智慧路邊停車系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用

摘要：隨著城市停車位供需關(guān)系的日益緊張，停車難、亂停放已成為城市市政的難點問題，目前已經(jīng)誕生了許多路邊停車系統(tǒng)。為了提高管理效率、增強系統(tǒng)的容量，研究了以“車位檢測技術(shù)”為基礎(chǔ)的“射頻+手機”模式的智慧路邊停車系統(tǒng)，實現(xiàn)路邊車位全時段多維度的實時監(jiān)控和收費管理，能減少城市路邊停車占道，盤活路邊車位，實現(xiàn)靜態(tài)交通的智能化、信息化、科學(xué)化、規(guī)范化管理，改善城市交通擁堵和停車?yán)щy的現(xiàn)狀，實現(xiàn)真正的智能泊車。

關(guān)鍵詞：射頻識別；電子標(biāo)簽；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

中圖分類號：TP271+.4" " 文獻標(biāo)志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2024）16-0080-05

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.16.022

0" " 引言

對于各大城市而言，解決靜態(tài)交通管理問題迫在眉睫。停車設(shè)施的建設(shè)固然是解決停車難問題的一個重要因素，對路邊停車的配套管理，則是靜態(tài)交通管理的另一重要因素。智慧路邊停車系統(tǒng)作為建設(shè)部“數(shù)字化城市”應(yīng)用規(guī)劃的重要一環(huán)，在我國逐漸興起。這是體現(xiàn)城市交通現(xiàn)代化管理水平的一個標(biāo)志，合理利用智慧路邊停車系統(tǒng)對于疏導(dǎo)城市交通、改善市容市貌和社會治安、增加政府財政收入都具有極為重要的意義，因此具有廣闊的市場前景。

1" " 總體設(shè)計

本系統(tǒng)采用兩條并行的技術(shù)路線來實現(xiàn)路內(nèi)智慧化泊停車管理，即“射頻+手機”模式，兩條技術(shù)路線都以“車位檢測技術(shù)”為基礎(chǔ)。遠期以射頻技術(shù)為發(fā)展方向，近期以手機付費為主要實施手段。在射頻技術(shù)成熟及車載電子標(biāo)簽推廣普及后，手機模式將作為補充手段，在停車誘導(dǎo)及停車信息查詢等方面發(fā)揮作用。

近期的技術(shù)路線是利用移動通信的手機終端作為物理介質(zhì)和技術(shù)手段，支撐現(xiàn)場泊停車管理及付費交易的全過程服務(wù)，采用預(yù)付費模式，并且作為系統(tǒng)與用戶互交的技術(shù)通道和人機界面。遠期是采用射頻識別（RFID）的技術(shù)手段，支撐現(xiàn)場泊停車管理及付費交易的全過程服務(wù)，交易采用后付費模式。整個過程由系統(tǒng)自動處理，用戶不需要實際操作，系統(tǒng)直接與標(biāo)簽識別系統(tǒng)完成交互和收費業(yè)務(wù)，實現(xiàn)真正的智能泊車。

兩條技術(shù)路線共用一個統(tǒng)一的后臺管理系統(tǒng)，系統(tǒng)的總體邏輯結(jié)構(gòu)就是圍繞著這兩條技術(shù)路線來設(shè)計的，總體設(shè)計圖如圖1所示。

2" " 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)總體邏輯結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.1" " 會員制服務(wù)模式

用戶享有停車服務(wù)的前提是用戶必須是該系統(tǒng)的會員，不管采用手機還是電子標(biāo)簽?zāi)Ｊ礁顿M，用戶必須先通過下載手機App客戶端、用戶服務(wù)網(wǎng)站等途徑注冊一個賬戶，綁定個人信息（如果是電子標(biāo)簽付費用戶還要綁定電子標(biāo)簽ID），并在賬戶中預(yù)存一定金額。

2.2" " 手機模式

手機模式采用預(yù)付費模式，注冊用戶把車停入泊位后，車位檢測器先將有車停放信息通知后臺管理系統(tǒng)，這時用戶根據(jù)地面上的車位編號申請停車，輸入預(yù)購時長后，系統(tǒng)對用戶停放信息進行比對，判斷用戶合法后，根據(jù)預(yù)購時長進行扣費，扣費成功后，系統(tǒng)返回操作成功提示，并告知停放結(jié)束時間。

