智能停車系統(tǒng)在城市現(xiàn)代化綜合交通樞紐建設(shè)中的實(shí)踐研究

孫偉 董軍剛

基金項(xiàng)目：智能停車系統(tǒng)在城市現(xiàn)代化綜合交通樞紐建設(shè)中的實(shí)踐研究（2023073）

摘要：現(xiàn)階段我國智能停車系統(tǒng)已經(jīng)由探索階段向?qū)嵺`階段轉(zhuǎn)型，城市現(xiàn)代化綜合交通樞紐建設(shè)需要智能停車系統(tǒng)的投入，用于解決停車難的實(shí)際問題。圍繞智能停車數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)開展全面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，旨在提高智能停車系統(tǒng)的有效性、精準(zhǔn)性，為綜合交通樞紐的停運(yùn)能力起到保障作用。

關(guān)鍵詞：智能停車；城市現(xiàn)代化；綜合；交通樞紐

中圖分類號(hào)：U461? 收稿日期：2024-01-22

DOI：1019999/jcnki1004-0226202405025

1 前言

隨著城市化進(jìn)程的加速和汽車保有量的增加，停車難題已經(jīng)成為城市交通管理的一大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的停車方式不僅浪費(fèi)時(shí)間和資源，還給城市交通帶來了擁堵和污染問題。為了解決這一難題，智能停車系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，為城市交通注入了新的活力，提升了停車效率和用戶體驗(yàn)。本次研究側(cè)重分析智能停車系統(tǒng)的實(shí)踐性、應(yīng)用性，結(jié)合城市現(xiàn)代化綜合交通樞紐的建設(shè)需求，提出優(yōu)化措施及完善建議，為后期研究工作開展奠定基礎(chǔ)。

2 智能停車系統(tǒng)概述

智能停車系統(tǒng)利用先進(jìn)的技術(shù)手段，通過信息化、自動(dòng)化的方式管理停車資源，為用戶提供便捷的停車服務(wù)，同時(shí)優(yōu)化停車資源的利用。這種系統(tǒng)涵蓋了多種技術(shù)和設(shè)備，包括傳感器、無線通信、數(shù)據(jù)處理和管理軟件等，為停車過程提供了全方位的支持和管理。

a.智能停車系統(tǒng)通過在停車場(chǎng)入口和車位上安裝傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車位的使用情況。當(dāng)車輛進(jìn)入停車場(chǎng)時(shí)，系統(tǒng)能夠快速識(shí)別空閑車位并指引司機(jī)前往，節(jié)省了尋找停車位的時(shí)間，減少了擁堵和排放。

b.智能停車系統(tǒng)采用了智能導(dǎo)航和定位技術(shù)，為司機(jī)提供準(zhǔn)確的導(dǎo)航信息，指引他們快速到達(dá)目的地車位。這種導(dǎo)航系統(tǒng)可以通過手機(jī)APP或車載導(dǎo)航設(shè)備實(shí)現(xiàn)，為用戶提供了個(gè)性化的停車服務(wù)體驗(yàn)。除此之外，智能停車系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)繳費(fèi)和電子支付功能，用戶可以通過手機(jī)APP或預(yù)先注冊(cè)的電子賬戶進(jìn)行支付，無需現(xiàn)金或停車卡，極大地提升了停車的便捷性和安全性。

c.智能停車系統(tǒng)還具有智能管理和優(yōu)化功能。系統(tǒng)能夠收集并分析停車數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控停車場(chǎng)的使用情況和流量分布，為城市交通管理部門提供決策支持，優(yōu)化停車資源的配置和管理，提升了停車場(chǎng)的利用率和服務(wù)水平。

d.智能停車系統(tǒng)的出現(xiàn)為城市交通管理帶來了新的思路和方法，通過信息化和智能化手段優(yōu)化了停車流程，提升了用戶體驗(yàn)和城市交通效率。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的拓展，智能停車系統(tǒng)將在未來發(fā)揮更加重要的作用，為城市交通帶來更大的便利和效益。

