开放场所智能泊车系统研究与构建
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作者:刘振栋 罗群 刘鸿飞
【摘要】 在逐步建设智慧城市的道路上，充分利用开放场所停车场缓解停车难问题是政府着眼于服务社会、提高城市智能化的惠民工程。利用信息化手段实现停车信息的统一发布和管理，将极大的提高城市停车位综合利用率，从根本上缓解停车位数量与城市停车需求的不协调，实现市民的出行便利。
【关键词】 智能 开放场所 泊车系统
目前，在我国大部分的城市区域内，停车场主要有室内停车场和露天停车场两种。室内停车场主要设置在商场、写字楼等大型建筑的地下室，具有道路引导牌、自动道闸等智能化管理系统，是市民出行主要停放车辆的场所。但是，室内停车场有效停车位有限，已经不能满足逐年增长的停车需求。而开放停车场一般设置在火车站、大型购物中心、医院、酒店和大型生活区等城市繁华中心区附近，它具有停车位设置多样化、车辆停放灵活、停车场出入口不限等特点，有效的缓解了停车难的问题。随着政府部门对露天停车场区域设置的规范，露天公用的停车场逐渐由原来的无偿使用过渡到了有偿使用，这在很大程度上促进了城市开放停车场统一化管理。但是，露天停车场在经营管理过程中也出现了很多问题。由于露天停车场缺少指示标记，车辆驾驶员无法准确找到停车场位置，只能无目的的随意寻找。同时，收费管理的问题也困扰着露天停车场的管理经营者。如何让驾驶员方便快捷的获取开放停车场位置和停车位使用情况，如何制定收费标准，如何防止停车未收费、重复收费、误收等现象，如何保障停车过程中的安全等问题需要我们亟待解决。因此，解决这些问题需要对露天停车场内车位占用情况进行采集，信息汇总之后，驾驶员可以根据自己的位置找到距离最近，空闲车位比较多的停车场。在停车场管理方面，实现无人智能化管理。
一、智能泊车系統建设背景
针对停车场的经营和管理，很多自动化厂商开发了成熟的智能化管理系统，但是这些管理系统对停车场自身的配置要求较高。这类停车场要求在固定的位置作为车辆停车的出入口，并且在出入口旁边设置收费服务窗口和道闸机。当车辆行驶到停车场入口的时候，安装在停车场出入口下面的车辆感应器将会被触发，控制道闸机的起落。在对该车辆的车型进行判定之后，通过智能识别技术识别车辆信息，记录进入停车场时间等信息。当车辆离开停车场的时候，通过智能识别技术识别车辆信息，通过计算机系统计算出停车费用。在现代化的大型停车场内部，一些诱导显示屏被设置在车道上方，指示驾驶员快速找到空闲停车位。设计的实现一般是通过在停车位上安装红外线传感器、地磁感应线圈等装置，当感知到车辆停放在车辆上，采集设备将数据采集之后传输到停车场控制中心，数据经过处理之后，停车位的状态在诱导显示屏被更新。
但是，开放式停车场的设置比较随意，有些是道路旁边小面积的不规则场地和停车带，也有一些是大型广场附近专门规划的大面积停车区，因此露天停车场的设备配置一般都不规范。这种不规范使得露天停车场的停车引导和信息管理变得极为复杂，大部分路边停车带和大型露天停车场等公用停车区域没有智能化的停车信息发布和指引，对其的管理目前主要依靠人工。在这种情况下，一方面停车场停车位信息不能及时发布，驾驶员不知道那个停车场有空闲停车位，导致有些停车位空闲没有充分被利用，降低了停车位的使用效率。另一方面由于人的注意力和精力是有限的，一个管理员所能管理的区域是有限的，在车辆出入繁忙时段，管理员在高强度的工作状态下往往出现漏收停车费的情况。
在逐步建设智慧城市的道路上，充分利用露天停车场缓解停车难问题是政府着眼于服务社会、提高城市智能化的惠民工程。停车信息的统一发布和管理，将极大的提高城市停车位综合利用率，从根本上缓解停车位数量与城市停车需求的不协调，实现市民的出现便利。因此，针对开放停车场运行过程中存在的问题，采用电子和计算机技术，实现开放停车场信息感知发布是极为必要的。