系統(tǒng)通過車位檢測器狀態(tài)變化判斷車輛離開時間，在距離結(jié)束停放時間還有10 min時，系統(tǒng)通過信息告知用戶結(jié)束停放時間將到，如果還需停放，請續(xù)費。如果在停放結(jié)束時間前用戶開車離開，則交易正常結(jié)束。如果已經(jīng)停放超時還未續(xù)費，則生成處罰記錄，用戶需在規(guī)定時間內(nèi)補繳費用，否則系統(tǒng)將記錄提交交警違章平臺。

2.3" " 電子標(biāo)簽（射頻識別）模式

電子標(biāo)簽?zāi)Ｊ讲捎煤蟾顿M模式，注冊用戶把車停入泊位后，車位檢測器上傳車位狀態(tài)及電子標(biāo)簽編號，判斷該用戶是否合法，如果合法則保存車輛入場時間，同時，系統(tǒng)開始檢測車位檢測器及電子標(biāo)簽變化。當(dāng)車輛離開時，車位檢測器檢測到當(dāng)前車位為空，同時檢測不到該電子標(biāo)簽編號，這時系統(tǒng)記錄車輛離場，通過停車起止時間計算本次交易的停車時長，并計算應(yīng)繳費用，進行扣費操作，成功扣費后返回扣費信息到該用戶注冊手機上。如果扣費失敗則生成補繳記錄，并發(fā)信息通知用戶補繳，用戶需在規(guī)定時間內(nèi)補繳費用，否則系統(tǒng)將記錄提交交警違章平臺。

電子標(biāo)簽?zāi)Ｊ綄崿F(xiàn)全自動化繳費，中間不需要用戶進行任何付費操作（賬戶金額不夠需充值時除外）。

2.4" " 預(yù)付費和后付費的區(qū)別

預(yù)付費模式需用戶提前預(yù)測停車時長并購買相應(yīng)停車時長，系統(tǒng)根據(jù)購買時長計算出應(yīng)繳費用和結(jié)束停放時間，并從用戶賬戶中直接扣去相應(yīng)費用，同時系統(tǒng)通過車位檢測器判斷車輛離場時間，當(dāng)檢測到停放超過預(yù)購買時長時，系統(tǒng)會發(fā)出警告，用戶必須再續(xù)費，再次預(yù)購買指定時長的停車時間。如果用戶在預(yù)購時長到達前離開，多繳納的費用自動退回。

后付費模式系統(tǒng)通過車位檢測器的變化情況，記錄車輛的停放起止時間，計算出停車時長及應(yīng)繳費用，在車輛離場后從指定賬戶中扣除應(yīng)繳費用，并通過信息告知用戶。整個過程用戶不需要參與操作，也不存在退費情況。但當(dāng)用戶賬戶余額不夠本次扣費時，會通過信息通知用戶充值，并補繳費用。

2.5" " 退費

對應(yīng)提前離開的預(yù)付費用戶，系統(tǒng)根據(jù)交易記錄中車位檢測器檢測到的車輛最終離開時間，計算實際停車時長，判斷是否可以退還多繳費用，如果可以，則自動退還多繳金額，并將最終處理結(jié)果通知用戶。

3" " 總體架構(gòu)及功能

如圖3所示，智慧路邊停車系統(tǒng)總體架構(gòu)上可以分為前端設(shè)備、后臺管理系統(tǒng)以及其他支撐系統(tǒng)三部分，前端設(shè)備包括車位檢測器、無線道路傳輸設(shè)備、電子標(biāo)簽、手持PDA等，支撐系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（數(shù)據(jù)及語音網(wǎng)絡(luò)）、用戶門戶網(wǎng)站、平臺資金賬戶、用戶充值平臺系統(tǒng)等。在整個系統(tǒng)架構(gòu)中，系統(tǒng)的支撐部分還包括相關(guān)硬件基礎(chǔ)設(shè)施，如總控中心、轄區(qū)運營部、呼叫中心及道路泊位等。

1）后臺管理系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心，主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)前端設(shè)備的管理、指揮調(diào)度、交易處理、清分結(jié)算、用戶服務(wù)、數(shù)據(jù)分析等功能，還可與交委交通運行指揮中心、市交警部門交通管理平臺對接實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)共享，同時通過與銀行賬戶系統(tǒng)以及用戶門戶網(wǎng)站對接實現(xiàn)用戶賬戶信息及交易資金管理，與第三方充值平臺的清分結(jié)算功能。

2）車位檢測器主要用于檢測停車泊位上的車位狀態(tài)，判斷是否有車輛停放，計算出泊位上車輛的停放時長，并與后臺管理系統(tǒng)聯(lián)動。

3）無線道路傳輸設(shè)備負(fù)責(zé)車位檢測器與管理后臺之間的數(shù)據(jù)匯總及中轉(zhuǎn)，將車位檢測器近距離低功耗的無線信號數(shù)據(jù)信息預(yù)處理后，轉(zhuǎn)換成2G/3G/

