大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市級智慧停車平臺的應(yīng)用

吳春輝

廈門中卡科技股份有限公司，福建廈門，361000

0 引言

在大數(shù)據(jù)技術(shù)的逐漸普及和應(yīng)用下，智慧停車系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，其可以實(shí)現(xiàn)停車位資源的實(shí)時更新，使停車服務(wù)最優(yōu)化，暢通城市交通運(yùn)輸系統(tǒng)，加快城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的數(shù)字化改造。基于此，文章主要以城市級智慧停車系統(tǒng)為研究對象，分析大數(shù)據(jù)技術(shù)的具體應(yīng)用，為相關(guān)從業(yè)技術(shù)人員提供可參考性建議。

1 大數(shù)據(jù)技術(shù)的內(nèi)涵和優(yōu)勢

1.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)的內(nèi)涵

大數(shù)據(jù)主要指對格式多樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，在IT行業(yè)和智慧服務(wù)行業(yè)，將應(yīng)用價值高、類型多、容量大、涵蓋廣、存取速度快的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，從中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，以數(shù)據(jù)為載體，創(chuàng)造新價值，對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)挖掘，通過高內(nèi)聚低耦合的設(shè)計模式，確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性，根據(jù)業(yè)務(wù)信息建立對象之間的關(guān)系映射。大數(shù)據(jù)技術(shù)如今已經(jīng)成為新一代信息技術(shù)和服務(wù)業(yè)態(tài)，依托云計算的分布式處理平臺，通過創(chuàng)新引領(lǐng)，改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。

1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢

在“十三五”綱要規(guī)劃中，各地、各行業(yè)全面實(shí)施促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動，把大數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和社會治理創(chuàng)新，對數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化處理，堅持創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用主要從效率提升方面入手，使用全局化的數(shù)據(jù)，將行為數(shù)據(jù)收集起來，改變過去的經(jīng)驗思維。面對海量的數(shù)據(jù)，借助于大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)來了解民眾需求，揭示掌握客觀規(guī)律，提高社會生產(chǎn)力，可以改善決策并改善客戶服務(wù)，以便幫助管理者更加科學(xué)地決策，優(yōu)化供給服務(wù)，提高數(shù)據(jù)創(chuàng)新和應(yīng)用的靈活性。

2 城市級智慧停車平臺的概述

智慧停車平臺從本質(zhì)上講就是指將大數(shù)據(jù)技術(shù)綜合應(yīng)用于城市停車位的采集、查詢、預(yù)定、使用等多個環(huán)節(jié)，充分利用螞蟻算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型基本算法，利用Keras和TensorFlow作為框架工具，實(shí)現(xiàn)停車位資源的實(shí)時更新，使得城市車位預(yù)定、查詢、導(dǎo)航服務(wù)的一體化。通過智能找車位+自動繳停車費(fèi)，實(shí)現(xiàn)停車位資源利用率的最大化[1]。服務(wù)于車主的日常停車、車位租賃、停車位導(dǎo)航等工作，讓車主更方便地找到車位。通過城市智慧停車系統(tǒng)，將線上、線下相結(jié)合，車主可以利用智慧平臺及時查找車位空余信息，得知是否有充電、共享等服務(wù)信息，替代過去停車場靠人管問題。同時，在智慧服務(wù)的背景下，停車系統(tǒng)與其他線上支付渠道進(jìn)行配套應(yīng)用，車主可以利用微信、手機(jī)APP、支付寶等軟件直接進(jìn)行線上支付，不斷完善汽車“后市場服務(wù)”。

在城市級智慧停車平臺中，主要利用智能停車場監(jiān)管云平臺，立足用戶需求， 高效地對停車場進(jìn)行監(jiān)管，其中主要包含車位管理模塊、可視化地圖模塊、管理員信息模塊、登錄模塊，并設(shè)置停車記錄模塊、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)模塊、信息展示與管理模塊等子系統(tǒng)。車主可以在平臺中查看停車場車輛信息，平臺管理員可以訪問數(shù)據(jù)庫，進(jìn)入停車記錄模塊，查看歷史停車記錄，添加進(jìn)入車輛信息，移除離開車輛信息，將更新后的數(shù)據(jù)錄入終端數(shù)據(jù)庫，以此提高停車效率，改善停車質(zhì)量。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)對城市級智慧停車平臺的意義

