車位引導(dǎo)系統(tǒng)的分析與探究*

張墅

(江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇無(wú)錫 214061)

0 引言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展讓人們的生活水平不斷提高,汽車成為人們生活中不可缺少的交通工具。我國(guó)已經(jīng)成為一個(gè)汽車消費(fèi)大國(guó),但隨之而來(lái)的就是各大城市令人詬病的馬路擁堵,亂停亂放等問(wèn)題,停車供需矛盾日益突出。在一些大型的商場(chǎng)、購(gòu)物中心、景區(qū)周邊,每到周末節(jié)假日的時(shí)候,找個(gè)車位停車往往需要耗費(fèi)車主大量的時(shí)間,不但會(huì)讓人們有心情煩躁的不悅情緒出現(xiàn),更是會(huì)帶來(lái)車輛擁堵阻礙等各種交通狀況。許多城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已無(wú)法適應(yīng)車輛日益增多的需求,停車難已成為城市亟待解決的主要問(wèn)題。

目前我國(guó)的大部分城市停車場(chǎng)內(nèi)已經(jīng)普及了車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),該系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的停車場(chǎng)管理主要通過(guò)人工分發(fā)進(jìn)場(chǎng)IC卡,記錄車輛進(jìn)出時(shí)間,作為計(jì)費(fèi)的主要依據(jù)的工作模式,改變了人工管理系統(tǒng)常常使車輛在收費(fèi)區(qū)域滯留[1],限制了停車場(chǎng)的快捷方便,同時(shí)造成了嚴(yán)重的污染。利用車牌識(shí)別技術(shù)取代傳統(tǒng)的IC卡技術(shù),解決了車輛進(jìn)出時(shí)必須停下刷卡而造成的停車場(chǎng)進(jìn)出口塞車現(xiàn)象。

然而停車場(chǎng)容量有限、車位的數(shù)量也僧多粥少,依靠車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)只能解決進(jìn)出口的擁堵問(wèn)題,而停車場(chǎng)內(nèi)部的滯留和亂停亂放現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生,不僅嚴(yán)重影響了車輛的正常通行效率,也同時(shí)帶來(lái)了停車場(chǎng)內(nèi)部的嚴(yán)重環(huán)境污染問(wèn)題。為了避免這種情況的發(fā)生,許多城市開(kāi)始啟用車位引導(dǎo)系統(tǒng),這是一種車主可以通過(guò)有效的引導(dǎo)設(shè)備快速了解并發(fā)現(xiàn)是否有停車位的可靠方式。

1 超聲波車位引導(dǎo)系統(tǒng)

超聲波車位引導(dǎo)系統(tǒng)是利用安裝在每個(gè)車位上方的聯(lián)網(wǎng)超聲波探頭,通過(guò)探頭感測(cè)停車位使用狀況,同時(shí)將這些檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)的主控中心,中心計(jì)算機(jī)收集并處理所有收到的數(shù)據(jù)后給各引導(dǎo)指示燈提供控制指令,從而為每一輛車尋找空位提供一條最近的指引路徑,并隨時(shí)記錄車庫(kù)內(nèi)空位率的變化。通過(guò)車庫(kù)內(nèi)掛壁式引導(dǎo)屏或立式引導(dǎo)屏智能引導(dǎo)顯示的方向、空位的數(shù)量以及其他信息,以便駕駛者通過(guò)引導(dǎo)途徑找到空車位[2]。

以無(wú)錫萬(wàn)象城商圈的地下停車場(chǎng)為例,車位識(shí)別終端安裝在每個(gè)車位上方,對(duì)車位進(jìn)行監(jiān)控,并將數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心[3]。數(shù)據(jù)中心計(jì)算當(dāng)前站點(diǎn)中空車輛的數(shù)量,并計(jì)算和傳輸場(chǎng)外停車位總剩余位置的顏色、現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)交叉口的誘導(dǎo)顯示以及燈光的顏色。停車攝像頭引導(dǎo)車主快速停車。每當(dāng)駕駛員通過(guò)交叉口時(shí),都會(huì)有一個(gè)清晰的綠燈或紅燈指示駕駛員選擇的路線。駕駛員可以在最短的時(shí)間內(nèi)沿著所示的路徑找到空的停車位(即使停車位是最后一個(gè))。停車位傳感系統(tǒng)的設(shè)計(jì)如圖1所示。