4G/5G無線信號數(shù)據(jù)實現(xiàn)與后臺管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。

4）電子標(biāo)簽是本系統(tǒng)的主要停車交易方式之一，用戶先在車上安裝本系統(tǒng)使用的電子標(biāo)簽，并注冊相關(guān)用戶，當(dāng)用戶把車停放在集成電子標(biāo)簽讀卡器的車位上時，車位檢測器會將車位狀態(tài)信息以及電子標(biāo)簽ID信息一起上傳到管理后臺，當(dāng)車輛離開時，管理后臺根據(jù)停車的起止時間以及電子標(biāo)簽ID，實現(xiàn)停車扣費，整個過程由系統(tǒng)自動實現(xiàn)，不需要用戶干預(yù)，實現(xiàn)智能化操作。

5）手持PDA是巡檢員的管理工具，巡檢員通過PDA接收后臺指令，如設(shè)備檢測異常、違章停車處罰、巡檢任務(wù)單等，以便巡檢人員到場完成設(shè)備的運維、違章處理、日常巡檢等流程。同時，手持PDA通過定時上傳GPS信息，實現(xiàn)巡檢線路回放、異常情況上報等功能。

6）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與語音網(wǎng)絡(luò)兩部分，其中數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)包括車位檢測器與無線道路傳輸設(shè)備間的自組網(wǎng)絡(luò)（如Mesh無線組網(wǎng)），無線道路傳輸設(shè)備、手持PDA以及手機App用戶與后臺管理系統(tǒng)間的2G/3G/4G/5G無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，以及實現(xiàn)后臺管理系統(tǒng)與其他外部系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換的專線。語音網(wǎng)絡(luò)主要指運營商的語音網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是本系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)系統(tǒng)各功能模塊的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)信息流在系統(tǒng)各模塊、各單元間的傳遞。

7）用戶門戶網(wǎng)站主要實現(xiàn)用戶信息的注冊、充值、交易信息查詢、投訴等服務(wù)功能，通過數(shù)據(jù)接口與后臺管理系統(tǒng)對接，其功能與手機App相似，因此在設(shè)計上需要與App保持協(xié)調(diào)。

8）平臺資金賬戶實現(xiàn)本系統(tǒng)用戶交易金額管理，本系統(tǒng)的用戶預(yù)存資金、交易資金及第三方充值金額，將在銀行開設(shè)統(tǒng)一的資金存儲賬戶，在賬戶內(nèi)建立預(yù)存賬戶（包括各用戶的虛擬賬戶）用于用戶預(yù)存資金及交易記錄管理，同時建立收入賬號用于保存實際交易（收入）的金額，且為第三方充值平臺建立劃款賬戶。平臺資金賬戶還根據(jù)設(shè)定，定時形成清分結(jié)算數(shù)據(jù)，用于系統(tǒng)的清分結(jié)算工作。

9）用戶充值平臺為第三方充值平臺，包括發(fā)行停車卡的深圳通公司相關(guān)發(fā)卡后臺、銀聯(lián)以及支付寶等第三方支付平臺。用戶通過這些平臺往自己的賬戶充值，用于停車扣費。

10）總控中心（指揮中心）主要負(fù)責(zé)組織運營監(jiān)管、業(yè)務(wù)指導(dǎo)、業(yè)務(wù)培訓(xùn)、考核、評估，整體運營統(tǒng)計與分析等，是系統(tǒng)核心機房所在地，管理平臺及數(shù)據(jù)中心部署于此。

11）轄區(qū)運營部（分部辦公點）主要負(fù)責(zé)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)轄區(qū)內(nèi)所有片區(qū)的業(yè)務(wù)運營與管理，包括排班管理及維保工作等，組織、調(diào)度與監(jiān)管現(xiàn)場人員，受理車主投訴與咨詢，轄區(qū)運營數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，落實對片區(qū)班組及員工的績效考核等。

12）呼叫中心以統(tǒng)一的客服號碼96001接入，不僅需要滿足統(tǒng)一性Call Center的基礎(chǔ)功能，還要滿足為車主提供自助手機繳費停車服務(wù)的需求，同時也為車主在停車過程中遇到的問題提供人工咨詢、業(yè)務(wù)辦理和投訴、建議處理服務(wù)，實現(xiàn)統(tǒng)一的管理、服務(wù)、調(diào)度與維護工作，以及在數(shù)據(jù)交換和接口開發(fā)上實現(xiàn)與整個路內(nèi)停車管理平臺的對接。

