基于北斗時(shí)空的智慧停車(chē)管理系統(tǒng)的研究

楊成勇 李德英 袁練 李政 尹穎 林楊創(chuàng)

摘要：云智慧停車(chē)場(chǎng)是將車(chē)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)化，運(yùn)用云數(shù)據(jù)分析推送到APP客戶(hù)端進(jìn)行合理有效的信息處理，對(duì)附近停車(chē)場(chǎng)位置，根據(jù)距離、交通等狀況推薦最優(yōu)停車(chē)場(chǎng)，并提供精準(zhǔn)的交通路線。依托北斗定位、5G通信，實(shí)現(xiàn)低延遲、零誤差的實(shí)時(shí)管控與智能信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)人、車(chē)、庫(kù)三位一體的車(chē)聯(lián)網(wǎng)數(shù)字生態(tài)。

關(guān)鍵詞：車(chē)聯(lián)網(wǎng);停車(chē)場(chǎng);智慧

Abstract：Cloud intelligent parking lot is to network the garage，use cloud data analysis and push it to app client for reasonable and effective information processing，recommend the optimal parking lot according to the distance，traffic and other conditions of the nearby parking lot，and provide accurate traffic routes.Relying on Beidou Positioning and 5g communication，it can realize real-time control and intelligent information service with low delay and zero error，and realize the digital ecology of the Internet of vehicles integrating people，vehicles and warehouses.

Key words：Internet of vehicles;parking lot;Wisdom

當(dāng)代人們的生活水平逐漸提高，小汽車(chē)數(shù)量也隨之增多，停車(chē)設(shè)施供給不足，城市空間也越來(lái)越小。停車(chē)位和小汽車(chē)數(shù)量的比例日漸失調(diào)，人們對(duì)于便捷停車(chē)服務(wù)的需求越來(lái)越急迫，解決城市交通堵塞和停車(chē)?yán)щy的問(wèn)題，已成為影響和制約城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要因素。停車(chē)?yán)щy問(wèn)題對(duì)于車(chē)主來(lái)說(shuō)，無(wú)法提前獲知目的地周邊的停車(chē)場(chǎng)分布情況、車(chē)位空閑狀態(tài)及車(chē)位具體位置、停車(chē)收費(fèi)與服務(wù)等信息，導(dǎo)致車(chē)主盲目駕車(chē)尋找停車(chē)位，既浪費(fèi)時(shí)間，又耗燃油。因此運(yùn)用北斗實(shí)時(shí)定位與三維云數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建智慧停車(chē)系統(tǒng)有著強(qiáng)烈的現(xiàn)實(shí)意義。

1 總體方案介紹

用戶(hù)通過(guò)“智能停車(chē)”APP快速搜索周?chē)＼?chē)場(chǎng)，系統(tǒng)根據(jù)停車(chē)場(chǎng)距離、所余車(chē)位情況、路況推薦車(chē)主最優(yōu)停車(chē)場(chǎng)及其路線，從而解決車(chē)主“車(chē)位難找”的問(wèn)題。同時(shí)可以搜尋各停車(chē)場(chǎng)的收費(fèi)情況，使停車(chē)場(chǎng)收費(fèi)情況更為透明化，并可提前對(duì)目的停車(chē)場(chǎng)車(chē)位進(jìn)行預(yù)約，從而保證用戶(hù)來(lái)到目的地可迅速停車(chē)。面對(duì)停車(chē)場(chǎng)大型化和立體化的趨勢(shì)，用戶(hù)可根據(jù)“智能停車(chē)”APP上提示迅速找到車(chē)停位置，從而解決車(chē)主在停車(chē)場(chǎng)“車(chē)難尋”這一問(wèn)題。通過(guò)大數(shù)據(jù)與智能預(yù)測(cè)正確引導(dǎo)車(chē)主快速進(jìn)行停車(chē)，在一定程度上緩解了交通壓力。