在圖1的車位引導(dǎo)系統(tǒng)圖中可以看到,整個(gè)系統(tǒng)是由引導(dǎo)屏、視頻探測(cè)器、視頻區(qū)域控制器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、中央控制器、尋車查詢終端、服務(wù)器等部分組成。探測(cè)器安裝在每個(gè)車位的上方,旁邊配有相應(yīng)的紅綠二色指示燈來(lái)表示該車位上是否已經(jīng)停有車輛,方便駕駛者在遠(yuǎn)處肉眼搜尋空車位的具體位置。通常室內(nèi)停車會(huì)在車輛進(jìn)出地下各層明顯處的上方安裝掛壁式引導(dǎo)屏,該屏可同時(shí)滾動(dòng)顯示時(shí)間、指示空車位方向、空閑車位數(shù)、已使用車位數(shù)及其他必要的注意事項(xiàng)。每個(gè)引導(dǎo)指示屏由兩組顏色的燈光組成,一組綠色字顯示空閑車位數(shù),并伴有相應(yīng)的箭頭指向明確的引導(dǎo)方向;一組紅色字顯示已使用車位數(shù),當(dāng)某個(gè)車位占停時(shí),車位超聲波探測(cè)器[4]經(jīng)過(guò)連接信號(hào)線、電源將測(cè)得數(shù)據(jù)傳送到控制器,中央控制器將統(tǒng)計(jì)出來(lái)的空位總數(shù)、已使用數(shù)量等實(shí)時(shí)地在引導(dǎo)屏上進(jìn)行發(fā)布,保證引導(dǎo)屏上實(shí)時(shí)接收到最新數(shù)據(jù),同時(shí)實(shí)現(xiàn)總停車位數(shù)量不變。駕駛者可以根據(jù)綠色字導(dǎo)引,沿著車位顯示指示器“有車位”指示燈尋找車位。上圖中還可以看到,該系統(tǒng)還在車主進(jìn)出入停車場(chǎng)的出入大廳的位置安放尋車查詢終端,方便用戶在離開(kāi)時(shí)查詢車輛所在位置、查詢空位情況等。戶外立式引導(dǎo)屏通常在戶外停車場(chǎng)出現(xiàn)的比較多,當(dāng)然有的室內(nèi)停車場(chǎng)也會(huì)在空暢的拐角處安放,其工作原理與掛壁式引導(dǎo)屏類似。

圖1 車位引導(dǎo)系統(tǒng)圖Fig.1 Parking guidance system diagram

成都華潤(rùn)萬(wàn)象城地下一層、地下二層、地下三層為停車場(chǎng),機(jī)動(dòng)車位共計(jì)1700輛。車位引導(dǎo)系統(tǒng)能夠讓臨時(shí)停車的司機(jī)迅速找到車位,系統(tǒng)能夠?qū)γ總€(gè)車位的使用情況做統(tǒng)計(jì),然后合理分配資源,對(duì)停車場(chǎng)的運(yùn)用起到指導(dǎo)作用。采用高效、獨(dú)立的車位引導(dǎo)系統(tǒng),極大的方便和服務(wù)于用戶,使車場(chǎng)的管理人員從繁瑣的車位查詢中解脫出來(lái),駕駛者也可以迅速的找到空車位。

車輛從進(jìn)入車庫(kù),就開(kāi)始有車位的數(shù)字顯示,每個(gè)車位全部有超聲波探頭,探頭上面有指示燈、一個(gè)綠色指示燈、一個(gè)紅色指示燈,同時(shí)車位前安裝有高亮度車位引導(dǎo)燈,在車位空的時(shí)候,引導(dǎo)指示燈為綠色;安裝方向轉(zhuǎn)向交通道路,這樣每個(gè)司機(jī)在行駛中都可以看到。在車位被占用(或者車位被預(yù)定)時(shí)候,紅色指示燈亮。停車場(chǎng)內(nèi)所有分叉路口,車位牌顯示車位情況和空位方向,用數(shù)字和箭頭進(jìn)行指示。

