智能停車管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
——以合肥市之心城購(gòu)物中心為例

陳 馳，楊超宇

(安徽理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院， 安徽淮南232001)

智能停車管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
——以合肥市之心城購(gòu)物中心為例

陳 馳，楊超宇

(安徽理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院， 安徽淮南232001)

改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及居民物質(zhì)生活水平的提高，私家車數(shù)量急劇增多。因此，越來(lái)越多的家庭將私家車作為城市內(nèi)部出行的主要方式；以合肥市之心城購(gòu)物中心為例，分析該購(gòu)物中心停車管理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題，并借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及移動(dòng)互聯(lián)終端等手段，對(duì)該停車場(chǎng)進(jìn)行智能化升級(jí)，以達(dá)到降低運(yùn)行管理成本，提高管理效率及增強(qiáng)顧客消費(fèi)感知體驗(yàn)的目的；以之心城購(gòu)物中心為例分析、解決問(wèn)題，同時(shí)給國(guó)內(nèi)其他購(gòu)物中心停車場(chǎng)管理提供智能化改造方面的建議。

停車場(chǎng)； 管理系統(tǒng)； 智能化； 車位信息

目前，我國(guó)的汽車數(shù)量正在不斷增多，越來(lái)越多的居民出行、購(gòu)物、消費(fèi)、休閑和娛樂(lè)，選擇私家車作為主要交通工具，這對(duì)購(gòu)物中心等休閑場(chǎng)所的停車管理系統(tǒng)產(chǎn)生了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。以合肥市之心城購(gòu)物中心為例，在顧客停車、尋找車位以及取車計(jì)費(fèi)過(guò)程中都存在著嚴(yán)重的問(wèn)題，大大降低了顧客滿意度。因此，購(gòu)物中心停車管理系統(tǒng)智能化升級(jí)迫在眉睫，只有借助科技手段對(duì)停車場(chǎng)進(jìn)行智能停車升級(jí)，方能提高顧客滿意度，從而吸引顧客的重復(fù)消費(fèi)。

一、智能停車管理系統(tǒng)及其存在的問(wèn)題

智能停車管理系統(tǒng)是現(xiàn)代化停車場(chǎng)車輛收費(fèi)和設(shè)備自動(dòng)化管理的統(tǒng)稱。它將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與停車場(chǎng)相結(jié)合，從而使停車場(chǎng)在計(jì)算機(jī)技術(shù)的指導(dǎo)下運(yùn)行。與一般的智能系統(tǒng)相同，智能停車管理系統(tǒng)主要利用 IC 卡來(lái)記錄車主的具體信息，在車主停車的過(guò)程中，通過(guò)刷卡這一動(dòng)作就可以將相關(guān)的信息傳達(dá)到電子信息系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)部就可以對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行篩選，然后通過(guò)顯示屏顯示出相關(guān)的信息[1]。

(一) 當(dāng)前智能停車管理系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，國(guó)內(nèi)智能停車管理系統(tǒng)起步較晚，功能尚不完善。2001年，北京市王府井建成了國(guó)內(nèi)第一套智能停車管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用的國(guó)外發(fā)展較為成熟的停車誘導(dǎo)機(jī)制。但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，居民收入的不斷提高，汽車數(shù)量急劇增加，王府井系統(tǒng)已不能滿足日常運(yùn)營(yíng)需要。2012年，北京市對(duì)王府井系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)，此次升級(jí)后，該系統(tǒng)應(yīng)用了目前最為先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了以互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)終端、車載GPS、LED誘導(dǎo)屏及廣播等全方位升級(jí)。此后，上海、深圳和杭州等一線城市也都對(duì)現(xiàn)有停車管理系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)，建立了以停車誘導(dǎo)機(jī)制為主的智能停車管理系統(tǒng)。但此次升級(jí)覆蓋范圍較小，升級(jí)后系統(tǒng)功能較差，仍不能完全滿足現(xiàn)有需求，且絕大多數(shù)地區(qū)的智能停車管理系統(tǒng)仍停留在停車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)階段。