2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)與方案規(guī)劃

用戶(hù)通過(guò)移動(dòng)“智能停車(chē)”APP平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)停車(chē)場(chǎng)分布地點(diǎn)的定位，并根據(jù)用戶(hù)需要選擇停車(chē)場(chǎng)進(jìn)行路線導(dǎo)航規(guī)劃，指引客戶(hù)前往目的停車(chē)場(chǎng)。平臺(tái)通過(guò)調(diào)用在線地圖、實(shí)時(shí)景況、停車(chē)場(chǎng)結(jié)構(gòu)為客戶(hù)提供一條通往停車(chē)場(chǎng)的最優(yōu)路線，以防客戶(hù)迷路，從而引導(dǎo)車(chē)輛至正確停放位置，并保存駛?cè)霐?shù)據(jù)。系統(tǒng)給每一個(gè)停車(chē)區(qū)域一個(gè)地址代碼，然后再給停車(chē)場(chǎng)每一個(gè)車(chē)位一個(gè)序列號(hào)，如AS001，AS作為停車(chē)場(chǎng)代號(hào)，001作為停車(chē)場(chǎng)第一個(gè)序列號(hào)。每一個(gè)停車(chē)位設(shè)有一臺(tái)掃描記錄儀，用戶(hù)前往APP平臺(tái)預(yù)約到的車(chē)位號(hào)，記錄儀對(duì)車(chē)牌進(jìn)行讀取，如符合系統(tǒng)預(yù)約，則打開(kāi)閘欄，同時(shí)系統(tǒng)記錄信息，此車(chē)位已占用，直至車(chē)輛駛離，光電傳感發(fā)出信息，平臺(tái)刷新空車(chē)位。車(chē)主根據(jù)APP提供停車(chē)場(chǎng)區(qū)域分布和通往車(chē)位的路線信息，快速找找停車(chē)位。針對(duì)停車(chē)場(chǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，當(dāng)用戶(hù)下車(chē)后，發(fā)現(xiàn)找不到車(chē)。特設(shè)定此功能，根據(jù)掃描記錄儀和用戶(hù)平臺(tái)使用記錄，根據(jù)車(chē)位序列號(hào)，進(jìn)行車(chē)位GPS定位、平臺(tái)指示、停車(chē)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)示，從而精準(zhǔn)找到自己的愛(ài)車(chē)。采用在線支付方式，與微信、支付寶、網(wǎng)銀平臺(tái)軟件綁定付款。用戶(hù)起先要付保證金，根據(jù)用戶(hù)需要，可使用在線付款或駛離出口時(shí)現(xiàn)金付款。在線支付是根據(jù)車(chē)主所停時(shí)間和停車(chē)場(chǎng)收費(fèi)為基礎(chǔ)的一種收費(fèi)模式，車(chē)主在將駛離停車(chē)場(chǎng)時(shí)，車(chē)主通過(guò)“智能停車(chē)”APP平臺(tái)對(duì)本次停車(chē)產(chǎn)生費(fèi)用進(jìn)行支付，平臺(tái)隨即將信息傳遞給該停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)，車(chē)子駛離停車(chē)場(chǎng)，記錄儀進(jìn)行掃描，符合要求，拉開(kāi)車(chē)閘。

車(chē)庫(kù)數(shù)字管理系統(tǒng)效果圖

3 智能停車(chē)系統(tǒng)的用戶(hù)APP功能端要求

用戶(hù)登錄界面：用戶(hù)根據(jù)已注冊(cè)好的賬戶(hù)進(jìn)行登錄，同時(shí)也可通過(guò)QQ、微信綁定本人信息進(jìn)行登錄。用戶(hù)注冊(cè)界面：先對(duì)用戶(hù)注冊(cè)進(jìn)行手機(jī)認(rèn)證，通過(guò)手機(jī)認(rèn)證再進(jìn)行下一步的實(shí)名信息填寫(xiě)，確定準(zhǔn)確，通過(guò)驗(yàn)證。這樣在一定程度上保證平臺(tái)的安全性。主界面：用戶(hù)開(kāi)啟定位，根據(jù)用戶(hù)所處位置對(duì)周?chē)畔⑦M(jìn)行刷新。主界面主要是對(duì)本APP功能起一個(gè)導(dǎo)向作用，讓用戶(hù)能簡(jiǎn)單便捷的進(jìn)行操作。同時(shí)，在本頁(yè)面設(shè)有一個(gè)廣告欄和智能搜索，廣告欄主要是進(jìn)行出租，智能搜索是讓車(chē)主快速找到自己想要的停車(chē)場(chǎng)。附近停車(chē)場(chǎng)界面：將地圖、停車(chē)場(chǎng)信息相結(jié)合，用戶(hù)通過(guò)GPS對(duì)自己地理位置進(jìn)行定位，明確知道周邊停車(chē)場(chǎng)的位置。同時(shí)，此界面會(huì)根據(jù)用戶(hù)與停車(chē)場(chǎng)的距離、路況選擇一條最優(yōu)道路，并提供精準(zhǔn)的導(dǎo)航。停車(chē)場(chǎng)信息、預(yù)定界面：平臺(tái)通過(guò)與停車(chē)場(chǎng)信息共享，清晰的讓用戶(hù)了解該停車(chē)場(chǎng)的所余車(chē)位以及收費(fèi)信息和相隔距離。尋車(chē)界面：幫助用戶(hù)快速尋找自己所停車(chē)輛，根據(jù)所停位置的區(qū)域代碼和序列號(hào)平臺(tái)信息記錄和GPS定位，精準(zhǔn)找到車(chē)停位置。并通過(guò)方向和距離快速引導(dǎo)車(chē)主找到車(chē)停位置。線上支付：主要是提供用戶(hù)一個(gè)快捷支付的平臺(tái)，此項(xiàng)主要順應(yīng)大眾的付款方式從而便捷用戶(hù)。評(píng)價(jià)頁(yè)面：用戶(hù)可以根據(jù)別人的評(píng)價(jià)對(duì)該停車(chē)場(chǎng)服務(wù)、設(shè)施設(shè)備進(jìn)行一定的了解，有助于用戶(hù)對(duì)于停車(chē)場(chǎng)的選擇。

