開放場所智能泊車系統研究與構建

劉振棟 羅群 劉鴻飛

【摘要】? ? 在逐步建設智慧城市的道路上，充分利用開放場所停車場緩解停車難問題是政府著眼于服務社會、提高城市智能化的惠民工程。利用信息化手段實現停車信息的統一發布和管理，將極大的提高城市停車位綜合利用率，從根本上緩解停車位數量與城市停車需求的不協調，實現市民的出行便利。

【關鍵詞】? ? 智能? ? 開放場所? ? 泊車系統

目前，在我國大部分的城市區域內，停車場主要有室內停車場和露天停車場兩種。室內停車場主要設置在商場、寫字樓等大型建筑的地下室，具有道路引導牌、自動道閘等智能化管理系統，是市民出行主要停放車輛的場所。但是，室內停車場有效停車位有限，已經不能滿足逐年增長的停車需求。而開放停車場一般設置在火車站、大型購物中心、醫院、酒店和大型生活區等城市繁華中心區附近，它具有停車位設置多樣化、車輛停放靈活、停車場出入口不限等特點，有效的緩解了停車難的問題。隨著政府部門對露天停車場區域設置的規范，露天公用的停車場逐漸由原來的無償使用過渡到了有償使用，這在很大程度上促進了城市開放停車場統一化管理。但是，露天停車場在經營管理過程中也出現了很多問題。由于露天停車場缺少指示標記，車輛駕駛員無法準確找到停車場位置，只能無目的的隨意尋找。同時，收費管理的問題也困擾著露天停車場的管理經營者。如何讓駕駛員方便快捷的獲取開放停車場位置和停車位使用情況，如何制定收費標準，如何防止停車未收費、重復收費、誤收等現象，如何保障停車過程中的安全等問題需要我們亟待解決。因此，解決這些問題需要對露天停車場內車位占用情況進行采集，信息匯總之后，駕駛員可以根據自己的位置找到距離最近，空閑車位比較多的停車場。在停車場管理方面，實現無人智能化管理。

一、智能泊車系統建設背景

針對停車場的經營和管理，很多自動化廠商開發了成熟的智能化管理系統，但是這些管理系統對停車場自身的配置要求較高。這類停車場要求在固定的位置作為車輛停車的出入口，并且在出入口旁邊設置收費服務窗口和道閘機。當車輛行駛到停車場入口的時候，安裝在停車場出入口下面的車輛感應器將會被觸發，控制道閘機的起落。在對該車輛的車型進行判定之后，通過智能識別技術識別車輛信息，記錄進入停車場時間等信息。當車輛離開停車場的時候，通過智能識別技術識別車輛信息，通過計算機系統計算出停車費用。在現代化的大型停車場內部，一些誘導顯示屏被設置在車道上方，指示駕駛員快速找到空閑停車位。設計的實現一般是通過在停車位上安裝紅外線傳感器、地磁感應線圈等裝置，當感知到車輛停放在車輛上，采集設備將數據采集之后傳輸到停車場控制中心，數據經過處理之后，停車位的狀態在誘導顯示屏被更新。

但是，開放式停車場的設置比較隨意，有些是道路旁邊小面積的不規則場地和停車帶，也有一些是大型廣場附近專門規劃的大面積停車區，因此露天停車場的設備配置一般都不規范。這種不規范使得露天停車場的停車引導和信息管理變得極為復雜，大部分路邊停車帶和大型露天停車場等公用停車區域沒有智能化的停車信息發布和指引，對其的管理目前主要依靠人工。在這種情況下，一方面停車場停車位信息不能及時發布，駕駛員不知道那個停車場有空閑停車位，導致有些停車位空閑沒有充分被利用，降低了停車位的使用效率。另一方面由于人的注意力和精力是有限的，一個管理員所能管理的區域是有限的，在車輛出入繁忙時段，管理員在高強度的工作狀態下往往出現漏收停車費的情況。

在逐步建設智慧城市的道路上，充分利用露天停車場緩解停車難問題是政府著眼于服務社會、提高城市智能化的惠民工程。停車信息的統一發布和管理，將極大的提高城市停車位綜合利用率，從根本上緩解停車位數量與城市停車需求的不協調，實現市民的出現便利。因此，針對開放停車場運行過程中存在的問題，采用電子和計算機技術，實現開放停車場信息感知發布是極為必要的。

二、開放場所智能泊車系統構建優勢

（1）泊車智能管理由封閉區域到開放區域。當前停車智能管理系統，主要集中在地下停車場，地面集中式封閉停車場使用。本系統通過智能終端感知設備采集車輛與車位信息，實現無線傳輸，突破場地與空間限止，使泊車智能管理由封閉區域到開放區域，從而實現全面智能化泊車管理。