(二) 國(guó)內(nèi)智能停車管理系統(tǒng)存在的問(wèn)題

1.車位車輛信息的不對(duì)稱

車位信息的不對(duì)稱，車位信息的不對(duì)稱主要表現(xiàn)在停車階段車輛信息的不對(duì)稱性。大多數(shù)停車智能管理系統(tǒng)基本上在取卡之后需要車主自行尋找空車位。少數(shù)停車場(chǎng)雖設(shè)有專人在固定位置引導(dǎo)車輛，部分停車場(chǎng)設(shè)置LDE屏顯示車位數(shù)量及大概方位，綜合上述兩方面因素考慮，停車過(guò)程仍然耗費(fèi)大量的時(shí)間，造成了不安全因素。

車輛車位信息的不對(duì)稱。車輛信息的不對(duì)稱表現(xiàn)在取車過(guò)程的車輛信息不對(duì)稱性。車主在購(gòu)物消費(fèi)完成后，取車過(guò)程同樣需要耗費(fèi)大量的時(shí)間去尋找停車車位。盡管現(xiàn)有停車場(chǎng)已經(jīng)在合理設(shè)置車位區(qū)域并進(jìn)行編碼，但車主在取車的時(shí)候由于大量的車位信息需要通過(guò)大腦處理、分析，并指導(dǎo)人的行為，這一反饋過(guò)程在車主不熟悉停車場(chǎng)布局的情況下仍十分艱難且耗費(fèi)大量精力。

2.人工收費(fèi)效率低下及計(jì)費(fèi)不合理

人工收費(fèi)的效率低下。 國(guó)內(nèi)大部分停車場(chǎng)采用的是取卡計(jì)費(fèi)收費(fèi)模式或者號(hào)牌拍照計(jì)費(fèi)模式，無(wú)論采用上述那種模式，其收費(fèi)過(guò)程均為人工收費(fèi)。采用取卡計(jì)費(fèi)模式這一過(guò)程需通過(guò)人工完成，該過(guò)程符合服務(wù)消費(fèi)特征即服務(wù)過(guò)程受提供者及接受者共同完成。因此，這一過(guò)程的效率受到了極大程度的制約，在停車低峰時(shí)段，這一矛盾并不明顯；但在停車高峰時(shí)段，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)大量車輛擁堵在取卡處，造成交通擁堵及交通安全問(wèn)題，大型購(gòu)物中心的停車場(chǎng)擁堵問(wèn)題甚至延伸至城市道路，給道路安全造成了極大的隱患。無(wú)論取卡計(jì)費(fèi)模式還是號(hào)牌拍照計(jì)費(fèi)模式在車主消費(fèi)結(jié)束后，出庫(kù)繳費(fèi)時(shí)，效率低下這一問(wèn)題變得異常突出。人工收費(fèi)過(guò)程不僅受到收費(fèi)員及車主兩者的影響，同時(shí)還有假幣、找零、車輛停車啟動(dòng)過(guò)程延遲等因素的干擾，造成了比停車取卡過(guò)程更加突出的交通擁堵情況，在合肥市之心城購(gòu)物中心高峰時(shí)期，出庫(kù)繳費(fèi)過(guò)程平均耗時(shí)40分鐘，最大可致80分鐘。因此人工計(jì)費(fèi)效率低下，成為急需解決的停車管理系統(tǒng)的問(wèn)題之一。

人工計(jì)費(fèi)不合理。由上述車輛車主信息不對(duì)稱性以及人工收費(fèi)效率低下這二因素可知，車主在停車、取車以及收費(fèi)過(guò)程需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。而這部分時(shí)間并非車主消費(fèi)停車這項(xiàng)服務(wù)導(dǎo)致，部分是由于停車場(chǎng)客觀因素或停車場(chǎng)管理方主觀因素造成，因此將該部分耗時(shí)強(qiáng)加給車主身上，使得車主在這一過(guò)程消費(fèi)滿意度下降。以合肥市之心城為例，平均每輛車在尋找車位、取車尋找車輛以及排隊(duì)等候繳費(fèi)過(guò)程平均耗時(shí)90分鐘，額外收費(fèi)15元。人工計(jì)費(fèi)的干擾因素過(guò)多及衍生的計(jì)費(fèi)不合理造成了大量車主在消費(fèi)過(guò)程的不滿意度增加，從而造成客戶流失情況的發(fā)生。

