開(kāi)放場(chǎng)所智能泊車系統(tǒng)研究與構(gòu)建

劉振棟 羅群 劉鴻飛

【摘要】? ? 在逐步建設(shè)智慧城市的道路上，充分利用開(kāi)放場(chǎng)所停車場(chǎng)緩解停車難問(wèn)題是政府著眼于服務(wù)社會(huì)、提高城市智能化的惠民工程。利用信息化手段實(shí)現(xiàn)停車信息的統(tǒng)一發(fā)布和管理，將極大的提高城市停車位綜合利用率，從根本上緩解停車位數(shù)量與城市停車需求的不協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)市民的出行便利。

【關(guān)鍵詞】? ? 智能? ? 開(kāi)放場(chǎng)所? ? 泊車系統(tǒng)

目前，在我國(guó)大部分的城市區(qū)域內(nèi)，停車場(chǎng)主要有室內(nèi)停車場(chǎng)和露天停車場(chǎng)兩種。室內(nèi)停車場(chǎng)主要設(shè)置在商場(chǎng)、寫(xiě)字樓等大型建筑的地下室，具有道路引導(dǎo)牌、自動(dòng)道閘等智能化管理系統(tǒng)，是市民出行主要停放車輛的場(chǎng)所。但是，室內(nèi)停車場(chǎng)有效停車位有限，已經(jīng)不能滿足逐年增長(zhǎng)的停車需求。而開(kāi)放停車場(chǎng)一般設(shè)置在火車站、大型購(gòu)物中心、醫(yī)院、酒店和大型生活區(qū)等城市繁華中心區(qū)附近，它具有停車位設(shè)置多樣化、車輛停放靈活、停車場(chǎng)出入口不限等特點(diǎn)，有效的緩解了停車難的問(wèn)題。隨著政府部門對(duì)露天停車場(chǎng)區(qū)域設(shè)置的規(guī)范，露天公用的停車場(chǎng)逐漸由原來(lái)的無(wú)償使用過(guò)渡到了有償使用，這在很大程度上促進(jìn)了城市開(kāi)放停車場(chǎng)統(tǒng)一化管理。但是，露天停車場(chǎng)在經(jīng)營(yíng)管理過(guò)程中也出現(xiàn)了很多問(wèn)題。由于露天停車場(chǎng)缺少指示標(biāo)記，車輛駕駛員無(wú)法準(zhǔn)確找到停車場(chǎng)位置，只能無(wú)目的的隨意尋找。同時(shí)，收費(fèi)管理的問(wèn)題也困擾著露天停車場(chǎng)的管理經(jīng)營(yíng)者。如何讓駕駛員方便快捷的獲取開(kāi)放停車場(chǎng)位置和停車位使用情況，如何制定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，如何防止停車未收費(fèi)、重復(fù)收費(fèi)、誤收等現(xiàn)象，如何保障停車過(guò)程中的安全等問(wèn)題需要我們亟待解決。因此，解決這些問(wèn)題需要對(duì)露天停車場(chǎng)內(nèi)車位占用情況進(jìn)行采集，信息匯總之后，駕駛員可以根據(jù)自己的位置找到距離最近，空閑車位比較多的停車場(chǎng)。在停車場(chǎng)管理方面，實(shí)現(xiàn)無(wú)人智能化管理。

一、智能泊車系統(tǒng)建設(shè)背景

針對(duì)停車場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)和管理，很多自動(dòng)化廠商開(kāi)發(fā)了成熟的智能化管理系統(tǒng)，但是這些管理系統(tǒng)對(duì)停車場(chǎng)自身的配置要求較高。這類停車場(chǎng)要求在固定的位置作為車輛停車的出入口，并且在出入口旁邊設(shè)置收費(fèi)服務(wù)窗口和道閘機(jī)。當(dāng)車輛行駛到停車場(chǎng)入口的時(shí)候，安裝在停車場(chǎng)出入口下面的車輛感應(yīng)器將會(huì)被觸發(fā)，控制道閘機(jī)的起落。在對(duì)該車輛的車型進(jìn)行判定之后，通過(guò)智能識(shí)別技術(shù)識(shí)別車輛信息，記錄進(jìn)入停車場(chǎng)時(shí)間等信息。當(dāng)車輛離開(kāi)停車場(chǎng)的時(shí)候，通過(guò)智能識(shí)別技術(shù)識(shí)別車輛信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算出停車費(fèi)用。在現(xiàn)代化的大型停車場(chǎng)內(nèi)部，一些誘導(dǎo)顯示屏被設(shè)置在車道上方，指示駕駛員快速找到空閑停車位。設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)一般是通過(guò)在停車位上安裝紅外線傳感器、地磁感應(yīng)線圈等裝置，當(dāng)感知到車輛停放在車輛上，采集設(shè)備將數(shù)據(jù)采集之后傳輸?shù)酵＼噲?chǎng)控制中心，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理之后，停車位的狀態(tài)在誘導(dǎo)顯示屏被更新。

