基于靜態交通大數據系統下的智慧停車平臺創新與應用

周 赤 忠

(上海長江計算機有限公司　上海 200001)

0　引　言

隨著汽車保有量和人口密度的持續增加，中國大中型城市普遍面臨日益嚴峻的停車泊位供給不足挑戰。北、上、廣、深、渝、蓉的泊位缺口都超過100萬個。與此同時，有限的泊位資源并未得到充分有效的利用。以上海為例，停車位整體利用率不足40%。受制于資源不足、利用率低、調配困難等問題，政府、市民、停車管理單位等群體在停車問題上均面臨多重“痛點”，急需通過集約化、規范化和平臺化的模式進行運營效率提升，以更先進的交通和停車管理模式來改變現階段的困境。

順應“互聯網+”的發展趨勢，長江有限通過將傳統停車行業與互聯網的深度融合，培育智慧停車新業態，解決民生難題，推動產業升級轉型，實現資源的優化配置，打造供給側改革示范工程。智慧停車平臺立足于打造與政府公共安全管理和交通公共信息平臺及系統、停車場庫、車主進行持續資源與信息交互的智慧停車平臺，解決長期困擾政府、企業和車主的停車規劃難、管理難和出行難的三大難題，并變革整合當前的高度分散的停車運營行業。

1　建設背景

智慧城市建設在我國的新型城鎮化進程中承擔著極為重要的角色。2014年以來，中央各部門陸續發布智慧城市建設的指導方針和扶持政策，我國智慧城市建設再次提上戰略發展日程表，迎來了廣闊的發展機遇。

上海市積極響應中央政府的號召，于2014年12月提出并實施新一輪智慧城市建設三年行動計劃——《上海市推進智慧城市建設行動計劃2014-2016》，將智慧交通作為三年行動計劃中的重點1號專項，提出應用信息技術提升交通運輸行業智能化水平，發揮交通智能化對綜合交通組織、運行、管理的支撐作用。其中，對靜態交通的智能化發展提出了建設公共停車信息平臺，采集實時停車泊位信息，發布停車誘導動態信息，推進停車收費電子化和監管智能化的具體要求。

2　建設思路

通過對特大型城市靜態交通管理的深刻理解，提出“一臺一庫一模式”，建議上海市打造集成各類場庫實時數據信息的大數據運營平臺，以統一的技術標準，以政府+大企業的市場化手段，發展具有上海特色的靜態交通“上海模式”。

其中，“一臺”是指建立統一的停車信息大平臺，并打造以平臺為核心、多方參與的信息交互圈，打造具有強大整合能力的信息平臺，突破實現智慧停車的信息障礙。“一庫”是突破智慧停車技術層面障礙的重要手段，通過建設統一標準的示范庫，確立平臺的信息接入標準，并形成可復制的信息化建設和改造模式。道路停車是“一庫”的補充和衍生，采用地磁檢測傳感器、無線轉發器和無線網關，車位檢測精度可達到99%以上。與手持POS機、手機APP應用構建靈活多樣的支付結算體系。“一模式”是確保平臺可持續發展的“互聯網+停車”模式，通過提高資源利用效率，與原有產業的利益相關體實現共贏，創造增量市場、實現價值提升。

3　平臺設計

3.1　總體設計

智慧停車在統一標準規范體系、安全保障運維系統的指導和保障下，自下而上分為基礎環境層、網絡層、數據層、支撐層、應用層五個層次。

3.1.1基礎環境層

智慧停車平臺在建設的過程中，借鑒了物聯網領域的成功案例，接入了車牌識別攝像機，可數字控制的道閘，基于藍牙控制的智能地鎖，基于LORA技術的地磁設備。同時，引入當前流行的視頻監控系統，將數據匯聚，整合到停車云平臺上。

3.1.2網絡層

智慧停車平臺在建設的過程中，引入了各種互聯互通的技術方案。在企業端安裝的停車管理系統，基于有線網絡通信，同時在各個停車場架設WiFi服務器，供停車用戶連接互聯網使用。道路停車PDA設備，采用4G移動電話卡上網；同時地磁設備采用LORA技術和地磁AP互聯，最終AP通過4G網卡連接互聯網；智能地鎖設備采用藍牙技術和移動手機自動連接，以近端控制地磁開啟和關閉。

3.1.3數據層

智慧停車平臺在互聯網上搭建數據資源中心，統一存儲停車數據，同時搭建統一數據融合處理系統，將各類停車數據經過統一接口轉換后，匯入智慧停車平臺。

在數據的使用過程中，充分利用Redis緩存系統，將常用數據緩存在內存，提高數據處理的響應速度。同時采用RabbitMQ消息隊列，處理服務器請求，提高系統的響應能力，將負載均衡地分配到各個業務處理服務器。

3.1.4支撐層

智慧停車平臺和許多支撐系統進行交互，以利用其資源為停車服務。在地圖領域，利用高德地圖方案，將地理信息以圖形化的方式展示，同時嵌入我們采集的停車場信息；與支付寶、微信支付合作，允許用戶利用第三方支付來支付停車費用；利用手機號驗證碼，正確識別用戶手機信息；利用標準的RTMP，實時采集和顯示監控視頻；利用車牌識別技術，在用戶入場和離場時候，自動識別車輛牌照，避免了取卡和還卡的等待時間。