3.交通堵塞及交通安全問(wèn)題

停車場(chǎng)交通堵塞問(wèn)題。由上述影響因素可知，取卡收費(fèi)、尋找車位以及排隊(duì)繳費(fèi)三個(gè)過(guò)程均受到主觀或者客觀因素的制約及影響，耗費(fèi)較多不必要的時(shí)間。這三個(gè)過(guò)程共同影響，導(dǎo)致了停車過(guò)程和出庫(kù)過(guò)程產(chǎn)生了嚴(yán)重的交通堵塞情況，甚至在停車過(guò)程中，這一情況延伸至城市道路中，產(chǎn)生地面交通堵塞，使顧客滿意度下降；但交通堵塞帶來(lái)的最為嚴(yán)重的問(wèn)題就是對(duì)駕駛員產(chǎn)生了煩躁的不良情緒，影響駕駛員自尋找車位開(kāi)始至出庫(kù)回家整個(gè)過(guò)程，給交通安全帶來(lái)極大的隱患。

交通安全問(wèn)題及其對(duì)停車過(guò)程的影響。上述可知，交通擁堵過(guò)程及其產(chǎn)生的影響貫穿駕駛員停車及回家過(guò)程的始終。因此交通安全產(chǎn)生了極大的隱患，由于駕駛員的情緒受到了影響，產(chǎn)生煩躁、躁狂等不良情緒，因此在停車過(guò)程中若此隱患一旦起作用，極易導(dǎo)致交通事故。絕大多數(shù)停車場(chǎng)空間較為狹小，視線較差，受到不良情緒影響后的駕駛員造成的交通安全一旦發(fā)生，后果極其嚴(yán)重。若在停車過(guò)程或者排隊(duì)計(jì)費(fèi)過(guò)程發(fā)生交通事故，就會(huì)導(dǎo)致停車、出庫(kù)這兩個(gè)服務(wù)過(guò)程全面癱瘓，從而對(duì)其他駕駛員的情緒產(chǎn)生更進(jìn)一步的負(fù)面影響，惡心循環(huán)自此開(kāi)始。停車場(chǎng)連環(huán)交通事故近些年在我國(guó)頻繁，雖然極少造成人員傷亡，但耗費(fèi)的人力物力財(cái)力卻是巨大的，因此停車場(chǎng)交通堵塞及安全問(wèn)題在智能停車管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不容忽視。

二、對(duì)合肥市之心城購(gòu)物中心智能停車管理系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)建議

結(jié)合合肥市之心城購(gòu)物中心停車管理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題，基于傳統(tǒng)停車場(chǎng)車位尋找模型(如圖1所示)進(jìn)行優(yōu)化，將人腦決策過(guò)程轉(zhuǎn)化為從以下六個(gè)功能進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，升級(jí)后的車位尋找決策模型如圖2所示。

圖1 基于LED車位方位數(shù)量指示的車位尋找決策模型

(一) 實(shí)時(shí)提供車位信息

車位尋找過(guò)程中存在的耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題是停車場(chǎng)目前面臨的主要問(wèn)題之一，要想解決此難題，需要從現(xiàn)有停車管理系統(tǒng)入手，優(yōu)化增加實(shí)時(shí)提供車位信息功能。此功能的實(shí)現(xiàn)可以解決車主在停車過(guò)程中無(wú)法獲知車位信息從而造成盲目尋找車位的情況，從而大大縮短車主在尋找車位過(guò)程中所花費(fèi)的時(shí)間。

(二) 誘導(dǎo)停車功能

由于購(gòu)物中心停車場(chǎng)面積較大，車位較多，盡管經(jīng)常光顧該購(gòu)物中心，也無(wú)法完全記住車位信息以及車位位置，因此需要結(jié)合停車場(chǎng)布局圖，并將其導(dǎo)入智能停車管理系統(tǒng)，配合GIS及GPS共同實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)停車功能。該功能的實(shí)現(xiàn)，大大縮減了車主在前往車位過(guò)程中由于對(duì)場(chǎng)地的不熟悉而造成的費(fèi)時(shí)情況。

圖2 基于大數(shù)據(jù)及云計(jì)算模式的車位尋找決策模型

(三) 自動(dòng)計(jì)費(fèi)功能

由于人工收費(fèi)導(dǎo)致的問(wèn)題及收費(fèi)不合理性，建議增加自動(dòng)計(jì)費(fèi)功能，通過(guò)系統(tǒng)及傳感模塊的識(shí)別，自車輛入庫(kù)開(kāi)始計(jì)費(fèi)，車輛離開(kāi)車位結(jié)束計(jì)費(fèi)。這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)既解決了人工收費(fèi)受到主客觀因素影響而產(chǎn)生的收費(fèi)不合理情況，也解決了人工收費(fèi)造成的交通擁堵情況，同時(shí)省去了收費(fèi)人員，節(jié)省了人力資源。