但是，開(kāi)放式停車場(chǎng)的設(shè)置比較隨意，有些是道路旁邊小面積的不規(guī)則場(chǎng)地和停車帶，也有一些是大型廣場(chǎng)附近專門規(guī)劃的大面積停車區(qū)，因此露天停車場(chǎng)的設(shè)備配置一般都不規(guī)范。這種不規(guī)范使得露天停車場(chǎng)的停車引導(dǎo)和信息管理變得極為復(fù)雜，大部分路邊停車帶和大型露天停車場(chǎng)等公用停車區(qū)域沒(méi)有智能化的停車信息發(fā)布和指引，對(duì)其的管理目前主要依靠人工。在這種情況下，一方面停車場(chǎng)停車位信息不能及時(shí)發(fā)布，駕駛員不知道那個(gè)停車場(chǎng)有空閑停車位，導(dǎo)致有些停車位空閑沒(méi)有充分被利用，降低了停車位的使用效率。另一方面由于人的注意力和精力是有限的，一個(gè)管理員所能管理的區(qū)域是有限的，在車輛出入繁忙時(shí)段，管理員在高強(qiáng)度的工作狀態(tài)下往往出現(xiàn)漏收停車費(fèi)的情況。

在逐步建設(shè)智慧城市的道路上，充分利用露天停車場(chǎng)緩解停車難問(wèn)題是政府著眼于服務(wù)社會(huì)、提高城市智能化的惠民工程。停車信息的統(tǒng)一發(fā)布和管理，將極大的提高城市停車位綜合利用率，從根本上緩解停車位數(shù)量與城市停車需求的不協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)市民的出現(xiàn)便利。因此，針對(duì)開(kāi)放停車場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題，采用電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)放停車場(chǎng)信息感知發(fā)布是極為必要的。

二、開(kāi)放場(chǎng)所智能泊車系統(tǒng)構(gòu)建優(yōu)勢(shì)

（1）泊車智能管理由封閉區(qū)域到開(kāi)放區(qū)域。當(dāng)前停車智能管理系統(tǒng)，主要集中在地下停車場(chǎng)，地面集中式封閉停車場(chǎng)使用。本系統(tǒng)通過(guò)智能終端感知設(shè)備采集車輛與車位信息，實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸，突破場(chǎng)地與空間限止，使泊車智能管理由封閉區(qū)域到開(kāi)放區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)全面智能化泊車管理。

（2）泊車智能化管理替代人工管理。在開(kāi)放區(qū)域設(shè)置停車車位，現(xiàn)階段是通過(guò)人工或半人工計(jì)費(fèi)管理（即使用手持式車輛識(shí)別設(shè)備進(jìn)行車輛識(shí)別與計(jì)費(fèi)），通過(guò)此系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)泊車計(jì)時(shí)收費(fèi)智能化管理，提升了管理效率，降低了管理成本。

（3）感知設(shè)備高集成化?，F(xiàn)階段，大部分停車管理系統(tǒng)設(shè)備眾多，構(gòu)成復(fù)雜，部署困難。本系統(tǒng)將車輛感知、識(shí)別功能集成，將復(fù)雜的設(shè)備與功能簡(jiǎn)單化，通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)部署簡(jiǎn)化、功能強(qiáng)大的智能管理。