該停車場(chǎng)安裝了車位引導(dǎo)系統(tǒng)后,駕駛者就可以直接在指示燈箱的指引下輕松、快速的把車停到離自己最近的空車位上,客戶將從此免去在車場(chǎng)內(nèi)因?qū)ふ铱哲囄欢@行所帶來(lái)的煩惱。客戶會(huì)更頻繁的回來(lái),因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)引導(dǎo)系統(tǒng)節(jié)省他們大量的時(shí)間,給他們帶來(lái)許多方便。他們?cè)僖膊挥脼閷ふ臆囄欢鵁?失去耐心。

目前,這種車位引導(dǎo)模式在室內(nèi)停車場(chǎng)應(yīng)用的比較廣泛。露天停車場(chǎng)由于場(chǎng)地的特殊性無(wú)法在每個(gè)車位上方安裝識(shí)別終端,車主在返回停車場(chǎng)時(shí)往往依靠環(huán)境及標(biāo)志物等作為參照物進(jìn)行辨別,容易在停車場(chǎng)內(nèi)迷失方向,尋找不到自己的車輛。因此在戶外停車場(chǎng),目前也出現(xiàn)了一種基于地磁傳感器的車位引導(dǎo)系統(tǒng)。

2 地磁感應(yīng)車位引導(dǎo)系統(tǒng)

地磁感應(yīng)探測(cè)儀易于安裝和維護(hù),不受天氣影響,還可以區(qū)分車輛的方向。當(dāng)入口處的地磁感應(yīng)檢測(cè)儀檢測(cè)到車輛進(jìn)入,系統(tǒng)將車牌號(hào)綁定到地磁感應(yīng)檢測(cè)器上,并通過(guò)地磁感應(yīng)檢測(cè)器依次跟蹤地磁感應(yīng)檢測(cè)器,即通過(guò)地磁感應(yīng)檢測(cè)器的序號(hào)跟蹤車輛的行駛位置。當(dāng)通過(guò)地磁感應(yīng)檢測(cè)器的方向特性確定車輛停在對(duì)應(yīng)于磁感應(yīng)探測(cè)器的停車位時(shí),記錄對(duì)應(yīng)于停車位的地磁傳感器編號(hào),并且相應(yīng)的停車位號(hào)被綁定到車牌號(hào)碼。通常這個(gè)系統(tǒng)會(huì)在在轉(zhuǎn)角處或通道上安裝電子顯示牌[5],以方便駕駛者的空車位尋找,并且能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)停車位的最短路徑和停車路徑的動(dòng)態(tài)引導(dǎo),甚至能夠通過(guò)記錄地磁感應(yīng)探測(cè)器的順序,跟蹤每輛車的最終停車位。

地磁感應(yīng)探測(cè)儀具有安裝簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)、安全可靠、管理人員少等優(yōu)點(diǎn)。它可以放置在停車場(chǎng),并結(jié)合視頻車牌識(shí)別技術(shù),準(zhǔn)確地跟蹤車輛在停車場(chǎng)的位置。同時(shí),還可以為業(yè)主提供大型停車場(chǎng)自助停車位的準(zhǔn)確位置,并可以為車輛提供最短的行進(jìn)路線。該系統(tǒng)通過(guò)準(zhǔn)確的停車路線引導(dǎo)和停車位管理,可以有效地減少因停車效率低,而造成的停車場(chǎng)內(nèi)外的交通擁堵。它可以為車主提供快速停車和快速尋車的人性化功能[6],所以它是一個(gè)安全可靠的智能停車管理系統(tǒng)。

車位探測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)探測(cè)車位上是否有車輛停放,通過(guò)數(shù)據(jù)采集器和節(jié)點(diǎn)控制器將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到中央控制器上,主控制器通過(guò)算法實(shí)時(shí)將空車位數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)加減計(jì)數(shù),并迅速將各個(gè)交叉路口的空車位數(shù)更新到引導(dǎo)屏上,保證用最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)給客戶提供指引停車服務(wù)。同樣地,這種車位探測(cè)系統(tǒng)也使用了兩種不同顏色的指示燈來(lái)表示車位使用情況,紅色為占用,綠色為空位,客戶在50m外即可看到,根據(jù)車位指示燈的顏色客戶可很快找到車位。系統(tǒng)由車位探測(cè)器、車位指示燈、數(shù)據(jù)采集器等組成[7],其工作原理是利用超聲波反射回波距離的長(zhǎng)短來(lái)判斷對(duì)應(yīng)的車位上是否有車輛停放,具有車位探測(cè)、車位指示、車位預(yù)置等功能。