3 城市現(xiàn)代化綜合交通樞紐內(nèi)涵及特點(diǎn)

3.1 綜合交通樞紐內(nèi)涵

城市現(xiàn)代化綜合交通樞紐是指在城市規(guī)劃和建設(shè)中，為了提升城市交通效率、優(yōu)化交通組織結(jié)構(gòu)，而將不同交通方式及相關(guān)服務(wù)有機(jī)地整合在一起的綜合性交通樞紐。這種交通樞紐通常位于城市的交通要道或交通節(jié)點(diǎn)，通過合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，將各種交通方式的站點(diǎn)、設(shè)施、服務(wù)以及相應(yīng)的管理措施有機(jī)結(jié)合，形成一個(gè)統(tǒng)一的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，方便乘客進(jìn)行換乘和出行。

3.2 綜合交通樞紐特點(diǎn)

a.多種交通方式集成。

綜合交通樞紐將不同的交通方式整合在一起，包括公交、地鐵、輕軌、出租車、自行車等，為乘客提供多樣化的出行選擇。

b.便捷的換乘服務(wù)。

通過合理的布局和設(shè)計(jì)，使得各種交通方式的換乘過程簡便快捷，減少乘客換乘的時(shí)間和成本。

c.完善的服務(wù)設(shè)施。

綜合交通樞紐通常配備有車站、站廳、換乘通道、候車區(qū)、自行車停放點(diǎn)、停車場(chǎng)等各種服務(wù)設(shè)施，為乘客提供舒適便利的出行環(huán)境。

d.信息化管理系統(tǒng)。

通過信息技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通流量、車輛運(yùn)行情況等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，提高交通運(yùn)輸?shù)闹悄芑健?/p>

e.可持續(xù)發(fā)展。

綜合交通樞紐通常采用節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，促進(jìn)城市交通的可持續(xù)發(fā)展，減少對(duì)環(huán)境的污染和資源的浪費(fèi)。

總的來說，城市現(xiàn)代化綜合交通樞紐是城市交通發(fā)展的重要組成部分，對(duì)于提升城市交通運(yùn)輸效率、改善出行體驗(yàn)、促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

4 智能停車系統(tǒng)的實(shí)踐分析

4.1 智能停車系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理設(shè)計(jì)

a.前端后端技術(shù)。

智能停車系統(tǒng)是現(xiàn)代綜合交通樞紐建設(shè)的關(guān)鍵一環(huán)，提高其數(shù)據(jù)采集與處理能力非常關(guān)鍵，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上要注重管理系統(tǒng)的架構(gòu)。如采用前后端分離技術(shù)，總智能停車系統(tǒng)在城市現(xiàn)代化綜合交通樞紐建設(shè)中的實(shí)踐研究，利用Web采用MVC三層架構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖1所示。

傳統(tǒng)的Web架構(gòu)工作模型主要包括數(shù)據(jù)庫模型、控制器及視圖，通過功能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁顯示前端代碼及控制數(shù)據(jù)處理邏輯的后端代碼高度耦合。但也存在諸多問題，如移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)兼容設(shè)備差、升級(jí)與維護(hù)的成本偏高。

本次系統(tǒng)的開發(fā)主要考慮前端、后端的分離實(shí)現(xiàn)，在架構(gòu)模式上充分認(rèn)真地考慮該點(diǎn)，RestfulAPI可充分滿足其需求。RestfulAPI呈現(xiàn)一種多元化的軟件架構(gòu)風(fēng)格，即簡明與清晰，在層次感及維護(hù)上均具有鮮明優(yōu)勢(shì)。前端、后端數(shù)據(jù)交互邏輯的設(shè)定也尤為關(guān)鍵，即RestfulAPI交互協(xié)議，利用HTTP請(qǐng)求、響應(yīng)實(shí)現(xiàn)JSON格式數(shù)據(jù)的攜帶。