13）道路泊位規(guī)劃作為系統(tǒng)前端的支撐性基礎(chǔ)工程，包括路內(nèi)停車場及泊位的選址，標(biāo)志標(biāo)牌及相關(guān)車位畫線、停車位編碼以及T站建設(shè)等工程。通過標(biāo)志標(biāo)牌建設(shè)及車位畫線，可以明確道路停車場的類型、范圍及功能，同時用戶通過標(biāo)牌能了解到整個停車付費的操作流程及相關(guān)管理辦法。停車位統(tǒng)一編碼，采用6位阿拉伯?dāng)?shù)字，作為每個車位在后臺登記的唯一標(biāo)記，是用戶停車購位的輸入依據(jù)。T站是為滿足道路停車管理現(xiàn)場巡檢員需要，為巡檢員提供的一個休息執(zhí)勤場所，同時為用戶提供相關(guān)咨詢和幫助。

4" " 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通過有效、實用、可拓展的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)增強系統(tǒng)的容量，如圖4所示。

1）前端車位檢測器、閱讀器等設(shè)備與無線數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)系采取Mesh自組網(wǎng)方式，與無線集中器通信，無線集中器采用2G/3G/4G/5G無線移動通信網(wǎng)絡(luò)與管理后臺通信，實現(xiàn)對泊位狀態(tài)數(shù)據(jù)的獲取和監(jiān)控。

2）采用網(wǎng)絡(luò)專線，分別實現(xiàn)管理平臺、銀行資金管理賬戶系統(tǒng)及第三方充值平臺之間的清分結(jié)算及數(shù)據(jù)交換；應(yīng)用VPN網(wǎng)關(guān)為建設(shè)內(nèi)部專網(wǎng)多點辦公提供在線接入服務(wù)。

3）在各個辦公點都需要部署路由器和交換機，主要用于交通運輸中心、數(shù)據(jù)中心、清分結(jié)算中心、客服中心。

4）指揮中心與數(shù)據(jù)中心在同一內(nèi)網(wǎng)中，客服中心與數(shù)據(jù)中心通過互聯(lián)網(wǎng)VPN實現(xiàn)內(nèi)部專線高速連接。

5）數(shù)據(jù)中心與無線網(wǎng)絡(luò)運營商通過專線連接，保障車主和后臺之間的實時通信；數(shù)據(jù)中心通過專線網(wǎng)絡(luò)與銀行互聯(lián)互通，實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、有效的清分結(jié)算。

6）每個轄區(qū)運營部辦公點與數(shù)據(jù)中心通過互聯(lián)網(wǎng)VPN連接實現(xiàn)內(nèi)部專線高速連接。

7）平臺與交委指揮中心和停車場聯(lián)網(wǎng)收費監(jiān)控平臺、交警違章平臺采用政務(wù)外網(wǎng)通信，通過數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

5" " 結(jié)束語

智慧路邊停車系統(tǒng)是智慧城市建設(shè)的重要組成部分，同時也是解決城市停車難、管理亂等問題的重要措施之一[1]。它通過精準(zhǔn)的車位信息采集（車位探測、視頻監(jiān)控等）和高度整合的運營平臺以多種形式為車主提供實時、準(zhǔn)確的車位信息并進行城市交通誘導(dǎo)，緩解交通壓力；同時，通過頂層平臺對高度匯集的海量信息進行深度挖掘、充分提煉，以數(shù)據(jù)報表等形式為政府決策部門的城市交通規(guī)劃工作提供全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

智慧路邊停車系統(tǒng)已在深圳應(yīng)用，作為項目建設(shè)核心部分，指揮中樞具備了“服務(wù)功能” “交易功能” “監(jiān)管執(zhí)法功能”和“安全保障功能”。系統(tǒng)對正常泊車狀態(tài)及服務(wù)生成的判定準(zhǔn)確率高于95%，交易的正確率不低于99.95%，有較強的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、決策、分析能力，能夠提供停車周轉(zhuǎn)率、停車位使用頻率等停車決策指標(biāo)數(shù)據(jù)，在技術(shù)上解決了架構(gòu)設(shè)計容量問題，在管理上解決了停車管理混亂問題。

[參考文獻]

[1] 許可.路邊停車系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D].泉州：華僑大學(xué)，2022.

收稿日期：2024-04-11

作者簡介：劉春秋（1983—），女，黑龍江綏化人，工程師，一級注冊建造師，一級注冊造價工程師，研究方向：軌道交通、智能視頻監(jiān)控、人工智能、建筑智能化。