城市級智慧停車平臺主要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)（整合時空數(shù)據(jù)+神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型基本算法+螞蟻算法+地圖數(shù)據(jù)+車載CPS數(shù)據(jù)），形成全城停車場“一張網(wǎng)”格局[2]。將設(shè)備數(shù)據(jù)和相關(guān)停車數(shù)據(jù)在云平臺進(jìn)行線上對接，停車企業(yè)和政府的城市級云平臺對接，把數(shù)據(jù)信息源源不斷地傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)平臺，提供線上公益性服務(wù)，有效解決部分停車用戶的“逃單”問題，停車設(shè)備通過直接聯(lián)網(wǎng)，可以逐漸規(guī)避傳統(tǒng)停車方式中進(jìn)出停車場耗時較大的問題，實(shí)現(xiàn)城市級道路的暢通運(yùn)行，可以為用戶提供特殊停車位。例如：個性化的消費(fèi)升級服務(wù)、新手司機(jī)停車位、寬大車型停車位、充電樁停車位等，擴(kuò)充單位空間的停車數(shù)量，以此確保同樣空間內(nèi)停入更多的車，分時段解決車輛停放問題，真正實(shí)現(xiàn)智能找車位，服務(wù)于車主的日常停車、錯時停車，通過自動識別車牌等高新技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，讓城市停車場管理更加規(guī)范化和數(shù)字化。如今，隨著停車場數(shù)量和規(guī)模的日益擴(kuò)大，車主可以在車牌自動識別系統(tǒng)、專用計算機(jī)視覺系統(tǒng)、車位引導(dǎo)子系統(tǒng)和圖像處理技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的加持下，了解當(dāng)前停車場內(nèi)部信息與狀況，尤其是城市大型停車場，可以通過停車場監(jiān)管云平臺，優(yōu)化智能城市停車系統(tǒng)服務(wù)。

4 大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市級智慧停車平臺的踐行

4.1 踐行方案

文章主要以杭州市為例，杭州是浙江省省會，同時也是長江三角洲重要中心城市，作為歷史文化名城，該城市交通發(fā)達(dá)、路網(wǎng)暢通，成為中國東南部交通樞紐，在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的社會背景下，2020年杭州市汽車保有量超過280萬輛，為居民出行提供便捷的同時，也加劇城市停車負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致機(jī)動車停車位配比嚴(yán)重不足。在智慧城市推動下，杭州市著力推動“智慧杭州”建設(shè)，優(yōu)化智慧停車誘導(dǎo)服務(wù)，利用智慧停車系統(tǒng)平臺，將停車誘導(dǎo)服務(wù)接入大量停車數(shù)據(jù)庫，通過大數(shù)據(jù)管理，滿足大量停車信息接入與使用，以此確保行車、停車順暢。具體實(shí)踐方案如下。

4.1.1 立足當(dāng)前城市智慧停車服務(wù)困境，因地制宜，保證信息采集效果

在建設(shè)智慧停車誘導(dǎo)服務(wù)工作中，除了主城區(qū)道路停車泊位外，其他停車場（庫）產(chǎn)權(quán)復(fù)雜，數(shù)據(jù)接入難度大，經(jīng)營方分屬不同的單位，因此數(shù)據(jù)收集需要花費(fèi)大量的時間，閘機(jī)接入時，必然會涉及多個利益主體（如物業(yè)、原設(shè)備廠、業(yè)主等），產(chǎn)品性能參差不齊，未能充分考慮停車誘導(dǎo)需求，進(jìn)出車輛的統(tǒng)計數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，不利于大數(shù)據(jù)技術(shù)的充分運(yùn)用，降低了大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用準(zhǔn)確性和完整性。同時智慧停車誘導(dǎo)服務(wù)涉及范圍廣，公共停車場前端采集系統(tǒng)建設(shè)困難，人力投入與資金投入巨大，出于安全管理、環(huán)境衛(wèi)生等方面考量，應(yīng)該在調(diào)查前期，根據(jù)杭州市具體交通運(yùn)輸情況和汽車保有量情況，給予針對性的實(shí)施方案。要想保證數(shù)據(jù)信息采集效果，設(shè)計人員應(yīng)該因地制宜，采用獨(dú)立于閘機(jī)的流量采集技術(shù)，以此緩解管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確問題。在停車庫出入口安裝地磁式車流量傳感器，尤其對于對接異常困難的停車場，無需面對復(fù)雜的對接和協(xié)調(diào)問題[3]。該種設(shè)計方法獨(dú)立于閘機(jī)系統(tǒng)，實(shí)時獲取道路交通流量流速、停車庫占用情況，采用多種傳感器，結(jié)合當(dāng)前道路交通情況，分析城市道路泊位占用情況，在智慧停車誘導(dǎo)交通平臺應(yīng)用下，用戶可以利用智能手機(jī)迅速找到車位，以此提高停車場車位使用效率。