在后端技術(shù)上選擇MyBatis，MyBatis主要以Java為主，為數(shù)據(jù)持久化的高端框架。該技術(shù)比以往模式具有自動(dòng)化、數(shù)字化特點(diǎn)，減少以往的手工設(shè)置及繁瑣處理流程，只要簡單的操作便將數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)快速映射成為對(duì)象，并可與SQL耦合，MyBatis功能架構(gòu)，如圖2所示。

b.大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)。

大數(shù)據(jù)技術(shù)目前已經(jīng)在智能停車協(xié)同上推廣應(yīng)用，通過停車系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)分析能力，可靈活精準(zhǔn)地提升管理效能、服務(wù)質(zhì)量以及實(shí)現(xiàn)快速調(diào)動(dòng)。數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)分析是智能停車系統(tǒng)的核心。

①停車信息收集，利用先進(jìn)的物理檢測(cè)技術(shù)，包括地磁感應(yīng)裝置、攝像頭裝置，獲得城市各個(gè)角落的相關(guān)停車數(shù)據(jù)。

②客戶端，利用客戶端為使用車位的客戶提供服務(wù)便捷服務(wù)，本系統(tǒng)的服務(wù)項(xiàng)目包括車位租賃、車輛信息發(fā)布、路徑智能引導(dǎo)、車位查詢及預(yù)定。

③后臺(tái)服務(wù)，主要為停車管理系統(tǒng)提供完善的后臺(tái)支持，如API支持、高端功能支持。如常見的車位預(yù)測(cè)、負(fù)載均衡、數(shù)據(jù)處理、智能推送，如圖3所示。

另外，在功能需求的模塊設(shè)計(jì)上一定要根據(jù)智能停車系統(tǒng)特點(diǎn)來設(shè)計(jì)，主要包括首頁模塊、登錄模塊、系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)管理。首頁模塊主要以圖表的形式呈現(xiàn)人機(jī)互通界面，主要功能設(shè)定包括訂單數(shù)據(jù)、車流量數(shù)據(jù)、車位數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)、實(shí)時(shí)處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，如圖4所示。

登錄模塊主要負(fù)責(zé)客戶登錄及信息操作，包括登錄、注冊(cè)、密碼找回。通過手機(jī)登錄的方式，設(shè)定密碼，如出現(xiàn)密碼丟失或其他問題，則會(huì)通過密碼找回完成。系統(tǒng)管理主要以管理員的身份及權(quán)限功能為主，普通客戶不能進(jìn)入與干涉系統(tǒng)管理層，包括用戶管理、角色管理、權(quán)限管理。在數(shù)據(jù)處理上以增減、改查為主。數(shù)據(jù)管理主要負(fù)責(zé)相關(guān)項(xiàng)目運(yùn)行的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管控，如交易數(shù)據(jù)、停車場(chǎng)數(shù)據(jù)。停車場(chǎng)數(shù)據(jù)則包含停車位數(shù)據(jù)、出入場(chǎng)記錄數(shù)據(jù)、停車收費(fèi)數(shù)據(jù)、停車記錄數(shù)據(jù)[1]。

c.平臺(tái)服務(wù)。

在平臺(tái)服務(wù)上需注重大數(shù)據(jù)平臺(tái)的聯(lián)動(dòng)性，各大數(shù)據(jù)組件需要協(xié)調(diào)好各自的工作任務(wù)。平臺(tái)服務(wù)層主要負(fù)責(zé)將各個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)組件進(jìn)行關(guān)聯(lián)、銜接，讓其“聯(lián)動(dòng)”起來。平臺(tái)的服務(wù)層主要包括數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)服務(wù)、權(quán)限管理及共享傳輸服務(wù)，始終圍繞數(shù)據(jù)應(yīng)用及管理開展。