三、智能泊車系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建

開(kāi)放場(chǎng)所智能泊車系統(tǒng)體系架構(gòu)如圖1所示。

感知層：實(shí)現(xiàn)車位與車輛信息采集。在停車場(chǎng)內(nèi)部署大量的感知節(jié)點(diǎn)（感知節(jié)點(diǎn)包括Zigbee/Lora/NB-IOT節(jié)點(diǎn)、距離探測(cè)傳感器以及攝像頭），采集停車位狀態(tài)信息。當(dāng)有車輛停放到被檢測(cè)的停車位上的時(shí)候，感知節(jié)點(diǎn)通過(guò)距離傳感器觸發(fā)攝像頭拍照，將車牌信息通過(guò)無(wú)線（Zigbee/Lora/NB-IOT）、節(jié)點(diǎn)編號(hào)傳送給網(wǎng)關(guān);當(dāng)車輛駛離時(shí)，感知節(jié)點(diǎn)再次采集數(shù)據(jù)，將信息傳輸給網(wǎng)關(guān)。

網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)關(guān)作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站，將接收到的感知層的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理之后，通過(guò)3G/4G無(wú)線分組技術(shù)與云端服務(wù)器建立連接，按照TCP/IP協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫朔?wù)器。云端服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析之后放進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)，完成停車場(chǎng)車位狀態(tài)的及時(shí)更新。

應(yīng)用層：停車誘導(dǎo)，當(dāng)駕駛員需要停車服務(wù)的時(shí)候，可以使用移動(dòng)設(shè)計(jì)接入Internet，登錄信息發(fā)布管理系統(tǒng)，查看附近停車場(chǎng)的停車位占用狀況，選擇最合適的停車場(chǎng)和車位。同時(shí)還可以利用百度地圖的導(dǎo)航功能規(guī)劃最合理的路徑，實(shí)現(xiàn)快速停車;停車計(jì)時(shí)與計(jì)費(fèi)，系統(tǒng)通過(guò)接收到網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)能囕v進(jìn)出車位信息，車牌號(hào)的對(duì)比，確定計(jì)時(shí)的開(kāi)始與結(jié)束，同時(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)功能。通過(guò)微信、支付寶、網(wǎng)絡(luò)銀行等網(wǎng)絡(luò)支付形式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上在線支付。

該系統(tǒng)具有以下5個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

（1）便于系統(tǒng)部署。露天停車場(chǎng)車位分布現(xiàn)場(chǎng)比較混亂，采用Zigbee/Lora/NB-IOT網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)構(gòu)建的無(wú)線分布式系統(tǒng)便于靈活部署采集節(jié)點(diǎn)，免除布線工作和設(shè)備移動(dòng)的煩擾。

（2）適用范圍更廣。數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸采用3G/4G網(wǎng)絡(luò)，改變了傳統(tǒng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要依托有線公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)南拗疲恍枰诿總€(gè)停車場(chǎng)配備不間斷工作的個(gè)人電腦和網(wǎng)絡(luò)，并節(jié)省了大量的能耗。

（3）停車場(chǎng)信息獲取方式快捷有效。停車場(chǎng)車位信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)形式發(fā)布，用戶只需使用移動(dòng)設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)器即可查看需要的信息。

（4）節(jié)省成本。露天停車場(chǎng)一般都屬于中小型停車場(chǎng)，每個(gè)停車場(chǎng)都建立一個(gè)數(shù)據(jù)管理服務(wù)器不僅浪費(fèi)資源，而且不便于管理。多個(gè)停車場(chǎng)的數(shù)據(jù)接入同一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，建立統(tǒng)一的信息發(fā)布和管理平臺(tái)，節(jié)省成本的同時(shí)提高了管理效率。

（5）實(shí)現(xiàn)智能化泊車管理。對(duì)于繁忙路段的道路邊停車場(chǎng)，由于進(jìn)出停車場(chǎng)的車流量比較大，車輛泊車管理困難，通過(guò)此系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)智能化泊車管理。

四、開(kāi)放場(chǎng)所智能泊車系統(tǒng)的預(yù)期效果

開(kāi)放場(chǎng)所智能汽車系統(tǒng)智能管理由封閉區(qū)域到開(kāi)放區(qū)域，泊車智能管理由封閉區(qū)域到開(kāi)放區(qū)域，全面實(shí)現(xiàn)智能化泊車管理。泊車智能化管理替代人工管理，通過(guò)此系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)泊車計(jì)時(shí)收費(fèi)智能化管理，提升了管理效率，降低了管理成本。通過(guò)誘導(dǎo)系統(tǒng)，引導(dǎo)車輛直接定位車位，減少尋找車位時(shí)間，避免停車擁堵，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

總之，開(kāi)放場(chǎng)所智能泊車系統(tǒng)將大大提高停車效率，有效避免車輛擁堵，助推智能交通、智慧城市的發(fā)展。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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