基于AR技術(shù)的大型地下停車場(chǎng)反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)設(shè)計(jì)

張維

【摘 要】隨著我國(guó)建筑、交通事業(yè)的快速發(fā)展，為滿足人們的停車需求而建立了大型地下停車場(chǎng)，導(dǎo)致出現(xiàn)尋車難問(wèn)題。如今市場(chǎng)加強(qiáng)了對(duì)低成本、部署簡(jiǎn)單的反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)的研究，如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可將虛擬畫面與現(xiàn)實(shí)環(huán)境疊加，繼而幫助車主導(dǎo)航車輛具體位置。而且本文主要分析了常見(jiàn)大型停車場(chǎng)反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)及弊端，闡述了大型地下停車場(chǎng)反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)AR技術(shù)應(yīng)用特征，并針對(duì)大型地下停車場(chǎng)反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)AR技術(shù)設(shè)計(jì)及實(shí)踐進(jìn)行了探討，以期提高車主尋找車輛效率。

【關(guān)鍵詞】增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)；大型地下停車場(chǎng)；反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)

由于地下停車場(chǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、面積大，導(dǎo)致車主停車后，無(wú)法明確具體位置，出現(xiàn)停車容易、找車難情況。尤其由于車輛造型、顏色等大同小異，無(wú)法快速確定停車位置，需要花費(fèi)大量的時(shí)間尋找車輛，降低車輛流轉(zhuǎn)率[1]。針對(duì)此情況，部分停車場(chǎng)加強(qiáng)了反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)的應(yīng)用，但各自存在一定的弊端，導(dǎo)致落實(shí)情況較差。而增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?qū)⑻摂M信息投放在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，可直接利用手機(jī)進(jìn)行進(jìn)行停車位置的導(dǎo)航，且具有真實(shí)性，便捷性。

一、常見(jiàn)大型停車場(chǎng)反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)及弊端

大型停車場(chǎng)反向?qū)ぼ嚴(yán)щy問(wèn)題一直存在，為解決該問(wèn)題不同停車場(chǎng)應(yīng)用相應(yīng)技術(shù)加以解決，其中刷卡尋車系統(tǒng)較為常見(jiàn)。該系統(tǒng)通過(guò)在停車場(chǎng)設(shè)置多個(gè)定位終端，當(dāng)車主停車后則在附近終端進(jìn)行刷卡或生成條形碼，由服務(wù)器記錄位置，而當(dāng)車主反向?qū)ぼ嚂r(shí)，則可在查詢終端上刷卡或生成條形碼查詢車輛位置。該種方式主要可幫助車主明確大概位置，但需其隨身攜帶卡片或條形碼，不具備智能性，且停車場(chǎng)布置終端會(huì)形成較大的硬件成本[2]。視頻識(shí)別尋車系統(tǒng)也較為常見(jiàn)，即通過(guò)在停車場(chǎng)安裝大量攝像頭，當(dāng)車主反向?qū)ぼ嚂r(shí)結(jié)合查詢終端查詢車牌號(hào)，明確車輛位置，雖然操作簡(jiǎn)單，但也需要安裝大量硬件，造價(jià)較高。此外無(wú)線網(wǎng)絡(luò)定位在近年來(lái)應(yīng)用較為普遍，但其需增加網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的密集度，增加系統(tǒng)硬件成本。

二、大型地下停車場(chǎng)反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)AR技術(shù)應(yīng)用特征

上述多項(xiàng)反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)均存在一定的弊端，因此在進(jìn)行全新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)規(guī)避上述弊端，降低成本，采用停車場(chǎng)反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)AR技術(shù)應(yīng)用則能夠減少或避免相應(yīng)問(wèn)題。

1.AR技術(shù)反向?qū)ぼ嚹芰?/p>

而基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)可促使車主利用移動(dòng)設(shè)備快速明確通車位置，并可智能形成尋車路線，以提高尋車效率。而且在尋車中可依據(jù)移動(dòng)設(shè)備的畫面顯示，進(jìn)行路線指引。

