智能化技術在校園接送系統中的應用

毛 娟，徐 瑜

（湖南省郵電規劃設計院有限公司，湖南 長沙 410026）

0 引言

城區中小學上下學時段產生的接送擁堵問題，對學生人身安全和周邊道路交通秩序產生了重大影響，是廣大學生家長強烈關注的問題，也是交警部門迫切希望解決的難題[1]。

（1）校園進出車流量波動大。校園車輛的突出特點是機動車流量高峰期為上學及放學時段，其他時間段車輛較少。

（2）校內固定停車位不足。由于前期規劃或其他原因限制，一般學校停車位遠不遠不足以支撐所有接送學生車輛，所以很多學校并不對外開放停車位，從而造成上下學時段接送學生車輛只能在校門口占路停放。

（3）缺乏完善的管理制度。接送學生車輛停車管理混亂，部分機動車隨意占用人行道和車行道，機動車和自行車、電動車等穿插停放，人車未分流，交通無秩序。另外學生和家長沒有有效的溝通工具，學生很難迅速找到家長的車，存在很大安全隱患。

1 現狀及需求分析

1.1 現狀分析

該小學校園總建筑面積約24 000平方米，兩個校門，分別面向學校東西兩側市政馬路。校園內有四棟教學樓，一個300米環形跑道的田徑場。其中，田徑場地面標高44.7米，南側臨市政馬路。學校現有教職工207人，教學班80個，學生共3 961人。

根據調研數據，教職工車有量為86輛，校內現有停車位僅30個，教職工停車需求都無法完全滿足。上下學時段學生接送主要集中在東西兩個校門口。學生上下學交通狀況統計如表1所示。

表1 學生上下學交通狀況統計

從表1數據可以看出，該小學學生規模較大、接送車輛多，機動車與非機動車接送均匯聚于兩個校門門前區域，上下學高峰時段交通秩序非常混亂。

結合該小學建筑現狀，建筑設計人員提出了一個“地下換乘空間”的概念，充分利用田徑場的地形高差，將田徑場用地下方建設成一個大規模停車場。通過配套相關智能化的技術手段，構造一套智慧校園地下接送系統。

1.2 智慧管理需求分析

因校園接送停車需求的特殊性，上學時段和假期時段差異大，假期停車場基本空閑，利用率低。為避免資源浪費，本項目在滿足學校學生接送系統正常運行的情況下，規劃在假期時段向社會車輛開放。對停車場管理者來說，需綜合考慮針對家長車輛和社會車輛的不同管理模式，以獲取相應的經濟效益[2]。

若采用傳統的人工管理方法，管理工作難度較大，車輛的通行率和安全性差，無法統計車輛的出入數據，學校管理人員無法進行實時調度；其次學生家長無法精確了解學生放學及停車位相關信息，需要花費較多時間尋找空車位，造成車輛出入時間長等一系列問題。

為保證車輛的有序出入，及時通行，設置停車場的智慧管理系統。利用智能化技術對停車場進行管理，提高管理的有效性、安全性、可靠性和停車場運行的自動化程度，減少人工參與，最大限度地減少人員費用以及由于人為失誤或舞弊造成的損失，提高整個停車場的經濟性、安全性與使用效率。

2 建設目標

（1）優化交通組織：在保證接送車輛行車效率及師生行走安全的前提下，充分利用現有空間資源，合理規劃平面布局。

（2）實現智慧停車：建設相應智能化系統，實現停車智能化、安防立體化、運維自動化、接送精準化。

3 功能規劃

3.1 停車智能化

3.1.1 車輛自動識別

車道出入口均采用車牌自動識別進出場管理方式，實現無人值守，無感通行，無感支付。現場配置200萬像素高清車牌識別攝像機，配置高速道閘，升降時間1～2 s，確保車輛快速通行。

基于深度學習算法的車牌識別系統，自動獲取車輛號牌，接送時段禁止非會員車輛進入停車場；實現實時計時、計費。

3.1.2 車位引導

在停車位上方安裝視頻車位檢測器，視頻車位檢測器集智能識別檢測與顯示功能為一體，可精準識別出車輛的車牌號、車身顏色、車標、車型。當車位指示燈顯示紅色時，表示車位檢測器所覆蓋范圍內無空車位；當顯示綠色時，表示車位檢測器所覆蓋范圍內有空車位。車位引導屏從管理平臺獲取關聯區域相關車位檢測器檢測信息實時更新區域余位信息，實現車位數字化管理，為精準停車引導和導航提供服務。

3.1.3 反向尋車

車主進入停車場取車前，通過手機App即可根據車牌號碼查詢自己的車輛狀態、所停位置。支持模糊查詢，可根據車牌號碼其中幾位查詢，列出匹配車牌，用戶通過查詢關聯實時視頻預覽圖像，進一步確認當前的查看是否為自己所要查詢的車輛，并可規劃最優路線。

一旦確定車輛，由系統規劃出最優的尋車路線，按照指示的路線車主可以最快速地尋找到自己的愛車，車輛駛出車位后，戶外及室內的信息指示屏會自動將當前位置的空車位數增加1，完成本次反向尋車。

3.1.4 信息發布

（1）學生集散區顯示屏：基于地圖模式顯示學生姓名、關聯車牌號、車位號等信息。學生可通過大屏信息及時了解家長車輛停放相關信息。

（2）家長等待區顯示屏：顯示學校各個年級的放學信息，以及學生通過智能道閘進出校園的相關信息。

3.2 安防立體化

3.2.1 通道管理

在車庫學生集散區和家長等候區之間設置智能人行道閘，配置人臉識別組件及測溫組件，對車輛接送上下學的學生進行管理。上學時段，學生下車后經過智能道閘刷卡或人臉識別進入校園；放學時段，學生進入地下停車場經過智能道閘刷卡或人臉識別離開校園。