3 車位引導(dǎo)小程序

現(xiàn)在的手機(jī)大多數(shù)都安裝了地圖導(dǎo)航,這為車位引導(dǎo)系統(tǒng)的使用提供了基礎(chǔ)。目前有部分停車場(chǎng)應(yīng)用了引導(dǎo)系統(tǒng)小程序,用戶在對(duì)小程序進(jìn)行注冊(cè)綁定完成之后,就可以通過(guò)小程序中的地圖進(jìn)行停車場(chǎng)和停車位的搜尋,并利用小程序中的地圖導(dǎo)航提示駕駛路線,使得車輛在最短時(shí)間內(nèi)被找到。這種系統(tǒng)整體上包括智能移動(dòng)終端和尋車模塊以及地圖模塊。其中,智能移動(dòng)終端可用于獲取駕駛者的當(dāng)前位置,尋車模塊安裝于該智能移動(dòng)終端上,用于接收駕駛者的位置信息,根據(jù)所接收的位置信息,利用安裝于智能移動(dòng)終端上的地圖模塊對(duì)駕駛者的行走路徑進(jìn)行規(guī)劃,根據(jù)智能移動(dòng)終端的定位,可獲得車輛的停車位置以及駕駛者的尋車起點(diǎn)位置,在返程尋車時(shí),通過(guò)地圖模塊規(guī)劃出尋車起點(diǎn)位置至停車位置的行走路徑[8],以此可實(shí)現(xiàn)返程起點(diǎn)位置對(duì)停車位置的一個(gè)反向?qū)ぼ?能夠提供一種新的停車場(chǎng)尋車方式。

以無(wú)錫恒隆商城地下停車場(chǎng)為例,當(dāng)用戶停車以后,在下載的引導(dǎo)系統(tǒng)小程序模塊中手動(dòng)利用手機(jī)GPS功能獲取其第一當(dāng)前位置,系統(tǒng)將當(dāng)前位置進(jìn)行標(biāo)記,以此完成對(duì)停車位置的記錄。在駕駛者事務(wù)處理完畢需返程尋車時(shí),用戶開(kāi)啟手機(jī)上的引導(dǎo)小程序app,通過(guò)手機(jī)上的GPS功能獲得其此時(shí)的所處位置,系統(tǒng)利用手機(jī)上的地圖模塊[9],通過(guò)所標(biāo)記的當(dāng)前位置和停車位置這兩個(gè)起、終點(diǎn)位置,進(jìn)而規(guī)劃出尋車路徑,為駕駛者的返程尋車進(jìn)行導(dǎo)航,這種是目前比較先進(jìn)的引導(dǎo)系統(tǒng),具有很好的實(shí)用性。

4 結(jié)語(yǔ)

新型停車系統(tǒng)通過(guò)車牌識(shí)別系統(tǒng)、無(wú)線通信技術(shù)、GPS定位等多項(xiàng)技術(shù)于一身,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)停車場(chǎng)車位信息的收集、整理、規(guī)劃和引導(dǎo)服務(wù),這有效提升了整個(gè)系統(tǒng)的完整性,及時(shí)更新停車場(chǎng)的各輛車位信息,顯示停車場(chǎng)信息,將停車場(chǎng)資源以最高效率的方式進(jìn)行調(diào)整,以實(shí)現(xiàn)服務(wù)系統(tǒng)的最優(yōu)化,利潤(rùn)的最大化。隨著系統(tǒng)的不斷智能化和網(wǎng)絡(luò)化,采用智能化設(shè)備和完善的管理軟件,簡(jiǎn)化或替換人力監(jiān)管的停車場(chǎng)車輛進(jìn)出口、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和收費(fèi)等工作;通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行綜合停車管理,最終實(shí)現(xiàn)自助停車。