4.1.2 根據(jù)不同應(yīng)用場景，匹配數(shù)據(jù)算法

在智慧停車系統(tǒng)應(yīng)用下，要想實(shí)現(xiàn)長期固定配對共享，應(yīng)該立足泊車位和外界車輛“一對多”的關(guān)系，根據(jù)共享停車性質(zhì)信息進(jìn)行優(yōu)化管理，對辦公樓、居民區(qū)住宅樓早高峰和晚高峰時間與地點(diǎn)，進(jìn)行針對性分析，才有可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的配置共享，智慧停車才有可能實(shí)施。文章主要以杭州市某商業(yè)辦公樓共享泊車位為例，根據(jù)調(diào)查研究，該辦公樓在上班時間車流量較高，對泊車位具有長期需求，具體停車時間如表1所示。

表1 杭州市某商業(yè)辦公樓停車場內(nèi)停車數(shù)據(jù)表（部分）

通過表1中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，該商業(yè)辦公樓共享泊車位在早晚上班時間車流量達(dá)到高峰，尤其是上午7：30～12：00和下午1：00～20：00，如果私家車和出租車沒有泊車位，將造成交通擁堵和停車難問題；再加之該商業(yè)辦公樓處于杭州市主要商圈位置，一旦該地區(qū)出現(xiàn)交通擁堵，將導(dǎo)致主城區(qū)內(nèi)道路不暢。

因此應(yīng)用智慧停車系統(tǒng)，可以利用匹配算法，在5G技術(shù)等下一代基礎(chǔ)設(shè)施的升級利用下，將辦公樓停車數(shù)量和車位數(shù)量進(jìn)行匹配，計算車輛進(jìn)口數(shù)據(jù)和出口數(shù)據(jù)，根據(jù)進(jìn)出口數(shù)據(jù)特征，判斷車輛的具體停車時長范圍，最大化優(yōu)化匹配結(jié)果，從而分析出車位使用特征，根據(jù)空閑時長和停車時長，使得車輛和車位之間可以精準(zhǔn)匹配，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對車位提供者空閑特征進(jìn)行提取，分析車輛的出行特征，根據(jù)車輛進(jìn)出記錄數(shù)據(jù)，總結(jié)出上班族明顯的時間規(guī)律。根據(jù)空閑特征，總結(jié)商業(yè)區(qū)周圍具體的車輛出行規(guī)律，選取具體時間節(jié)點(diǎn)[4]。利用匹配算法，設(shè)置回程占比最大的時間節(jié)點(diǎn)，得出出行占比最大的時間節(jié)點(diǎn)，通過車輛到達(dá)車場時間，計算月租車空閑時長，之后將月租車輛車位空閑時間段進(jìn)行數(shù)據(jù)集成統(tǒng)計，利用矩陣模型，計算空閑特征，以自然周為周期，計算潛在車位使用特征，以此實(shí)現(xiàn)需求者和供給者之間的共享，并且該一種共享是長期性的，也可以對潛在車位使用者進(jìn)行配對，針對隨機(jī)化、短時化的共享，使得車輛和停車位之間供需平衡。