①數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，主要對(duì)比較大數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，可滿足不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景的需求，涉及等內(nèi)容包括數(shù)據(jù)規(guī)模、用途及查詢頻率。

②數(shù)據(jù)權(quán)限，主要以保護(hù)數(shù)據(jù)及訪問設(shè)定為主，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行透明設(shè)置及分級(jí)管理。

③資源調(diào)度。主要負(fù)責(zé)對(duì)停車場(chǎng)內(nèi)部的資源進(jìn)行管理調(diào)度。

④數(shù)據(jù)傳輸及共享，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求及場(chǎng)景，上傳停車場(chǎng)數(shù)據(jù)、車齡信息及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)分享[2]。

4.2 智能停車系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

a.實(shí)現(xiàn)目的。

智能停車系統(tǒng)是一種基于先進(jìn)技術(shù)的停車管理系統(tǒng)，它通過信息技術(shù)、傳感器、云計(jì)算等手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市停車資源的智能化管理和利用。該系統(tǒng)旨在提高停車效率、減少交通擁堵，同時(shí)為駕駛員提供更為便捷的停車服務(wù)[3]。

b.功能體現(xiàn)。

①車位檢測(cè)與實(shí)時(shí)導(dǎo)航。

采用先進(jìn)的傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)停車場(chǎng)內(nèi)每個(gè)車位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過智能導(dǎo)航系統(tǒng)，駕駛員可以在手機(jī)應(yīng)用或車載導(dǎo)航屏上獲取實(shí)時(shí)的車位信息，快速找到可用車位，減少尋找停車位的時(shí)間。

②無感支付系統(tǒng)。

引入無感支付技術(shù)，通過車牌識(shí)別、RFID等手段，實(shí)現(xiàn)用戶停車費(fèi)用的自動(dòng)結(jié)算。駕駛員無需停車時(shí)刻支付費(fèi)用，系統(tǒng)將自動(dòng)扣款，提高停車的便捷性。

③數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化。

利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，系統(tǒng)可以收集并分析停車場(chǎng)使用數(shù)據(jù)，優(yōu)化停車資源的分配，提高整體停車效率。同時(shí)，可通過歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)停車高峰時(shí)段，提前采取措施應(yīng)對(duì)交通擁堵。

④用戶體驗(yàn)優(yōu)化。

通過用戶反饋系統(tǒng)，及時(shí)獲取用戶對(duì)停車服務(wù)的評(píng)價(jià)和建議。系統(tǒng)可以根據(jù)用戶反饋進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，不斷優(yōu)化用戶體驗(yàn)，提高系統(tǒng)的用戶滿意度。

4.3 效果測(cè)試

以城市A綜合交通樞紐項(xiàng)目為例，分析智能停車管理系統(tǒng)的應(yīng)用效果。

a.對(duì)智能車位管理進(jìn)行測(cè)試，城市A綜合交通樞紐項(xiàng)目為公交、出租、私家車?？?、運(yùn)轉(zhuǎn)及交叉互換綜合體，地下一層、二層均為智能停車場(chǎng)，共有800個(gè)車位。在車位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上選擇傳感器技術(shù)，如地磁傳感器、攝像頭、超聲波傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)車位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。中控系統(tǒng)平臺(tái)與客戶端平臺(tái)實(shí)現(xiàn)車位信息動(dòng)態(tài)共享，車位的實(shí)際情況會(huì)直觀的反映到系統(tǒng)平臺(tái)當(dāng)中，信息數(shù)據(jù)的同步上傳減少可能出現(xiàn)的誤差情況。通過測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，車位現(xiàn)場(chǎng)、系統(tǒng)中控平臺(tái)、客戶移動(dòng)端的信息基本同步，且誤差在3 s之內(nèi)。空車位、滿車位等信息會(huì)可視化的呈現(xiàn)出來[4]。

