沉井式地下停車庫的智能系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與研究★

趙禹賀 方光秀 閆 勇

(1.延邊大學(xué)工學(xué)院通信工程專業(yè)(中外合作辦學(xué))，吉林 延吉 133002；2.延邊大學(xué)工學(xué)院土木工程專業(yè)，吉林 延吉 133002；3.吉林天宇建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，吉林 延吉 133002)

隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來越多的機(jī)動(dòng)車投入使用，停車難的問題依舊十分嚴(yán)峻，一是機(jī)動(dòng)車數(shù)量增長，停車位供需矛盾突出；二是規(guī)劃配建車位嚴(yán)重不足；三是土地資源緊缺，停車設(shè)施供地難；四是停車管理體制缺乏統(tǒng)籌。沉井式停車庫的研發(fā)與投入是解決此問題的有效途徑之一。沉井式停車庫的發(fā)展前景非常廣闊，本文將對(duì)沉井式停車庫的現(xiàn)有智能系統(tǒng)方面進(jìn)行研究，并創(chuàng)新與改進(jìn)。

1 沉井式地下停車庫構(gòu)造

1.1 沉井式地下停車庫的概念

沉井式地下停車庫的投入使用對(duì)于我國而言是富有開闊精神與創(chuàng)新力的，目前僅有一座在廈門投入使用。該停車庫可比喻為：如100 m2左右的土地，原本只能設(shè)計(jì)4個(gè)～5個(gè)車庫，沉井式停車庫像疊羅漢一樣，將汽車裝入一個(gè)15 m的深井中，能停放50輛汽車，停車效率可提高為100%。沉井式地下停車庫如圖1，圖2所示[1]。

1.2 沉井式地下停車庫的構(gòu)造

在沉井式地下停車庫的一體化智能管理系統(tǒng)中，引入BIM技術(shù)，停車架正中央是一套集平移、升降、360°旋轉(zhuǎn)功能為一體的停車設(shè)備，通過互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)將收費(fèi)系統(tǒng)、存取系統(tǒng)、搬運(yùn)系統(tǒng)、控制定位系統(tǒng)等形成一體化智能管理系統(tǒng)，并統(tǒng)一接入?yún)^(qū)域停車信息管理平臺(tái)，與動(dòng)態(tài)交通信息聯(lián)網(wǎng)共享數(shù)據(jù)，做到停車信息聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控。

2 沉井式地下停車場智能系統(tǒng)

2.1 國內(nèi)研究文獻(xiàn)分析

2.1.1人體面部識(shí)別

2017年，中國農(nóng)業(yè)銀行和招商銀行等金融服務(wù)行業(yè)，發(fā)布了線上平臺(tái)系統(tǒng)“刷臉支付”。被認(rèn)為是準(zhǔn)確識(shí)別個(gè)人用戶，可增加用戶支付體驗(yàn)與感受。這同時(shí)也是支付寶在“無紙幣”革命后又一次重大突破，用戶在支付過程中不需要使用手機(jī)，即使在手機(jī)沒電情況下也能實(shí)現(xiàn)電子交易，間接解決了手機(jī)電池續(xù)航問題，不少景區(qū)也采用這一“刷臉支付”方式提高入園效率[2]。本文將引入人體面部識(shí)別等諸如生物特征識(shí)別技術(shù)，對(duì)沉井式地下停車庫的現(xiàn)有取卡、取票等方式進(jìn)行改進(jìn)。

2.1.2車聯(lián)網(wǎng)

車聯(lián)網(wǎng)是由車輛位置，速度和路線等信息交互構(gòu)成的巨大交互網(wǎng)絡(luò)，通過GPS，RFID，傳感器，攝像與圖像處理等裝置，對(duì)車輛進(jìn)行地理環(huán)境和狀態(tài)信息的采集。首先，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把所有車輛的各種信息匯集到中央處理器；其次，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)，分析和處理各類相關(guān)信息，從而給出最佳建議路線，及時(shí)匯報(bào)路況和安排信號(hào)燈周期。顯而易見，完成如上信息的采集將會(huì)是無比龐大的工作量，對(duì)信息傳輸速率和容量有著極高的要求[3]。