4.1.3 優(yōu)化停車設(shè)施布局，逐步降低主次干道停車數(shù)量，實(shí)現(xiàn)智慧平臺的科學(xué)應(yīng)用

在做好智慧停車系統(tǒng)設(shè)計之后，相關(guān)部門應(yīng)該優(yōu)化路外公共停車場布局，增加公共交通的通達(dá)性，優(yōu)先建設(shè)公共交通場站，滿足小汽車的出行需求，結(jié)合未來軌道交通站點(diǎn)的布置，提前建設(shè)配套的停車位。同時也應(yīng)該注意到，杭州市古城區(qū)內(nèi)部區(qū)域建設(shè)密度大，要想滿足一般性停車需求，應(yīng)該加快用地建設(shè)，彌補(bǔ)公共停車場不足問題，調(diào)整路內(nèi)停車場布局，綜合考慮動靜態(tài)交通平衡性，逐步降低主次干道停車數(shù)量，實(shí)現(xiàn)道路空間資源的“錯峰”利用，對主次干道內(nèi)停車收費(fèi)采用上限以免造成亂停車現(xiàn)象，以此實(shí)現(xiàn)機(jī)動車動與靜的平衡。同時，建立主城區(qū)統(tǒng)一智慧停車云平臺，實(shí)現(xiàn)停車設(shè)施數(shù)據(jù)信息的動態(tài)管理，進(jìn)一步優(yōu)化停車特征的數(shù)據(jù)篩查，實(shí)現(xiàn)停車數(shù)據(jù)的分類接入和統(tǒng)一管理，建立三級停車誘導(dǎo)體系，實(shí)時在交叉口及路段的交通指示標(biāo)志標(biāo)識上，為車主提供停車信息，以此優(yōu)化行車路徑，緩解停車排隊需求，在電梯口設(shè)置停車位置查詢裝置，以此提高停車設(shè)施服務(wù)水平，降低無效巡游。此外，杭州市還對停車設(shè)施進(jìn)行智慧化改造，改造類型一般分為3種。

（1）大改造。在停車場出入口安裝具有車牌辨別功能的設(shè)備，安裝智能地磁檢車器，地磁通過系統(tǒng)之間的聯(lián)網(wǎng)，將設(shè)備中記錄的歷史信息及時傳輸?shù)较到y(tǒng)云平臺中，通過智能自動化感應(yīng)，以此可以實(shí)現(xiàn)無人管理。

（2）中改造。建立健全城市停車云平臺車位預(yù)定功能和可視化操作功能，對“遠(yuǎn)程查詢”和“先離場后繳費(fèi)”功能進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，使得用戶可以在平臺中點(diǎn)擊“車位預(yù)約”按鈕，查詢和預(yù)訂停車場。

（3）微改造。對當(dāng)前停車系統(tǒng)的某一子系統(tǒng)、子單元進(jìn)行改造，比如收費(fèi)系統(tǒng)、車輛識別系統(tǒng)等[5]。

通過以上措施，實(shí)現(xiàn)智慧平臺的科學(xué)應(yīng)用，在系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)的集成化應(yīng)用，有效解決杭州市交通繁忙、停車?yán)щy問題。

4.2 效益分析

在大數(shù)據(jù)技術(shù)的統(tǒng)籌應(yīng)用下，城市智慧停車系統(tǒng)可以加強(qiáng)現(xiàn)有停車場庫的管理，探索智慧停車誘導(dǎo)服務(wù)系統(tǒng)，提高機(jī)動車停車泊位的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，地磁設(shè)備自動感應(yīng)車輛進(jìn)出時間，確保停車誘導(dǎo)信息采集實(shí)時，系統(tǒng)平臺運(yùn)行情況良好?？梢詽M足廣大市民尋找車位、快速停車的需求，改善絕大部分停車場“忙閑不均”現(xiàn)象，盤活存量停車資源，通過智慧停車系統(tǒng)停車誘導(dǎo)、錯時停車功能，可以采集停車場泊位動態(tài)信息，使得停車泊位高效運(yùn)轉(zhuǎn)。同時，該種大數(shù)據(jù)智慧系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效緩解交通擁堵問題，有效抑制交通事故的發(fā)生，減少因停車而產(chǎn)生的竊車現(xiàn)象，規(guī)避人工巡邏和監(jiān)控的管理方式，減少尋找車位兜圈子而增加的尾氣排放量，引導(dǎo)市民做出出行規(guī)劃，在一定程度上改善杭州城市環(huán)境，有利于推動“智慧杭州”建設(shè)進(jìn)程。

5 結(jié)語

在大數(shù)據(jù)技術(shù)背景下，車主利用智慧停車平臺，可以及時查找智慧平臺中車位空余信息，通過多項技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，分時段解決車輛停放問題，真正實(shí)現(xiàn)智能找車位，服務(wù)于車主的日常停車、錯時停車。因此城市智慧停車系統(tǒng)還應(yīng)該盡快實(shí)現(xiàn)停車設(shè)施數(shù)據(jù)信息的動態(tài)管理，進(jìn)一步優(yōu)化停車特征的數(shù)據(jù)篩查，充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)與資源，實(shí)現(xiàn)道路空間資源的“錯峰”利用。