2.AR技術(shù)尋車路線立體化

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?qū)ぼ嚶肪€相關(guān)信息通過(guò)虛擬模型渲染，確保路線信息、導(dǎo)路信息等實(shí)現(xiàn)虛擬與真實(shí)停車場(chǎng)環(huán)境的融合，此時(shí)車主僅需使用移動(dòng)設(shè)備便可獲得最佳的尋車路線。而且增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠依據(jù)移動(dòng)設(shè)備方向和位置的變化進(jìn)行指引路線的改變，提高真實(shí)性和智能性。

3.AR技術(shù)尋車路線實(shí)時(shí)化

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在幫助車主設(shè)計(jì)最短的尋車路線后，若車主出現(xiàn)方向或路線錯(cuò)誤，則系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)依據(jù)車主具體方位重新規(guī)劃尋車尋路。此外增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可對(duì)停車場(chǎng)內(nèi)路況實(shí)時(shí)反饋，并為其提供駛離停車場(chǎng)的最佳路線，避免出現(xiàn)擁堵。

三、大型地下停車場(chǎng)反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)AR技術(shù)設(shè)計(jì)及實(shí)踐

1.基于AR反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行大型地下停車場(chǎng)反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需結(jié)合停車場(chǎng)環(huán)境、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)等進(jìn)行綜合分析，將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為核心，輔助應(yīng)用車輛探測(cè)器、視頻圖像識(shí)別技術(shù)及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)定位等，以實(shí)現(xiàn)快速確定車輛位置。設(shè)計(jì)需注重停車場(chǎng)管理系統(tǒng)與用戶移動(dòng)終端的交互，即車主可利用微信公眾平臺(tái)交互實(shí)現(xiàn)與停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的交互，車主先確定自身位置后，再結(jié)合停車場(chǎng)管理系統(tǒng)確定的車輛位置進(jìn)行路線規(guī)劃，采用dijkstra法，最后利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維路線導(dǎo)航。

車主在利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行反向?qū)ぼ嚂r(shí)，先可利用微信公眾平臺(tái)建立交互，依據(jù)平臺(tái)指示進(jìn)行操作，如“開(kāi)始找車”、“停車場(chǎng)地圖”、“停車場(chǎng)選擇”、“幫助”等，可直接通過(guò)開(kāi)始找車功能明確車輛位置，且系統(tǒng)自主結(jié)合車主位置進(jìn)行路線規(guī)劃。

2.基于AR反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

基于AR反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)需滿足以下條件，如面向移動(dòng)APP需要的SDK，兼容IOS/Android等主流移動(dòng)設(shè)備系統(tǒng)，支持對(duì)周邊環(huán)境有效識(shí)別的云識(shí)別API，可接入兼容IOS/Android等主流系統(tǒng)的AR瀏覽器及基于Web的AR管理后臺(tái)等[3]。AR反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)可實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)車輛位置、車主位置的動(dòng)態(tài)信息反饋，即當(dāng)車主利用設(shè)備進(jìn)行車輛位置尋找時(shí)，會(huì)不斷變換位置、方向等，此時(shí)需利用三維注冊(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)定位實(shí)施跟蹤和立體成像。三維注冊(cè)技術(shù)能夠依據(jù)停車場(chǎng)實(shí)際環(huán)境，將其看做立方體空間結(jié)構(gòu)，將定點(diǎn)作為空間坐標(biāo)系原點(diǎn)，當(dāng)移動(dòng)設(shè)備攝像頭位置和方向變化時(shí)，依據(jù)其角度拍攝的三條空間坐標(biāo)軸呈現(xiàn)停車場(chǎng)坐標(biāo)軸相對(duì)應(yīng)位置的圖像。此時(shí)移動(dòng)設(shè)備攝像頭相當(dāng)于車主的眼睛，而當(dāng)攝像頭角度發(fā)生變化，其做攝取的坐標(biāo)軸長(zhǎng)短、方向也會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)系統(tǒng)便可相應(yīng)參數(shù)確定攝像頭所在位置，實(shí)時(shí)調(diào)整車主定位和路線規(guī)劃。路線設(shè)計(jì)時(shí)可將停車場(chǎng)導(dǎo)路交叉口和停車入口作為節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，將相鄰節(jié)點(diǎn)距離Dij作為權(quán)值，系統(tǒng)可通過(guò)車主位置查詢距離車主最近的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)作為起始位置，通過(guò)車輛位置查詢距離車輛最近的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)作為終止位置，計(jì)算起始位置和終止位置的最短距離。而且系統(tǒng)還能夠依據(jù)攝像頭坐標(biāo)位置和角度確定虛擬物體的呈現(xiàn)位置，明確指路信息等，實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)三維環(huán)境注冊(cè)。此外還需注重虛擬模型與跟蹤配準(zhǔn)技術(shù)的應(yīng)用，確保系統(tǒng)虛擬模型與停車場(chǎng)真實(shí)環(huán)境結(jié)合，車主可結(jié)合攝像頭觀察到真實(shí)環(huán)境與虛擬物體、路線指引等關(guān)系。而停車場(chǎng)空間固定，則可采用硬件跟蹤器跟蹤配準(zhǔn)方法實(shí)現(xiàn)主動(dòng)跟蹤，應(yīng)當(dāng)將發(fā)射器和跟蹤器安裝在固定位置，明確跟蹤目標(biāo)信息。最后需利用三維渲染技術(shù)將虛擬場(chǎng)景渲染至真實(shí)場(chǎng)景中，促使車主觀看到尋車信息的立體化和真實(shí)性。