(四) 智能取車(反向取車)功能

同樣由于對(duì)停車場(chǎng)的不熟悉，造成了取車過(guò)程中以及開(kāi)車駛離停車場(chǎng)的過(guò)程中繞彎路的情況。針對(duì)這個(gè)情況，對(duì)現(xiàn)有的停車管理系統(tǒng)增加智能取車功能，有研究成功反向取車功能的。該功能主要用于在車主進(jìn)入停車場(chǎng)后，通過(guò)GPS定位及導(dǎo)航，將車主引導(dǎo)至車輛停放車位；車主離開(kāi)車位后，引導(dǎo)車輛離開(kāi)停車場(chǎng)至城市道路。該功能同樣需要結(jié)合停車場(chǎng)布局圖、GPS及GIS來(lái)實(shí)現(xiàn)。

(五) 預(yù)約停車功能

由于高峰期停車位尋找難度較低峰時(shí)段較大，可能會(huì)耗費(fèi)車主稍許時(shí)間，對(duì)于車輛信息提供這一功能進(jìn)行補(bǔ)充，增加了預(yù)約停車功能。車主可以根據(jù)自己前往購(gòu)物中心消費(fèi)的大概時(shí)間斷進(jìn)行提前預(yù)約，預(yù)約車位在預(yù)約時(shí)間段內(nèi)為車主保留，對(duì)于預(yù)約車位的車主，進(jìn)入停車場(chǎng)僅需使用預(yù)約停車功能，一鍵停車即可。

(六) 路線優(yōu)化功能

在停車場(chǎng)狹小的空間內(nèi)存在大量的車輛，上述功能完全實(shí)現(xiàn)的情況下，仍有可能造成交通擁堵的情況，從而引發(fā)道路安全問(wèn)題。因此針對(duì)合肥市之心城購(gòu)物中心停車場(chǎng)出口較多、場(chǎng)內(nèi)路線復(fù)雜的情況，增加車輛行駛路線優(yōu)化功能。該功能通過(guò)結(jié)合結(jié)合GPS定位、停車場(chǎng)布局圖的情況下，對(duì)停車場(chǎng)車輛信息進(jìn)行識(shí)別，給出最優(yōu)路線方案。同時(shí)在場(chǎng)內(nèi)擁堵路段自動(dòng)提示，防止車主因經(jīng)驗(yàn)主義判斷產(chǎn)生誤入擁堵路線情況。

三、之心城購(gòu)物中心智能停車管理系統(tǒng)升級(jí)后系統(tǒng)構(gòu)架

對(duì)于之心城購(gòu)物中心停車系統(tǒng)升級(jí)后，該停車場(chǎng)智能停車管理系統(tǒng)主要包含以下五大子系統(tǒng)，如圖3所示，子系統(tǒng)間共同協(xié)作，完成智能停車管理系統(tǒng)的運(yùn)行。

圖3 智能停車管理系統(tǒng)邏輯構(gòu)架

(一) 車輛車位信息子系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)停車場(chǎng)車位信息及停車車輛信息的收集、處理以及發(fā)布功能。是整個(gè)智能停車管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

(二) 停車取車誘導(dǎo)系統(tǒng)

該系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能停車管理系統(tǒng)的重要保證。該系統(tǒng)通過(guò)GIS、GPS以及停車場(chǎng)布局圖共同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛和車位的一一精準(zhǔn)匹配功能

(三) 停車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是對(duì)于車輛停放以及駛離過(guò)程的計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)功能，該系統(tǒng)是智能停車管理系統(tǒng)運(yùn)行的物質(zhì)保障，也是停車場(chǎng)的利潤(rùn)實(shí)現(xiàn)的來(lái)源。該系統(tǒng)后期還可以在物價(jià)部門核準(zhǔn)的基礎(chǔ)上結(jié)合高峰低峰時(shí)期進(jìn)行差額定價(jià)，使得停車場(chǎng)計(jì)費(fèi)更具合理性。

(四) 路線優(yōu)化系統(tǒng)