（2）泊車智能化管理替代人工管理。在開放區域設置停車車位，現階段是通過人工或半人工計費管理（即使用手持式車輛識別設備進行車輛識別與計費），通過此系統可實現泊車計時收費智能化管理，提升了管理效率，降低了管理成本。

（3）感知設備高集成化。現階段，大部分停車管理系統設備眾多，構成復雜，部署困難。本系統將車輛感知、識別功能集成，將復雜的設備與功能簡單化，通過無線方式進行數據傳輸，實現部署簡化、功能強大的智能管理。

三、智能泊車系統體系結構構建

開放場所智能泊車系統體系架構如圖1所示。

感知層：實現車位與車輛信息采集。在停車場內部署大量的感知節點（感知節點包括Zigbee/Lora/NB-IOT節點、距離探測傳感器以及攝像頭），采集停車位狀態信息。當有車輛停放到被檢測的停車位上的時候，感知節點通過距離傳感器觸發攝像頭拍照，將車牌信息通過無線（Zigbee/Lora/NB-IOT）、節點編號傳送給網關;當車輛駛離時，感知節點再次采集數據，將信息傳輸給網關。

網絡層：網關作為數據中轉站，將接收到的感知層的數據進行相應處理之后，通過3G/4G無線分組技術與云端服務器建立連接，按照TCP/IP協議將數據傳輸到云端服務器。云端服務器數據傳輸模塊對數據進行解析之后放進數據庫，完成停車場車位狀態的及時更新。

應用層：停車誘導，當駕駛員需要停車服務的時候，可以使用移動設計接入Internet，登錄信息發布管理系統，查看附近停車場的停車位占用狀況，選擇最合適的停車場和車位。同時還可以利用百度地圖的導航功能規劃最合理的路徑，實現快速停車;停車計時與計費，系統通過接收到網關傳輸的車輛進出車位信息，車牌號的對比，確定計時的開始與結束，同時實現計費功能。通過微信、支付寶、網絡銀行等網絡支付形式，實現網上在線支付。

該系統具有以下5個優點：

（1）便于系統部署。露天停車場車位分布現場比較混亂，采用Zigbee/Lora/NB-IOT網絡節點構建的無線分布式系統便于靈活部署采集節點，免除布線工作和設備移動的煩擾。

（2）適用范圍更廣。數據遠距離傳輸采用3G/4G網絡，改變了傳統無線傳感器網絡需要依托有線公共網絡進行遠程數據傳輸的限制，不需要在每個停車場配備不間斷工作的個人電腦和網絡，并節省了大量的能耗。

（3）停車場信息獲取方式快捷有效。停車場車位信息通過網絡形式發布，用戶只需使用移動設備，通過網絡連接服務器即可查看需要的信息。

（4）節省成本。露天停車場一般都屬于中小型停車場，每個停車場都建立一個數據管理服務器不僅浪費資源，而且不便于管理。多個停車場的數據接入同一臺網絡服務器，建立統一的信息發布和管理平臺，節省成本的同時提高了管理效率。

（5）實現智能化泊車管理。對于繁忙路段的道路邊停車場，由于進出停車場的車流量比較大，車輛泊車管理困難，通過此系統可實現智能化泊車管理。

四、開放場所智能泊車系統的預期效果

開放場所智能汽車系統智能管理由封閉區域到開放區域，泊車智能管理由封閉區域到開放區域，全面實現智能化泊車管理。泊車智能化管理替代人工管理，通過此系統可實現泊車計時收費智能化管理，提升了管理效率，降低了管理成本。通過誘導系統，引導車輛直接定位車位，減少尋找車位時間，避免停車擁堵，從而實現節能環保。

總之，開放場所智能泊車系統將大大提高停車效率，有效避免車輛擁堵，助推智能交通、智慧城市的發展。

參? 考? 文? 獻

[1]藍麗金.基于手機APP與藍牙技術的智能停車場管理系統設計[J].邵陽學院學報： 自然科學版. 2016，（3）：52-55.

[2]陳賓書.基于視覺識別的智能停車場系統的設計[D].福建師范大學，2015，（7）.

[3]趙利芳.基于物聯網的智能停車場管理系統的設計[D].內蒙古大學，2014，（9）：40-44.

[4]曾國良，張廣焯，薛冰瑩，郭方.基于NB-loT的智能泊車誘導系統及方法[J].電信技術，2017（7）：48-51.

[5]王錚.基于Zigbee的井下溫度監測系統設計[J].煤炭技術.2017，（8）：157-159.

[6]曾維鵬，蔡莉莎.基于無線通信的智能泊車系統的設計與制作[J].電子世界.2017，（21）：127-129.

[7]曾國良，張廣焯，薛冰瑩，等.基于NB-IoT的智能泊車誘導系統及方法[J].電信技術.2017，（7）：48-51.

[8] 吳若偉.大型停車場智能泊車引導關鍵技術研究與系統開發[D].南京航空航天大學.2013，（1） .