基于BDS的智能停車系統設計

王正東++郭鵬

摘 要：在家用轎車井噴的時代，停車問題日漸突出，為方便人們的日常出行，實現快速停車、取車，本文提出了一種基于北斗衛星導航系統（BeiDou Navigation Satellite System， BDS）的快速停車系統。該系統應用BDS進行汽車的實時定位和用戶的通信，應用傳感器對停車位進行實時檢測，經數據控制中心處理后將汽車附近有空停車位的停車場、距離汽車最近的空停車位、到達最近空停車位的最佳路線等信息反饋給用戶。用戶在停車完成后，可以將停車的車位信息進行儲存，當需要取車時數據控制中心再將相應的信息反饋給用戶，從而實現快速停車、取車。該快速停車系統實現了對停車位有效的識別、定位、監控和管理，將車、人、衛星、服務器、停車位融為一體，極大地方便了人們的出行，具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：北斗衛星導航系統 快速停車 快速取車 傳感器

中圖分類號：U491.7+1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（c）-0120-02

當前中國正處于經濟快速增長時期，汽車保有量持續增多，“停車難”成為了人們日常出行的一大障礙，而在大型的停車場中尋找自己的車更是令很多駕駛員頭疼的問題。目前市面上的一些手機軟件雖可以為車主提供附近停車場信息，但無法告訴駕駛員停車場內是否有空的停車位以及到達停車位的最優路線。如何快速停車取車是一個亟待解決的問題。

2004年4月，BDS（BeiDou Navigation Satellite System）正式運營，全面對民用用戶開放至今，該系統運行穩定，工作狀態良好，在測繪、電信、水利、交通運輸、勘探和國家安全等諸多領域發揮著重要作用[1]。相較于GPS（Global Positioning System）而言，BDS具有經濟實用、定位精確、信息保密等優點。基于BDS的這些優點，本文提出了基于BDS的一種快速停車系統，運用此系統車主可以快速找到附近停車場的空停車位和到達停車位的最優路線，有效解決了快速停車、取車的問題。BDS的這一應用，將會極大的方便人們的出行，改善人民的生活，同時可以在一定程度上改善城市道路擁堵狀況，提高停車場的管理效率。

1 BDS簡介

北斗衛星導航系統（BeiDou Navigation Satellite System， BDS）是中國自主研發、獨立運行的全球定位系統，由空間段、地面段和用戶段三部分組成。空間段包括5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星[2]。地面段包括主控站、注入站和監測站等若干地面站。用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛星導航系統兼容的終端。相比較于GPS，BDS是主動式雙向測距二維導航[1]，由地面中心控制系統解算，提供給用戶三維定位數據。BDS致力于向全球用戶提供高質量的定位、導航和授時服務，包括開放服務和授權服務兩種方式。開放服務是向全球免費提供定位、測速和授時服務，定位精度10m，測速精度0.2m/s，授時精度10ns。

2 快速停車系統設計原理

在停車位建造完成后，可以將停車位坐標數據及其他數據提前錄入數據控制中心。當用戶需要停車時，首先應用用戶終端發出請求，數據控制中心實時接收并解調用戶經衛星發送來的信號，據此得到用戶的信息。經過數據控制中心處理后將汽車附近有空停車位的停車場、停車場中的空停車位、距離汽車最近的空停車位、到達最近空停車位的最佳路線等信息再通過北斗衛星反饋給用戶。用戶在停車完成后，可將停車的車位信息進行儲存，在需要取車時可以發出相應的取車請求信號，控制中心接收信號并經過處理后可以將由用戶現在所在位置到達停車位的最佳路線以及由停車位到達停車場出口的最佳路線反饋給用戶。數據控制中心所反饋的信息，可在手機軟件的地圖上顯示，或者將手機和車載導航通過藍牙連接，將反饋信息顯示在車載導航的地圖上。

2.1 數據控制中心

數據控制中心是整個系統的核心部分，負責統籌中樞，所有信息都在這聚集、重新組合、分配。在整個系統中，數據控制中心將負責整個系統的運行，存儲著大量的停車位信息和用戶信息，在系統運行時，起到后臺支持的作用，實時更新數據，為需要的用戶提供相應的數據信息[3]。

數據控制中心的工作原理是對來自停車位傳感器的數據進行處理分析，對傳感器節點進行參數設置，并實現拓撲排列。數據控制中心向衛星發送詢問信號，經衛星轉發器向服務區內的用戶廣播，用戶終端響應其中的一顆衛星的詢問信號，并同時向兩顆衛星發送響應信號，再通過衛星轉發到數據控制中心。數據控制中心實時接收并解調用戶經衛星發送來的信號，依據此信號可以知道用戶的信息，包括用戶的身份、所需服務、地理位置等。經過數據控制中心的處理后可以將汽車附近有空停車位的停車場、距離汽車的最近的空停車位以及到達最近空停車的最佳路線等信息反饋給用戶。用戶在停車完成后，將停車的車位信息進行儲存，在需要取車時可以發出相應的取車請求信號，數據控制中心接收信號并經過處理后可以將用戶從現在所在位置到達停車位的最佳路線反饋給用戶。數據控制中心反饋給用戶的信息，用戶可在手機軟件或者車載導航上看到。

2.2 用戶終端

隨著智能手機和平板等移動終端設備的普及，人們已經習慣了使用手機軟件來獲取所需要的信息，當用戶下載一款快速停車的手機軟件后，便能方便快捷的瀏覽到停車位的信息，同時用戶也可以將手機和車載導航通過藍牙連接，根據車載導航停車。這樣只要一部裝有軟件的智能手機就可以了解到停車位的地點和到達停車位的最佳路徑。

2.3 停車位

在停車位建造完成后，將所有停車位的位置信息和停車位唯一的編號發送到數據控制中心存儲待用。目前城市中停車位大致可分為大型停車場和零散停車位，由于大型停車場的車位排列比較規則，可以采用現在先進的空閑停車位檢測技術。而零散停車位則排列不規則，而且在城市中其周圍環境比較復雜，所以需要建立傳感器網絡。首先是對區域進行劃分，設置區域中心停車位作為匯聚節點，其周圍所有零散停車位的信息都發送至區域中心停車位，這些信息存儲在區域中心停車位的存儲模塊中，再經衛星將數據發送至數據控制中心[4]。

3 結語

中國自主研發的北斗衛星導航系統具有廣泛的應用前景，其相關技術正在不斷完善，預計到2020年左右，BDS將覆蓋全球。本文基于BDS設計了一快速停車系統，主要由衛星部分、數據控制中心、用戶終端、傳感器、停車位五部分組成，旨在解決當前中國在汽車保有量迅速增長情況下如何方便人們快速停車、取車的問題。該系統具有經濟高效、安全精確等優點，且該快速停車系統將車、人、衛星、服務器、停車位結合為一體，幫助用戶快速停車取車，極大地方便了人們的出行，改善了人們的生活，具有較為廣闊的應用前景。

參考文獻

[1] 唐金元，于潞，王思臣.北斗衛星導航定位系統應用現狀分析[J].全球定位系統，2008，33（2）：26-30.

[2] 邊少鋒，郁聰沖.現階段北斗衛星導航系統可用性分析[J].海洋測繪，2012，32（5）：74-76.

[3] 史英杰，孟小峰.云數據管理系統中查詢技術研究綜述[J].計算機學報，2013，36（2）：209-216.

[4] 李云飛，莫少堯.基于物聯網的城市停車位管理系統[J].單片機與嵌入式系統應用，2011，11（5）：11-13.endprint