線路優(yōu)化系統(tǒng)是對(duì)誘導(dǎo)停車取車系統(tǒng)的一個(gè)升級(jí)或者補(bǔ)充，它需要結(jié)合GPS等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)路況動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)停車取車，避免了交通擁堵及其產(chǎn)生的安全問(wèn)題。該系統(tǒng)相當(dāng)于停車場(chǎng)內(nèi)的電子道路指揮員。

(五) 傳感系統(tǒng)

傳感系統(tǒng)是整個(gè)智能停車管理系統(tǒng)的眼睛和有序停車的重要保障。該系統(tǒng)主要由車位傳感器以及電子車樁來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳感器感受實(shí)時(shí)車位信息，反饋至車輛車位信息系統(tǒng)，充分保障了車位資源的最大化利用。而電子車樁結(jié)合車輛車位子系統(tǒng)共同運(yùn)行，則保障了車位獲取的唯一性排他性，保證了系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

四、技術(shù)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)具體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路是，考慮到停車數(shù)據(jù)的海量性，可采用大數(shù)據(jù)技術(shù)處理和存儲(chǔ)交通數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)，利用專家數(shù)學(xué)模型對(duì)海量交通數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度的分析和挖掘，并通過(guò)云發(fā)布服務(wù)，將分析結(jié)果傳達(dá)至各類終端，使交通參與者能快速、全面、準(zhǔn)確的完成交通決策[1]。

(一) 數(shù)據(jù)采集層的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)采集層的技術(shù)實(shí)現(xiàn)主要依靠紅外傳感裝置、GPS導(dǎo)航定位技術(shù)、手機(jī)智能終端以及停車場(chǎng)布局圖，共同完成對(duì)車位信息、車輛信息的采集，從而通過(guò)大數(shù)據(jù)以及云計(jì)算處理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)車輛車位信息的對(duì)稱，協(xié)助車主更好的完成停車，幫助管理方更好的管理停車場(chǎng)。

(二) 數(shù)據(jù)分析層的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)數(shù)據(jù)采集層采集到的海量信息，結(jié)合數(shù)學(xué)模型，通過(guò)大數(shù)據(jù)及云計(jì)算的處理，將處理后的信息通過(guò)手機(jī)智能終端發(fā)布給車主，通過(guò)電子車樁發(fā)布至車位。從而實(shí)現(xiàn)人工停車決策模型的云計(jì)算處理。

(三) 數(shù)據(jù)發(fā)布層的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)發(fā)布層主要將數(shù)據(jù)分析層處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布至手機(jī)終端及電子車樁，提供實(shí)時(shí)空閑車位、最優(yōu)路線以及反向取車等信息，從而幫助車主更好的享受便捷的停車服務(wù)。

通過(guò)對(duì)合肥市之心城停車場(chǎng)智能停車管理系統(tǒng)的優(yōu)化升級(jí)，把現(xiàn)有的技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)施整合到一個(gè)完整的系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)高效停車。通過(guò)改造和新建智能停車基礎(chǔ)設(shè)施，逐漸完善智能停車管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)車輛車位信息采集和處理、停車信息查詢、停車誘導(dǎo)及路線優(yōu)化等多種功能，能夠緩解合肥市之心城停車場(chǎng)的停車難問(wèn)題，提高停車設(shè)施利用率，創(chuàng)造較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益[3]。

[1] 李揚(yáng)威,焦朋朋,杜林.城市智能停車管理系統(tǒng)研究[J].交通信息與安全,2014,4(32):160-164.

[2] 王夫釗.不停車收費(fèi)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014，42(9)：148-149.

[3] 趙建光，范晶晶.基于RFID的智能小區(qū)車輛管理系統(tǒng)研究[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2012(3)：70-73.

[4] 程斌，舒昌俊.集成ETC的武漢智能停車誘導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].建材世界，2012,33(1):96-100.

[5] 郭娟黎.大型停車場(chǎng)綜合管理系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)[J].建筑電氣，2012,31(6): 105-108.

[6] 領(lǐng)靖.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市停車誘導(dǎo)系統(tǒng)研究[D].北京:北京郵電大學(xué)，2011.

2017-01-03

陳馳(1991-)，男，安徽淮南人，碩士在讀，研究方向?yàn)楣芾硇畔⑾到y(tǒng)。

TP311

A

1671-4733(2017)03-0127-04