二、开放场所智能泊车系统构建优势
（1）泊车智能管理由封闭区域到开放区域。当前停车智能管理系统，主要集中在地下停车场，地面集中式封闭停车场使用。本系统通过智能终端感知设备采集车辆与车位信息，实现无线传输，突破场地与空间限止，使泊车智能管理由封闭区域到开放区域，从而实现全面智能化泊车管理。
（2）泊车智能化管理替代人工管理。在开放区域设置停车车位，现阶段是通过人工或半人工计费管理（即使用手持式车辆识别设备进行车辆识别与计费），通过此系统可实现泊车计时收费智能化管理，提升了管理效率，降低了管理成本。
（3）感知设备高集成化。现阶段，大部分停车管理系统设备众多，构成复杂，部署困难。本系统将车辆感知、识别功能集成，将复杂的设备与功能简单化，通过无线方式进行数据传输，实现部署简化、功能强大的智能管理。
三、智能泊车系统体系结构构建
开放场所智能泊车系统体系架构如图1所示。
感知层：实现车位与车辆信息采集。在停车场内部署大量的感知节点（感知节点包括Zigbee/Lora/NB-IOT节点、距离探测传感器以及摄像头），采集停车位状态信息。当有车辆停放到被检测的停车位上的时候，感知节点通过距离传感器触发摄像头拍照，将车牌信息通过无线（Zigbee/Lora/NB-IOT）、节点编号传送给网关;当车辆驶离时，感知节点再次采集数据，将信息传输给网关。
网络层：网关作为数据中转站，将接收到的感知层的数据进行相应处理之后，通过3G/4G无线分组技术与云端服务器建立连接，按照TCP/IP协议将数据传输到云端服务器。云端服务器数据传输模块对数据进行解析之后放进数据库，完成停车场车位状态的及时更新。
应用层：停车诱导，当驾驶员需要停车服务的时候，可以使用移动设计接入Internet，登录信息发布管理系统，查看附近停车场的停车位占用状况，选择最合适的停车场和车位。同时还可以利用百度地图的导航功能规划最合理的路径，实现快速停车;停车计时与计费，系统通过接收到网关传输的车辆进出车位信息，车牌号的对比，确定计时的开始与结束，同时实现计费功能。通过微信、支付宝、网络银行等网络支付形式，实现网上在线支付。 该系统具有以下5个优点：
（1）便于系统部署。露天停车场车位分布现场比较混乱，采用Zigbee/Lora/NB-IOT网络节点构建的无线分布式系统便于灵活部署采集节点，免除布线工作和设备移动的烦扰。
（2）适用范围更广。数据远距离传输采用3G/4G网络，改变了传统无线传感器网络需要依托有线公共网络进行远程数据传输的限制，不需要在每个停车场配备不间断工作的个人电脑和网络，并节省了大量的能耗。
（3）停车场信息获取方式快捷有效。停车场车位信息通过网络形式发布，用户只需使用移动设备，通过网络连接服务器即可查看需要的信息。
（4）节省成本。露天停车场一般都属于中小型停车场，每个停车场都建立一个数据管理服务器不仅浪费资源，而且不便于管理。多个停车场的数据接入同一台网络服务器，建立统一的信息发布和管理平台，节省成本的同时提高了管理效率。
（5）实现智能化泊车管理。对于繁忙路段的道路边停车场，由于进出停车场的车流量比较大，车辆泊车管理困难，通过此系统可实现智能化泊车管理。
四、开放场所智能泊车系统的预期效果
开放场所智能汽车系统智能管理由封闭区域到开放区域，泊车智能管理由封闭区域到开放区域，全面实现智能化泊车管理。泊车智能化管理替代人工管理，通过此系统可实现泊车计时收费智能化管理，提升了管理效率，降低了管理成本。通过诱导系统，引导车辆直接定位车位，减少寻找车位时间，避免停车拥堵，从而实现节能环保。
总之，开放场所智能泊车系统将大大提高停车效率，有效避免车辆拥堵，助推智能交通、智慧城市的发展。
参 考 文 献
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