)中的NRF905部分與檢測裝置共同受同一微控制單元控制，稱為子發(fā)射單元；單獨與單片機(jī)相連的那些NRF905稱作中繼轉(zhuǎn)發(fā)單元，負(fù)責(zé)接收并轉(zhuǎn)發(fā)子發(fā)射單元或其它中繼單元的信息；最后與單片機(jī)相連并將信息傳遞到電腦里的NRF905稱作父接收單元。

子發(fā)射單元信息傳遞過程為：當(dāng)停車位信息發(fā)生變化時（即原來車位上有車，現(xiàn)在檢測到無車；或原來車位無車，現(xiàn)在檢測到有車），才置位發(fā)送標(biāo)志，然后將停車位的地址信息與停車位狀態(tài)信息一起發(fā)送出去。

中繼單元信息傳遞過程為：當(dāng)兩個停車位相距太遠(yuǎn)時，兩地的NRF905不能實現(xiàn)通信，這就需要中繼單元將信息接收并轉(zhuǎn)發(fā)，進(jìn)行中繼傳遞。當(dāng)然，根據(jù)路側(cè)停車位的分布，一個中繼單元可能為多個子發(fā)射/其它中繼單元傳遞信息，所以亦可進(jìn)行適當(dāng)?shù)男畔⒑喜ⅰ?/p>

2.3 信息接收單元

利用車位檢測單元上的NRF905無線傳輸模塊，當(dāng)停車位信息發(fā)生變化時（即原來車位上有車，現(xiàn)在檢測到無車；或原來車位無車，現(xiàn)在檢測到有車），才置位發(fā)送標(biāo)志，然后將停車位的地址信息與停車位狀態(tài)信息一起發(fā)送出去。對于處于偏遠(yuǎn)的停車位信息，特別設(shè)計了路側(cè)停車位信息的中繼轉(zhuǎn)發(fā)單元。

所有的停車位信息最終都要傳遞到計算機(jī)中去，并實時發(fā)布到網(wǎng)上，利用開發(fā)的上位機(jī)與下位機(jī)進(jìn)行通信，將路側(cè)停車位信息傳輸?shù)诫娔X里面，并對每個停車位的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)組織處理，使之成為APP可調(diào)用的信息，給用戶以最新的停車位具體信息。所以，需要由與計算機(jī)相連的父接收單元接收子網(wǎng)絡(luò)的所有路側(cè)停車位信息，并且此信息是不斷更新的，一旦有停車位使用狀態(tài)的信息發(fā)生變化，此信息就要重新接受使用，并將其反映在手機(jī)APP服務(wù)平臺上，使用戶手中的信息處于不斷更新的準(zhǔn)確狀態(tài)，便于用戶更精確的尋找停車位。

3 APP服務(wù)平臺

針對路側(cè)停車難的情況，我們開發(fā)了“隨我?！盇PP服務(wù)平臺，可以隨時為用戶提供到最近或者指定路側(cè)停車位的導(dǎo)航，方便廣大用戶路側(cè)停車，為用戶節(jié)約時間、提供便利。“隨我?！避浖饕ㄟ^調(diào)用百度地圖以及結(jié)合我們安裝在路側(cè)的探測器探測出的數(shù)據(jù)進(jìn)行有無停車位的判定，并在地圖上加以顯示，通過具體的路徑導(dǎo)航提供到指定停車位的導(dǎo)航，并對路側(cè)有無停車位信息進(jìn)行實時更新，提供給用戶精準(zhǔn)、實時的信息服務(wù)。精確的路側(cè)停車位導(dǎo)航，可以使車輛迅速行駛到空余停車位，將有限的停車位發(fā)揮最大的效用。另外，此APP的研發(fā)順應(yīng)了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的潮流，使車路協(xié)同應(yīng)用領(lǐng)域得到了發(fā)展。

隨我停通過調(diào)用百度地圖，并結(jié)合自行設(shè)計的裝置探測出來的數(shù)據(jù)確定停車位的有無，支持最近、最多、常用和周圍小區(qū)商場路側(cè)停車位數(shù)目和路線的提供，也會提供到周圍加油站、停車場的導(dǎo)航等附加功能，同時軟件會通過我的收藏功能收藏重要或者常去的地理位置信息，并且提供的路側(cè)停車位信息是不斷更新變化的，以便提供給用戶最新的信息；本軟件存在用戶反饋功能，當(dāng)所提供的信息存在錯誤時，用戶可以隨時反饋到客戶端，并及時進(jìn)行修改。其各個界面具體工作方式如下：

進(jìn)入應(yīng)用程序目錄，運(yùn)行“隨我停路側(cè)停車位APP服務(wù)平臺”。平臺的圖標(biāo)是以紫色為背景，以白色進(jìn)行圖案的描繪，首先是一個大大的“P”的的字母，表示停車的意思，其次是P字母下面是一輛車，靠在P的邊上，寓意著路側(cè)停車。

進(jìn)入到首頁界面，如圖3，頂部是長春兩個字，這個是系統(tǒng)自動定位你所在的城市，也可以手動進(jìn)行選擇，并可利用其下面的搜索鍵定位具體的街道，下面為了突出我們的主題，體現(xiàn)我們軟件的美觀性，放置了和交通以及停車有關(guān)系的圖片的不斷轉(zhuǎn)換放映，四個主要的功能鍵分別是最近停車位、最多停車位、常去停車位、周圍商場和小區(qū)的停車位等，點開后界面如圖4所示，用戶根據(jù)需要按相應(yīng)的位置找到自己需要的停車位。底端是三個基本的功能鍵，分別是首頁，其他功能以及我的收藏。

進(jìn)行賬戶登錄。在首頁進(jìn)行側(cè)滑，得到登錄界面，點擊賬戶管理登錄，點擊“注冊”就可以注冊屬于自己的“隨我?！辟~號，填寫自己的手機(jī)號，設(shè)置相應(yīng)密碼，閱讀并同意使用本軟件協(xié)議，即可得到屬于自己的“隨我?！睅ぬ?。

圖3 APP界面1 圖4 APP界面2

4 結(jié)語

本文通過介紹路側(cè)停車位檢測和服務(wù)系統(tǒng)，提供了一種路側(cè)停車位檢測以及實時發(fā)布的方法，可根據(jù)該系統(tǒng)探測出路側(cè)停車位的使用情況，實時收集并傳遞信息，形成一個動態(tài)數(shù)據(jù)庫，并將路側(cè)停車位信息不斷更新，發(fā)布到APP服務(wù)平臺上供用戶使用，方便用戶實時了解路側(cè)停車位的使用情況，制定合理的出行計劃，有效地緩解了由路側(cè)停車難引發(fā)的交通堵塞、環(huán)境污染、出行困難等問題，若該裝置得到廣泛的推廣和合理的使用，并能夠不斷的得到完善，定會為交通系統(tǒng)注入新的活力，促進(jìn)當(dāng)代智能交通的發(fā)展。

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