智能停車管理系統研究

李宏

（蘇州市規劃編制信息中心，江蘇蘇州215006）

智能停車管理系統研究

李宏

（蘇州市規劃編制信息中心，江蘇蘇州215006）

結合移動互聯網技術、物聯網技術、大數據分析、GPS和GIS技術，設計了基于移動互聯網的智能停車管理的基本應用框架，并基于Android/iOS系統實現了停車管理誘導系統。

智能停車；智慧城市；物聯網；移動互聯網

停車管理是道路交通中的重要方面，是智能交通系統中不可分割的組成部分。汽車保有量的快速增長對城市道路交通、停車設施建設和管理提出了嚴峻的考驗[1-2]。同時，“停車難”緊跟“行車難”，這給城市管理和市民生活帶來了較大的挑戰。近年來，隨著數字城市和智慧城市的推進，物聯網技術、移動互聯網技術以及大數據分析技術的快速發展，特別是GIS技術快速應用和推廣，為解決“停車難”問題提供了新的思路和解決途徑。

為了解決停車難問題，德國和日本在70年代就已經開始利用停車誘導系統向用戶提供停車場的位置、車位數和使用情況。我國是2001年在北京建立首個停車誘導系統，緊接著在上海、深圳、武漢和蘇州建立了停車誘導系統[2-4]。目前，智能停車誘導系統特別是移動停車誘導系統的發展最快。但是，在這方面的整體研究還比較少，并不能把停車場數據采集、智能停車場、道路收費、停車誘導系統、違歸停車管理等系統綜合進行開發和管理。為此，文章綜合利用移動互聯網技術、物聯網技術、大數據分析、GPS和GIS技術，從整體上設計了基于移動互聯網的智能停車管理的基本應用框架，并基于Android/iOS系統，以蘇州為例實現了停車管理誘導系統。

1 系統框架設計

智能化停車管理信息系統集海量數據管理、網絡空間信息共享、服務管理和后臺日志監控以及資源展示應用等功能于一身。系統在實現停車設施綜合信息資源管理的基礎上，進一步將眾多的業務應用子系統與各數據庫關聯起來，實現停車信息的交換和共享、各應用系統之間的互聯、互通和互操作，實現基礎地圖數據、道路停車數據、實時車位數據等在大屏幕、計算機、移動終端上的綜合展示和快速查詢。系統包括基礎設施、支撐平臺、數據資源、應用系統、標準規范和管理維護等六個部分，總體框架設計如圖1所示。

圖1 智能化停車管理信息系統總體架構

基礎設施層主要是中心機房，包括對應的軟硬件、網絡環境和信息安全基礎設施的建設，確保系統能夠正常、安全運行；支撐平臺主要是利用GIS系統平臺和現有的政府公共平臺確保數據與相關服務關聯；數據層是整個系統的基礎，主要包括基礎空間數據庫、各部門應用的基礎空間信息資源共享數據庫和停車設施專題數據庫；應用系統是針對客戶的需求開發的應用層軟件，主要包括停車資源管理、收費系統、監控系統等；標準規范和管理維護分別是系統研發的標準規范和研發維護的管理。結合移動互聯網技術、物聯網技術和大數據分析技術，系統通過物聯網技術構建了智能化停車場，實時采集停車場車輛出入數據和違規停車數據；利用移動互聯網技術，實現車場數據的采集入庫以及誘導系統的研制。最終，整合了停車場數據采集、智能停車場/道路停車收費、停車誘導系統和違規停車管理系統，具體設計框圖如圖2所示。

圖2 智能化停車管理信息系統設計框圖

2 智能化停車場車輛出入數據采集硬件設計

智能化停車場車輛出入數據采集主要是通過采集車輛出入信號，通過處理與控制單元后，利用無線模塊發送到中央服務器。數據采集系統主要有數據采集模塊、系統主控模塊單元和數據接口模塊三個大部分組成。其中數據采集模塊主要負責4路輸入數據接口、鍵盤數據和遙控終端數據的采集，然后傳輸到系統主控模塊中；系統主控模塊主要是負責數據處理和車場中各個數據的同步處理，最終傳輸給數據接口模塊進行對應的數據傳輸、顯示等；數據接口模塊負責把系統主控模塊進行數據傳輸和顯示，其中數據無線上傳模塊通過上傳車位新的數據到服務器，也可以通過服務器對系統主控模塊進行設置；數據顯示模塊主要是負責顯示系統主控模塊中的車位數據；分屏接口主要是為了后續擴展對接公安系統的誘導屏設備預留接口，具體如圖3所示。