在實(shí)踐應(yīng)用中，車主需反向?qū)ぼ嚂r(shí)可進(jìn)入微信公眾平臺(tái)輸入車牌號(hào)或車位號(hào)明確車輛位置，隨后通過(guò)定位或輸入位置方式明確車主位置，系統(tǒng)智能進(jìn)行路線規(guī)劃，并載入增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)實(shí)景地圖，制作三維模型后視圖美化，最后反饋路線進(jìn)行導(dǎo)航，且可實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)實(shí)時(shí)路況反饋。該系統(tǒng)可將路線、周圍環(huán)境、路況信息等在移動(dòng)設(shè)備中直觀顯示，為車主提供詳盡的信息，提高車主尋車和駕駛的舒適度。為促使車主駕駛車輛盡快離開(kāi)停車場(chǎng)，可結(jié)合停車場(chǎng)攝像頭實(shí)施掃描路段信息，由云端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算擁堵指數(shù)X，并將X轉(zhuǎn)換為顏色導(dǎo)入指路信息中，如若X≥8則路線信息為紅色，若X>4而<8，則路線信息為橙色，若X≤4則路線信息為綠色，為車主提供最合適的出口路徑，提高車位利用率。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，如今大型地下停車場(chǎng)反向?qū)ぼ囯y問(wèn)題成為備受車主困擾的問(wèn)題，且尋車時(shí)間長(zhǎng)不利于停車場(chǎng)的管理效率，降低車輛流轉(zhuǎn)率。針對(duì)此種情況可結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，如基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，輔助車輛探測(cè)器、視頻圖像識(shí)別技術(shù)、三維注冊(cè)技術(shù)及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)定位等實(shí)現(xiàn)車輛位置的確定和尋車路線規(guī)劃，且可在移動(dòng)設(shè)備直觀呈現(xiàn)路線、周圍環(huán)境、路況信息等詳細(xì)信息，提高尋車效率。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃信兵，劉偉杰，盧偉業(yè).基于現(xiàn)代傳感技術(shù)的車位引導(dǎo)及反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].裝備制造技術(shù)，2017（3）：153-156.

[3]趙航，馬樹(shù)亮，李軍偉.大型停車場(chǎng)泊車引導(dǎo)及反向?qū)ぼ囍悄芟到y(tǒng)研究[J].現(xiàn)代建筑電氣，2016，7（8）：43-47.

[3]黃華東，鄧曉紅，周亮.具有實(shí)時(shí)定位與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)能力的便攜式管線地理空間信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].城市勘測(cè)，2017（2）：46-49.