在校園大門入口處設置智能人行道閘，配置人臉識別組件及測溫組件，對步行或非機動車接送上下學的學生進行管理。上學時段，學生經過校園到達門口智能道閘刷卡或人臉識別進入校園；放學時段，學生經過大門口智能道閘刷卡或人臉識別離開校園。

學生通過地下車庫或學校大門進出校園，管理平臺將自動發送相關信息至關聯家長手機。

在地下車庫樓梯間出入口設置門禁，主要通過限制社會人員通過樓梯間進入校園。教職工停車后可通過人臉識別或一卡通刷卡進入樓梯間。

3.2.2 視頻監控

在停車場出入口、樓梯間、電梯前室以及停車場內公共區域設置高清視頻監控攝像機，在停車場學生等待區和家長等候區設置人臉識別攝像機，對車輛及人員出入進行有效的視頻監控。

實現采集和傳輸不同分辨率下的晝夜實時視頻；支持視頻的亮度、對比度、飽和度等參數的動態調節；全方位無死角覆蓋；有重大群體性事件或突發事件時，可進行智能分析，主動預警。

3.3 運維自動化

3.3.1 環境監測

本項目地下車庫屬于半封閉建筑，汽車尾氣是其主要空氣污染來源。汽車尾氣主要成分為一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等，其中一氧化碳和二氧化硫屬于有毒氣體，會對人體的中樞神經和心血管系統產生危害。

本項目設計環境監測系統，配置智能環境傳感器，實時獲取車庫內相關空氣質量數據，如一氧化碳濃度、氮氧化合物濃度、PM2.5、PM10以及環境溫濕度等參數。

監測數據經過運算分析后通過管理平臺將數據較化為可視化公告，在大屏顯示或手機上顯示，讓進入地下車庫的人群能實時掌握該區域的空氣質量情況，為公眾提供知情權。

根據CO濃度對新風設備進行聯動控制，達到按需自動通風換氣的目的。在遇到地下車庫CO濃度超標等特殊嚴重的室內污染情況時，及時向管理人員報警，提高管理單位在環保治理決策上的合理性，加快改善空氣質量的效率。

3.3.2 智能照明

為響應國家低碳環保的號召，本項目設計智能照明系統，實現按需用電，節能減排。整個車庫照明采用分區、分時段（早中晚、節假日）、分場景等多種方式控制，無須人工干預，自動運行。

對停車場的照明布局以及車流量進行分析，預設不同照明模式，主要為高峰模式及節能模式。

（1）高峰模式：在早晚上下學時段啟動高峰模式，自動開啟全部照明燈，處于高亮狀態，應急照明處于常亮狀態，以保證行車安全。

（2）節能模式：除早晚上下學高峰期的其他時段，啟動普通模式，自動關閉一半的照明燈（具體按實際需求調整），應急照明處于常亮狀態。通過在車道上方、車庫上方、通道口等位置安裝移動傳感器對照明進行自動控制。當有車輛通過，聯動啟動相應區域的較高亮度燈，車走后維持低亮或延時關閉燈；當有人經過，聯動啟動相應區域的較高亮度燈，無人時維持低亮或延時關閉。開啟和關閉的延時時間可按需設定，實現“車來燈亮，車走燈滅”的效果，節約能源。

在車庫合適位置設置多功能面板，面板配置一鍵啟動、預設場景、回路控制等功能，管理人員通過面板可以掌握和控制整個地下車庫的照明。

3.4 接送精準化

3.4.1 學校管理

學校合理安排班級錯峰放學時段。班級管理人員通過網頁或手機App實時發送班級上下學信息，并推送至家長等候區顯示大屏及家長App手機端。每個班級分別收集學生接送車輛的相關信息。每個學生配置一張錄入個人信息的智慧卡，可憑智慧卡在地下車庫學生等候區閘道刷卡進出校園。對于學生家長不按學校規定，亂停亂下的行為，采取與學校班級評優相關聯等措施。

3.4.2 上學流程

接送車輛在指定區域即停即走，學校安排志愿者開關車門與維持現場秩序，以保證通暢與安全。當注冊車輛進入車庫入口時，出入口管理系統自動放閘；車輛進入車庫，平臺根據目前車庫內交通情況，引導此車駛入接車區或者停至停車區；接車區送學生車輛即停即走。學生通過人行道閘刷卡或通過人臉識別進入校園，相關信息推送給App關聯家長。

3.4.3 放學流程

設置學生集散區與家長等待區，配對后通過人行走道專屬區域上下車，同時配備志愿者維持現場秩序，以保證通暢與安全。當注冊車輛進入車庫入口時，出入口管理系統自動放閘；車輛進入車庫，平臺根據目前車庫內交通情況，引導此車駛入接車區或者停至停車區；高年級學生通過集散區顯示大屏獲得家長車輛的停車位置信息，通過人行道閘刷卡離開校園，自行步行至家長停車位。低年級學生家長車輛停至停車區，家長下車至家長等候區接學生，學生通過人行道閘刷卡離開校園，由家長帶領步行至停車位。

3 結束語

本項目在校園運動場下建設停車場，采用相關智能化技術，構建了一個智慧化的地下接送系統。通過合理的設計布局，實現人車分流，既滿足了學生接送車輛的迫切需求，保障了學生上下學的交通安全，又有效緩解了校園周邊的交通壓力。■