2.1.35G

5G，顧名思義是第五代移動(dòng)通信技術(shù)，是對(duì)原有的第四代移動(dòng)通信技術(shù)的升級(jí)。未來的移動(dòng)信息需求量將呈現(xiàn)爆炸式的增長，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足需求，繼續(xù)下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的研發(fā)迫在眉睫。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雖具有超前性，但其必須與5G技術(shù)相結(jié)合才能發(fā)揮有效作用。

2.2 國外研究文獻(xiàn)分析

車聯(lián)網(wǎng)中的業(yè)務(wù)，包括車載動(dòng)態(tài)導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛、編隊(duì)行駛、遠(yuǎn)程駕駛、碰撞預(yù)警以及車輛生命周期維護(hù)等都需要安全、可靠、低延遲和高帶寬的通信連接。從更高層面看，5G通信技術(shù)已經(jīng)成為目前發(fā)展的重要方向，其作為車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用支撐技術(shù)，也得到眾多國家的認(rèn)可。近日，歐盟各成員國集體發(fā)聲力挺5G，拒絕將Wi-Fi作為車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中包括寶馬、戴姆勒等行業(yè)巨頭[4]。

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)中老年冠心病患者PCI術(shù)后運(yùn)動(dòng)能力、心肺功能和認(rèn)知功能的作用······················趙夢(mèng)飛 毛立偉 季 鵬 胡樹罡 高 苗 王 磊 (2,198)

3 人工智能化技術(shù)

3.1 人工智能化的概念

簡稱AI，是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。是計(jì)算機(jī)科學(xué)的分支，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言處理和控制系統(tǒng)等，其涉及領(lǐng)域廣泛。沉井式地下停車庫由智能系統(tǒng)一體化組成，必須對(duì)汽車的整個(gè)存、取流程進(jìn)行智能化控制。本文將對(duì)現(xiàn)有沉井式地下停車庫智能系統(tǒng)進(jìn)行研究，并通過創(chuàng)新，使其能夠有效與車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、5G等相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)完全的互聯(lián)網(wǎng)智能化。

3.2 汽車存取的智能化

沉井式地下停車庫智能化系統(tǒng)主要包括：存取系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、搬運(yùn)系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、災(zāi)情預(yù)警系統(tǒng)、超載警示系統(tǒng)等，在未來升級(jí)后，還會(huì)有生物探測(cè)系統(tǒng)(主要用于生命體征探測(cè)，防止有生命特征的生物進(jìn)入停車庫)、清潔系統(tǒng)、汽車故障檢測(cè)系統(tǒng)等額外的配套服務(wù)系統(tǒng)和警示系統(tǒng)。

沉井式地下停車庫將會(huì)與車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，通過5G通信技術(shù)的強(qiáng)大信息傳輸效率，將沉井式地下停車庫徹底互聯(lián)網(wǎng)化，使得車主可以通過自己的手機(jī)APP或者其他移動(dòng)終端隨時(shí)察看愛車的狀況，并且可以選擇故障檢測(cè)以及清潔系統(tǒng)等額外服務(wù)，使得車主節(jié)約洗車以及去4S店檢修的時(shí)間，并且車庫入口取票方式的完全智能化，節(jié)約了汽車入庫效率，省去了取票掃票的繁瑣。

3.3 沉井式地下停車庫的人工智能系統(tǒng)

3.3.1現(xiàn)有智能系統(tǒng)

現(xiàn)有沉井式地下停車庫的智能存車系統(tǒng)如圖3所示。

現(xiàn)有沉井式地下停車庫智能存、取車系統(tǒng)的運(yùn)行過程如下：

1)車主將車開入人形停車位后，下車取票，控制系統(tǒng)經(jīng)過取票處編碼信息的反饋，將信息傳輸?shù)匠辆降叵峦＼噹熘悄芑到y(tǒng)終端(智能中央系統(tǒng))，然后將編碼信息處理保存后，自動(dòng)預(yù)留一處與編碼相符合的空余停車位；緊接著，搬運(yùn)系統(tǒng)啟動(dòng)，將人形停車位上的汽車搬運(yùn)到中央360°旋轉(zhuǎn)機(jī)械平臺(tái)；然后機(jī)械平臺(tái)通過智能中央系統(tǒng)的反饋，將汽車傳輸?shù)筋A(yù)留停車位的相應(yīng)樓層；同時(shí)，這一樓層的搬運(yùn)系統(tǒng)經(jīng)過智能系統(tǒng)的反饋，將汽車傳送到相應(yīng)的預(yù)留停車位處，完成存車。