4 車(chē)庫(kù)智能管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

車(chē)庫(kù)管控系統(tǒng)主要由閥門(mén)控制、車(chē)輛檢測(cè)、進(jìn)庫(kù)計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)上傳完成，即主要由現(xiàn)場(chǎng)控制層PLC和集散管理DCS系統(tǒng)形成系統(tǒng)的中央管理系統(tǒng)。車(chē)輛進(jìn)入時(shí)，被進(jìn)車(chē)口入檢傳感器檢測(cè)到，傳感器產(chǎn)生一個(gè)脈沖，作為控制器的增計(jì)數(shù)信號(hào);出庫(kù)車(chē)輛離開(kāi)時(shí)，被出車(chē)口出檢傳感器檢測(cè)到，傳感器產(chǎn)生一個(gè)脈沖，作為控制器的減計(jì)數(shù)信號(hào)。這兩個(gè)傳感器作為系統(tǒng)增減計(jì)數(shù)的信號(hào)控制源，并驅(qū)動(dòng)控制器程序進(jìn)行系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)。在出入車(chē)輛變化時(shí)，控制器根據(jù)測(cè)控信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的計(jì)數(shù)，并精確顯示庫(kù)內(nèi)所余停車(chē)位。系統(tǒng)采用紅外傳感器作為增減計(jì)數(shù)信號(hào)，同時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)按鈕作為系統(tǒng)調(diào)零清空信號(hào);采取現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)控制加遠(yuǎn)程組態(tài)終端控制組成的雙重多功能控制。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩種不同的狀態(tài)顯示，分別是車(chē)位狀態(tài)顯示和車(chē)庫(kù)車(chē)輛狀態(tài)顯示，具體根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。數(shù)字化管理的實(shí)現(xiàn)是運(yùn)用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，即將分散的停車(chē)場(chǎng)通過(guò)空間網(wǎng)絡(luò)技術(shù)連接，形成分布式規(guī)劃，集中管理。

5 方案創(chuàng)新點(diǎn)與項(xiàng)目特色

采用無(wú)線技術(shù)來(lái)接收在停車(chē)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境下每一停車(chē)位的狀況，后由無(wú)線網(wǎng)收集傳送該信息，經(jīng)網(wǎng)關(guān)內(nèi)部的GSM模塊將信息送至PC端云數(shù)據(jù)平臺(tái)處理。云數(shù)據(jù)平臺(tái)包括數(shù)據(jù)采集端、數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)顯示終端。數(shù)據(jù)采集端采集本地停車(chē)場(chǎng)中空停車(chē)位數(shù)據(jù)信息，實(shí)時(shí)上傳給數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心利用大數(shù)據(jù)分析方法比對(duì)數(shù)據(jù)，分析停車(chē)場(chǎng)停車(chē)數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)顯示終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或地圖工具將各個(gè)停車(chē)場(chǎng)實(shí)時(shí)情況進(jìn)行顯示。同時(shí)通過(guò)北斗構(gòu)建實(shí)時(shí)時(shí)空網(wǎng)，全時(shí)域地域進(jìn)行全面定點(diǎn)規(guī)劃。以5G作為車(chē)聯(lián)網(wǎng)的媒介，構(gòu)建實(shí)時(shí)連接數(shù)據(jù)共享的車(chē)聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈，通過(guò)生態(tài)圈保證人、車(chē)、車(chē)庫(kù)多點(diǎn)合一。

6 總結(jié)展望

各種技術(shù)的融合使得人們的生活越來(lái)越舒適與科技化，一個(gè)個(gè)停車(chē)場(chǎng)在經(jīng)過(guò)大數(shù)據(jù)、智能控制、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的改造下變得智慧與科技。智慧車(chē)庫(kù)與智能停車(chē)本質(zhì)上是車(chē)聯(lián)網(wǎng)的具體體現(xiàn)，是車(chē)的網(wǎng)絡(luò)化、信息化，也是網(wǎng)絡(luò)與車(chē)的融合。在車(chē)聯(lián)網(wǎng)的世界里，無(wú)數(shù)的數(shù)字躍動(dòng)著，它們被系統(tǒng)智能地規(guī)劃和分配，在那里，沒(méi)有時(shí)間與空間的隔閡，只有邏輯的推理與無(wú)窮無(wú)盡的科技演繹。

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