城市智慧交通泊位管理可信云計(jì)算平臺的研究與設(shè)計(jì)

馬亮 苗蘊(yùn)章 姜健 康敏 安振艷

（山東可信云信息技術(shù)研究院 山東省濟(jì)南市 250101）

因?yàn)樯鐣目焖侔l(fā)展，城市汽車的持有數(shù)量也得到了飛速增長，目前城市在泊位管理能力上無法滿足汽車數(shù)量增長的需求，就存在了泊位規(guī)劃不合理、商用工作生活圈高峰期間泊位數(shù)量嚴(yán)重不足、泊位未被充分利用、泊位管理也比較混亂，出現(xiàn)了亂設(shè)泊位以及收費(fèi)無序管理等相關(guān)問題。既不能有效地實(shí)現(xiàn)城市泊位資源的有效利用，也無法很好解決城市里停車難以及道路交通擁堵等一些列的城市管理問題。本文通過研究可信云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及人工智能等方面的新信息技術(shù)，設(shè)計(jì)與開發(fā)了一套基于可信云計(jì)算的智慧交通泊位管理系統(tǒng)平臺，該系統(tǒng)平臺通過與泊位智能裝置、停車場、車輛、車主的智能手機(jī)APP 等相關(guān)要素與實(shí)時互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)連接共享，實(shí)現(xiàn)對城市泊位合理規(guī)劃和泊車的智能引導(dǎo)，有效地減少汽車的行駛時間，降低汽車在行駛中尾氣的排放量，不僅有效地解決了城市道路的擁堵問題，也在很大程度上降低了對大氣的污染，使其得到較廣泛的應(yīng)用前景。

1 城市智慧交通泊位管理可信云計(jì)算系統(tǒng)及其技術(shù)

1.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

城市智慧交通泊位管理可信云計(jì)算系統(tǒng)具有六項(xiàng)大功能模塊和二十二項(xiàng)子功能模塊。

這六大項(xiàng)功能模塊分別為：泊位管理功能、泊車計(jì)算管理功能、商圈智能停車誘導(dǎo)功能、客戶中心功能、系統(tǒng)管理功能以及車主智能停車APP 功能。

二十二項(xiàng)子功能模塊包括：泊位規(guī)劃功能、費(fèi)率管理功能、商圈管理功能、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心功能、用戶管理功能、泊位導(dǎo)航功能以及停車費(fèi)結(jié)算功能等，詳細(xì)內(nèi)容與功能結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖1所示。

2 系統(tǒng)的云計(jì)算平臺

云計(jì)算有效地將互聯(lián)網(wǎng)上的各種資源如：存儲、計(jì)算以及各種軟件集中后，方便為用戶使用的服務(wù)。

2.1 云計(jì)算的功能模式

（1）SAAS 應(yīng)用平臺是在底層基礎(chǔ)設(shè)施、平臺服務(wù)支撐之上，開發(fā)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。貫徹用戶、簡約、極致以及迭代等思維，強(qiáng)調(diào)用戶體驗(yàn)，采用適合的前端開發(fā)技術(shù)，構(gòu)建友好的、應(yīng)變靈活的、智能的應(yīng)用系統(tǒng)。

（2）PaaS 平臺是塔建統(tǒng)一的應(yīng)用部署和運(yùn)行環(huán)境，統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范，統(tǒng)一基礎(chǔ)服務(wù)平臺。提供應(yīng)用編排、運(yùn)維和監(jiān)控能力，減低應(yīng)用開發(fā)難度，增強(qiáng)系統(tǒng)彈性和穩(wěn)定性。跟開發(fā)環(huán)境相對接，提供在線升級能力，保障業(yè)務(wù)連續(xù)性。

圖1：泊位管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

圖2：泊位智能終端技術(shù)結(jié)構(gòu)圖

圖3：城市智慧交通泊位管理系統(tǒng)工作流程圖

（3）IaaS 基礎(chǔ)設(shè)施是建設(shè)與項(xiàng)目規(guī)模相適應(yīng)的數(shù)據(jù)中心，通過虛擬化技術(shù)、軟件定義的方式，將服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲等硬件資源統(tǒng)一組織，深度融合，形成計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲方面的資源池，為數(shù)據(jù)中心調(diào)使用率和靈活性，降低成本，實(shí)現(xiàn)橫向線性擴(kuò)展、縱向統(tǒng)一監(jiān)管。

表1：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)字典的形式

2.2 泊位智能系統(tǒng)終端技術(shù)構(gòu)架

泊位智能終端是泊位管理的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，每個終端標(biāo)識一個泊位。系統(tǒng)平臺通過泊位智能終端的實(shí)時感知實(shí)現(xiàn)對泊位的信息采集與管理。

2.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

通過根據(jù)城市交通規(guī)劃發(fā)展與人民日常出現(xiàn)的需求，作為設(shè)計(jì)目的，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案需要具有安全可靠性、標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展性以及先進(jìn)性。

網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)字典的主要形式如表1所示。

3 城市智慧交通泊位管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

泊位數(shù)據(jù)的采集，停車場通過在裝備了該智慧交通泊位管理系統(tǒng)將車位的相關(guān)信息實(shí)時傳輸?shù)皆破脚_上。

汽車車主通過智能手機(jī)APP 接收泊位信息的發(fā)布，通過泊位汽車導(dǎo)航，找到泊位的真實(shí)泊位地址進(jìn)行停車。

停車場內(nèi)的智能泊位管理系統(tǒng)登記停車的相關(guān)信息，并開啟計(jì)費(fèi)管理模式。出入庫的管理系統(tǒng)采用出入庫管理的車牌識別方法。出入口管理系統(tǒng)通常設(shè)置在停車場的入口和出口，地下車庫的入口和出口等處，并且對所有臨時和固定車輛開放。使用前端車牌識別攝像機(jī)捕獲車輛圖像并識別車輛牌照號，使用網(wǎng)絡(luò)將車輛圖像和牌照號以及其他數(shù)據(jù)發(fā)送到后端管理中心進(jìn)行存儲，以及牌照號比較，以確保記錄車輛的出入。出入口可控，合理使用停車位，加強(qiáng)出入口的高效安全管理。出入口管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用車牌識別出入程序，以提高車輛出入效率和車主停車體驗(yàn)。

當(dāng)汽車需要行駛時，車主可以通過智能手機(jī)移動終端進(jìn)行繳費(fèi)，減少了人為操作的等待時間與人工成本，較大地提高了管理上的效率。

城市智慧交通泊位管理系統(tǒng)的整個工作流程如圖3所示。

4 結(jié)論

本文通過基于可信云計(jì)算的城市智慧交通泊位管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，有效地將城市中的每一個停車場或泊位地點(diǎn)實(shí)時共享在互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)中，實(shí)現(xiàn)城市管理中的自動化記錄每輛汽車的所有信息，包括汽車的靜態(tài)信息和動態(tài)信息。合理地規(guī)劃汽車停車的管理，有效地提高了停車場或泊位的使用頻率，減少汽車尋找泊位的行駛時間，和排隊(duì)入庫的等待時間，降低汽車尾氣的排放量與行駛中的噪音污染。城市智慧交通泊位管理系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景，它的推廣為城市的文明建設(shè)，和環(huán)境保護(hù)提供有利的技術(shù)支持。