3.1.5應用層

智慧停車平臺在各個室內停車場，部署停車管理系統，利用智能道閘、車牌識別攝像機，自動識別車輛，控制道閘的關閉和開啟，同時收取停車費用；在道路停車場，安排協查員，利用地磁自動告知車輛停入信息，車牌識別方式采集車牌，自動計費，并允許用戶自助繳納停車費用。所有的停車數據，都自動同步到停車平臺，同時，平臺可以實時管理停車場的配置數據。

停車用戶下載智慧停車APP，可以方便尋找車位、購買停車場錯峰包月服務、利用手機支付停車費，同時，可以從商家領取優惠券，在支付時候自動抵扣停車費。

智慧停車平臺提供統一的運營管理中心，可以實時查看監控視頻，停車入場、出場數據，統計停車報表和費用結算。同時，通過大數據分析，分時段列出各個停車區域、停車場的繁忙、空閑狀態，以合理規劃和引導用戶停車。

智慧停車平臺對第三方開放接口，通過停車接口，可以方便獲取停車場空余車位數據，同時下發預約訂單，針對單次停車行為進行支付。

3.2　子系統架構

3.2.1系統架構

采用MySQL數據庫存儲數據，數據庫采用1主2從；同時啟用遠程備份方案，確保數據庫安全，提升讀取效率。常用數據緩存在Redis中，數據讀取前檢查Redis緩存，如果有數據，直接返回緩存數據；如果緩存沒有數據，則從數據庫加載數據并放入緩存。系統中有大量圖片文件需要存儲，利用分布式文件系統方案，保存文件數據，并直接提供基于互聯網的文件訪問。系統架構如圖1所示。

圖1　智慧停車平臺系統架構圖

3.2.2停車云平臺

采用RabbitMQ消息隊列作為服務請求通道，消息從外部系統進來，先做Http協議轉換，轉入內部RabbitMQ消息隊列，內部服務消費請求消息，和數據中心、支撐系統交互，并返回處理結果。

3.2.3場庫收費管理系統

采用Http+Json方式，構建停車服務，停車服務提供所有的停車業務契約，并提供實現。

停車服務將數據存儲在MySQL數據中，同時管理存儲在文件系統中的進出場圖片信息，通過接口，將這些數據的操作，共享給其他業務系統。

3.2.4道路停車系統

利用定制的PDA硬件，開發手持式道路收費終端。實現以下功能：停車取證、收取停車費、停車異常警告、離場放行等功能。

3.2.5停車APP/微信公眾號

通過下載停車APP或微信公眾號的形式，獲取停車服務：附近停車場、綁定會員、綁定車輛、停車優惠券、停車預約、錯峰包月、包月停車、停車費支付、消息通知、停車活動推送。

4　應用案例

本文提出智慧停車平臺已經在上海市閔行區得到了應用，該平臺是閔行區智慧靜態交通建設的基礎平臺，主要應用于匯集各種場庫、道路停車信息的資源共享與綜合利用。平臺的總體框架如圖2所示。

圖2　智慧停車平臺總體架構

閔行區智慧停車平臺建成之后，迄今為止已經采集、匯聚了閔行區境內超過100家場庫及道路停車信息，月均采集數據量大約10萬條。

平臺的應用起到了以下效果。

4.1　社會效益

智慧靜態交通業務立足于打造與政府公共安全管理和交通公共信息平臺及系統、停車場庫、車主進行持續資源與信息交互的智慧靜態交通平臺，緩解長期困擾政府、企業和車主的停車規劃難、管理難和出行難的三大難題。并變革整合當前高度分散的停車運營行業，構建的停車智慧平臺生態經濟圈將政府(G)、企業(B)和車主(C)三方的實時停車信息的供需進行交互和共享，實現三方共贏。

4.2　經濟效益

以“政府+大企業”為合作模式，通過政府授權，由企業牽頭項目建設和運營，具體以PPP、BOT、BOO等模式進行投資并獲得回報。基礎業務包括為政府搭建智慧靜態交通信息平臺、實現車位預定、車位共享、錯峰停車、增收分成、場庫廣告、沉淀資金管理等；支撐業務包括道路智慧改造和運營、配建停車場庫智慧改造、場庫運營、公共停車場庫建設和運營等；增值業務包括養車用車服務、代駕業務、數據授權或合作數據開發、APP內廣告、金融產品及服務等。

在“互聯網+”的大背景下，智慧靜態交通的產業布局將緊緊圍繞智慧靜態交通大平臺，開展基礎業務、支撐業務和增值業務，并通過智能化靜態交通領域全產業鏈的重塑進行業務布局，提供信息服務、資產管理、以及場庫智能化運營獲取營收。

4.3　創新效益

通過政府特許授權和服務購買、企業具體建設及運營的模式，全面實現停車的智能化，打造平臺信息服務、資產管理及場庫智能化運營三大板塊業務，圍繞互聯網+停車模式，構筑新的停車產業生態圈。

另外，在未來外圍業務的拓展中，將逐步覆蓋到政府對汽車充電樁的管理、公共自行車停放、流轉的管理、以及其他公共交通領域。最終形成：城市停車——靜態交通——動靜態交通信息融合——城市交通信息融合運營服務的大業務格局。

5　結　語

緩解大城市“停車難”問題是一項復雜、系統的工程，其中涉及停車管理方、政府、車主等多個利益相關方。智慧停車平臺依托物聯網和云計算技術、無線通信技術、計算機網絡技術等先進手段，結合云停車服務平臺，將各停車場互相錯開使用，可充分利用城市閑置資源，提升停車使用率，用信息化的手段提供一個新的解決方案。同時，通過手機APP/微信公眾號等多種途徑，為車主提供車位尋找、預定、在線支付等多種便捷手段，極大提升車主使用感受。

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