b.利用云計(jì)算技術(shù)存儲(chǔ)和處理大量的停車數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析提高停車資源的利用效率。在停車數(shù)據(jù)測(cè)試上采用數(shù)據(jù)疊加與快速互動(dòng)的方式，發(fā)現(xiàn)該停車場(chǎng)可對(duì)龐大的停車數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，云計(jì)算技術(shù)儲(chǔ)存及處理模式減少數(shù)據(jù)沉積。在停車資源的利用效率上，該停車場(chǎng)可精準(zhǔn)地分析停車資源，并自動(dòng)篩選數(shù)據(jù)、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)資源、自動(dòng)提供資源，中控平臺(tái)與客戶端會(huì)同時(shí)現(xiàn)實(shí)停車資源。

c.智能停車系統(tǒng)引入人工智能算法，學(xué)習(xí)駕駛員停車習(xí)慣及城市交通規(guī)律，優(yōu)化停車場(chǎng)內(nèi)車位的分配和導(dǎo)航方案。為駕駛員提供規(guī)范及科學(xué)的行駛軌道，自動(dòng)導(dǎo)航及自動(dòng)指揮為駕駛員提供最為便捷的停車體驗(yàn)。

d.通信技術(shù)采用高效的通信技術(shù)，確保系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)獲取車位信息并與用戶終端進(jìn)行及時(shí)通信[5]。

5 智能停車系統(tǒng)適配交通樞紐建設(shè)的策略

5.1 提升智能停車系統(tǒng)的應(yīng)用普及

在城市現(xiàn)代化綜合交通樞紐建設(shè)中要體現(xiàn)智慧概念，挖掘停車資源及管理潛能，簡化傳統(tǒng)的停車流程及控制規(guī)范，弱化“人工”操作，提升“智能”引導(dǎo)。根據(jù)綜合交通樞紐項(xiàng)目建設(shè)要求，在智能停車系統(tǒng)建立要體現(xiàn)其立體化，構(gòu)建地上、地下的整體停車管控體系，可智能分析與數(shù)據(jù)調(diào)控，增加綜合交通樞紐的疏通、交叉及互換功能，發(fā)揮停車場(chǎng)、停車管理的有效性。因此，將該智能停車系統(tǒng)應(yīng)用普及到城市綜合交通樞紐建設(shè)當(dāng)中尤為關(guān)鍵[6]。

5.2 深入研發(fā)城市交通智能停車系統(tǒng)

從城市現(xiàn)代化綜合交通樞紐的建設(shè)規(guī)劃及前景入手，需加大人工智能技術(shù)的研發(fā)，將人工智能算法、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、人工智能感應(yīng)等進(jìn)行研發(fā)升級(jí)。當(dāng)前我國智能停車系統(tǒng)依然缺乏結(jié)合性，作為一種服務(wù)終端與平臺(tái)系統(tǒng)多體系在架構(gòu)層面，在實(shí)踐中受限問題較多，條件及環(huán)境均為成熟。雖然取得一定成績，但自身體系及系統(tǒng)內(nèi)核仍需創(chuàng)新完善。故此，在今后的工作開展中仍需加強(qiáng)研發(fā)[7]。

6 結(jié)語

本文分析了智能停車系統(tǒng)在城市現(xiàn)代化綜合交通樞紐建設(shè)中的實(shí)踐應(yīng)用，闡述了智能停車系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理體系架構(gòu)的設(shè)計(jì)過程，旨在強(qiáng)化智慧停車系統(tǒng)的有效性、智能化。同時(shí)對(duì)系統(tǒng)投入進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)智能停車系統(tǒng)在停車定位、資源搜索及引導(dǎo)行駛等方面效果較好，并提出相關(guān)建議及策略，為后期研究工作開展奠定基礎(chǔ)。

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作者簡介：

孫偉，女，1978年生，碩士，研究方向?yàn)樽詣?dòng)控制與應(yīng)用、城市智能建設(shè)。