通過對(duì)執(zhí)行系統(tǒng)一的分析研究，本文認(rèn)為現(xiàn)有沉井式地下停車庫智能系統(tǒng)還有待完善的地方較多。因此，在執(zhí)行系統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，引入生物特征識(shí)別、車聯(lián)網(wǎng)、5G、汽車清洗、故障檢測(cè)等因素，進(jìn)行了系統(tǒng)創(chuàng)新改進(jìn)與升級(jí)。

3.3.2創(chuàng)新改進(jìn)型智能系統(tǒng)

創(chuàng)新改進(jìn)型沉井式停車庫的智能存車系統(tǒng)如下：

1)車主將汽車開入人形停車位以后，將自己的臉部或者其他生物特征信息(如：瞳孔)錄入門口的生物特征識(shí)別系統(tǒng)，然后將信息反饋到智能中央系統(tǒng)；然后，智能中央系統(tǒng)將信息反饋到車聯(lián)網(wǎng)或者其他智能線上平臺(tái)，同時(shí)將預(yù)留一處停車位，以便汽車存入，如圖4所示。

2)通過車聯(lián)網(wǎng)及其他線上平臺(tái)反饋，車主在汽車存放前可以通過移動(dòng)終端選擇服務(wù)項(xiàng)目，如：在現(xiàn)有沉井式地下停車庫智能系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，添加了汽車清洗系統(tǒng)以及故障檢測(cè)系統(tǒng)，車主可自主選擇是否需要清洗服務(wù)。同時(shí)，故障檢測(cè)系統(tǒng)將汽車的故障信息反饋到車主與相應(yīng)4S店，以便于及時(shí)通知車主進(jìn)行維修，有效保障生命安全。隨著沉井式地下停車庫以及5G技術(shù)的普及，會(huì)有更多相關(guān)汽車服務(wù)項(xiàng)目加入，使得服務(wù)更加多元化。

4 智能沉井式地下停車庫發(fā)展前景

我國公安部交管局統(tǒng)計(jì)，截至2019年6月，全國機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)3.4億輛，其中汽車2.5億輛；占機(jī)動(dòng)車總量的74.58%；其中，私家車(以個(gè)人名義登記的小型載客汽車和微型載客汽車)保有量達(dá)1.98億輛；2019年上半年汽車新注冊(cè)登記為1 242萬輛[4]。同理，在其他一些省市的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，停車位嚴(yán)重不足問題依然存在，甚至達(dá)到“有車開，無位停”的窘境，停車難已經(jīng)逐漸演變?yōu)槿蛐詥栴}。創(chuàng)新改進(jìn)型沉井式地下停車庫的優(yōu)勢(shì)，如：占地面積小、汽車泊位多、施工過程不繁瑣、創(chuàng)新配套設(shè)施多，甚至可以與車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，已成為解決問題的有效途徑。目前，我國乃至全球沉井式地下停車庫的發(fā)展?fàn)顩r不慍不火，有關(guān)解決停車問題的多數(shù)方案浮于表面，缺少切實(shí)可行的創(chuàng)新性方案。所以，創(chuàng)新改進(jìn)型沉井式地下停車庫發(fā)展前景十分廣闊，甚至有望成為發(fā)達(dá)城市及世界城市的標(biāo)準(zhǔn)配套設(shè)施。

5 結(jié)語

1)本文通過國內(nèi)外文獻(xiàn)考察，分析了沉井式地下停車庫智能系統(tǒng)的建筑構(gòu)造與智能系統(tǒng)以及人工智能化技術(shù)，并提煉出現(xiàn)有停車庫智能系統(tǒng)存在的缺陷與改進(jìn)點(diǎn)。

2)在現(xiàn)有沉井式地下停車庫智能系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，引入生物特征識(shí)別、移動(dòng)終端、車聯(lián)網(wǎng)線上平臺(tái)、5G、汽車清洗、故障檢測(cè)等因素，提出了創(chuàng)新改進(jìn)型沉井式地下停車庫智能系統(tǒng)，提高了效率、保障了安全、指明了發(fā)展前景，為今后類似停車庫設(shè)計(jì)與發(fā)展提供了借鑒。