圖3 車場硬件系統組成框圖

3 智能化停車管理信息系統軟件架構

為了容易擴展，系統的技術架構由三部分組成：信息資源、系統核心層和應用層，如圖4所示。

（1）信息資源部分以大型關系型數據庫（RDBMS）、文件數據、多媒體數據混合方式存儲。大型關系型數據庫（RDBMS）中存儲的數據包括：空間數據、屬性數據、元數據。空間數據的存儲采用ArcSDE+Oracle的形式，實現了空間數據和屬性數據的一體化存儲；業務數據采用SQL Server進行管理存儲。

圖4 智能化停車管理信息系統系統技術構架圖

（2）平臺核心層包括核心組件、配置管理、接入服務三部分。蘇州市智能化停車管理信息系統是以GIS綜合應用為核心，技術實現上是以ESRI公司的ArcGIS產品（包括ArcGIS Engine、ArcGIS Server等）作為二維GIS的底層平臺，加上影像數據壓縮和瀏覽的底層平臺、圖形數據轉換的底層技術平臺，利用這些底層平臺的共享接口進行二次開發，實現數據的管理、發布和服務功能。配置管理部分包括圖層管理、格式適配、工作流組件、表單組件、權限控制、統計分析、監控管理、安全管理等。它們是在結合數據管理與業務應用的基礎上，自主開發的一系列組件。接入服務部分包括數據網關、SOAP網關、HTTP網關等，為相關業務應用或公眾服務提供數據接口。其中，數據網關將提供基于數據庫適配器和GIS數據適配器組件的交換服務。

（3）應用層主要包括B/S應用、C/S實時車場業務數據收發、移動端App開發，也包括Web服務和一些本地應用系統。它們通過HTTP網關、SOAP網關、數據網關，來實現與平臺核心層（空間數據基礎設施）的數據交換和共享。

4 系統實現與分析

為了驗證系統設計的合理性，主要以C#、Object C、Java、HTML5等語言實現了停車場數據收費、車輛進出管理、停車場資源管理以及移動誘導等系統，以蘇州為例，實現了蘇州市區范圍內車輛進出數據實時發布、車輛收費、移動誘導系統和車場資源管理系統。

通過互聯網技術，對每個車場的車輛進出數據進行檢測并上傳至服務器。圖5通過不同的顏色展示了蘇州市區的停車場空余車位情況，空余車位分為多，少和沒有三種情況。

圖5 停車資源展示

通過對停車場的進出車輛監控，利用統計學知識對每個停車場的利用率、覆蓋范圍等進行分析，為政府和企業決策提供依據。車場統計情況如圖6所示。

圖6 停車資源分析

為了解決停車難問題，利用移動互聯網技術開發了網絡版和移動版的誘導系統，如圖7所示。該誘導系統實現了停車場搜索、停車位置記錄、歷史搜索、停車場收藏和設置等功能，為用戶出行提供了極大便利。同時，增加了違規停車舉報功能，鼓勵全民參與停車管理，規范了停車環境和調動了全面參與意識。

圖7 誘導系統

對于地面收費道路，開發了停車通。該軟件不僅僅可以實現每個地面道路的停車收費，還可以實現地面道路的空余車位統計；同時，對收費員也實現了有效的監督。停車拍照和打印停車費的界面如圖8所示。

圖8 停車收費軟件

5 結語

結合物聯網技術、移動互聯網技術、GIS技術以及計算機技術，設計了智能停車管理系統，并以蘇州市為例實現了停車場車輛出入的監測、停車資源管理和統計分析、違歸停車管理以及誘導系統。該系統目前已經投入試運行，能在引導公眾綠色出行、加強停車管理、規范停車秩序、提升停車服務水平方面有較大的積極作用。

參考文獻：

[1]李揚威，焦朋朋，杜林.城市智能停車管理系統研究[J].交通信息與安全，2014，32（4）：160-164.

[2]敖谷昌.停車誘導系統及實施方法研究[D].武漢：華中科技大學，2004.

[3]崔素萍，許勝博，楚彭子，等.智能停車誘導系統的設計[J].交通標準化,2014，42（3）：55-57.

[4]劉濤.智慧商圈智能停車信息系統研究——以上海楊浦區五角商圈為例[J].信息系統工程，2014（1）：106-107.

Research on smart parking management system

LI Hong
（Suzhou Planning Information Centre,Suzhou 215006,China）

Intelligent parking management has been an important part in the construction of smart city. Combined with the mobile Internet technology,networking technology,big data analytics,GPS and GIS technology,the paper proposes the design of the basic application framework for intelligent parking management system,and demonstrates a parking management guidance system based on Android/iOS system.

intelligent parking;smart city;the Internet of things;mobile Internet

TP399

A

1672-0679（2015）02-0077-04

（責任編輯：盧文君）

2015-02-25

李宏（1974-），男，江蘇蘇州人，高級工程師，碩士，從事地理信息系統及應用的研究。