一種智慧停車場管理系統的實現方式

姜 杰，許 欣

（江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司，江蘇南京210019）

交通擁擠、堵塞、事故、環境污染已成為難消除的現代化社會公害。改善交通的研究越來越受到各國政府的重視與民眾的關心。交通“停車難”日益成為制約我國大中城市經濟發展的“瓶頸”。

國內外調查數據表明，駕駛員由于不了解停車位，隨意、任意、沒有目的地去找停車位，給道路交通增加了額外的負擔。城市路面車流中大約有12%～15%的車輛是正在尋找停車泊位的車輛；另有國外報道說，在巴黎為了在市區找停車位耗費的汽油，占整個行車汽油的40%。停車誘導系統已成為城市智能交通的重要組成部分，能合理地安排停車，提高停車設施泊位利用率，促使停車設施利用均衡化，減少路邊停車現象，減少等待入庫排隊車輛，減少駕駛員尋找停車泊位的時間消耗，從而減少市中心為停車而附加的交通量，同時還能減少相關部門的管理成本。

1 系統需求

對智能停車場管理系統的性能需求可從以下方面分析：

（1）從業務上看，系統需要按照用戶行為進行劃分，停車場業務主要包括兩個部分，即停車入場誘導業務和車輛離場誘導業務，系統需要設計一套入場流程以及一套離場流程，將整個系統串聯起來。

（2）從功能上看，系統需要更加智能化，能夠有效地自主引導車輛到最近的車位上，同時，通過提供信息化手段加快系統的運轉速率和準確性。

（3）從數據上看，系統需要實時采集停車數據信息，并能將所有信息匯總到中央數據庫進行分類和再加工，便于決策系統決策。

（4）從性能上看，系統需要有極高的穩定性，并且系統與子系統之間的延時不能超過30 ms，且系統需要支持長期數據分析和自我學習功能。

2 系統總體設計

基于物聯網的總體框架設計，包括傳感基礎設施、通信網絡基礎設施、數據中心、業務支撐與協同平臺、應用系統和交互展現6個層組成。框架設計是基礎設施、平臺及應用系統高層設計的出發點。基于頂層架構的邏輯視圖如圖1所示。

（1）基礎設施層

本系統采用物聯網技術中的無線磁敏探測傳感器技術，并充分結合計算機及現代無線通信等技術，實現對停車場停車位動態信息的采集，系統通過安裝在停車場地面的無線磁敏探測傳感器來采集車輛到達停車位時的磁場變化信息，再進行信息處理，得到停車位停車情況、型分類、停車場內部車流量等動態信息，從而為停車位數據統計、車輛異動監控、停車場內部宏觀指揮提供實時的動態信息。

圖1 智慧停車場管理系統總體框架

（2）通信網絡基礎設施

網絡通信層是物管數據的傳輸和交換層，包括支撐商務區應用系統的管理信息網絡和各種智能感知系統信息傳輸網絡。

（3）數據中心

感知設施通過通信網絡傳輸來的數據、基礎數據、以及各種業務數據在這里形成專題數據庫，供給各個專題的子系統；同時為了數據的有效共享與利用，各個專題庫數據在這里進行融合與匯聚，形成交換數據庫。

為了拓展業務空間，深化業務內容，還要對數據進行挖掘與分析。這一過程需要利用相關的數據分析、數據挖掘、數據檢測、數據建模、ETL、消息交換中間件等工具。

（4）業務支撐與協同平臺

通過中間件，如ESB企業服務總線、消息中間件等進行各個系統的集成，將各系統架構服務化并合理構建作為服務對象，解決各個系統之間存在的“信息孤島”。

支撐平臺集成了統一的身份認證系統、信息運維等系統，GIS引擎、企業郵箱、短信MAS等資源，為管理人員提供知識管理、模型管理、指標管理、決策管理、日志管理、全文檢索等功能，并且對外提供應用發布、指標分析、智能預測、多維分析、GIS服務、流程管理、服務調度、信息發布等服務接口。

（5）應用系統

智慧城市停車場管理系統主要包括綜合管理和公眾服務兩大部分。運營管理包括出入口管理系統、收費管理系統；公眾服務包括場外車輛誘導系統、場內車輛誘導系統和反向尋車系統。

（6）交互展現

交互展現層是用戶同系統應用層之間的直接媒介，分為智能門戶以及運營中心兩個部分。公眾通過智能門戶來獲得各種服務，形式上可以是智慧停車場的門戶網站、專門定制開發的手機APP以及城市和停車場的各類誘導屏。

3 子系統設計

智慧停車場管理系統的子系統設計包括：

（1）停車場綜合管理系統

停車場綜合管理系統主要面向停車場管理人員，針對停車場關鍵部位進行管控，實現停車場的全面管理，主要包括出入口管理系統和車位管理系統兩大類，如圖2所示。

圖2 停車場綜合管理系統

（2）場外誘導系統

場外停車誘導信息系統是以可變的、多級的信息發布電子屏為主要信息載體，同時通過基于LBS的手機實時查詢平臺，向廣大駕駛員提供停車場（庫）的具體位置、當前車位實時數據等信息，指引駕駛員合理停車，同時提供數據進行分析、輔助交通管理部門決策，如圖3所示。

圖3 場外誘導系統

（3）場內誘導系統

車位引導系統可與自動出票機系統配合，達到完美的停車引導功能。車位引導系統根據探測結果自動分配空車位號碼給自動出票機系統，并在臨時用戶領取的票據上自動打印停車的車位號碼（包括層數、區位號和車位號），用戶很方便就知道了自己可以停在哪個車位上，然后根據車位引導牌就可以停入到指定的車位（圖4）。

（4）反向尋車系統

反向尋車原理是利用位置記錄讀卡器、LCD屏、讀卡器與軟件實現停車位附近區域的具體到達路線，以提示取車人員，防止因為車庫面積大出現的既耗時又耗力的取車動作。為了實現最佳的反向尋車效果，設置一個管理服務器，用來接收和處理從停車場采集的刷卡信息，查詢電腦終端通過以太網與服務器通信，查詢終端安裝反向尋車系統軟件，客戶通過在查詢電腦上刷卡就能夠看到自己的車停放的位置。

圖4 車位引導系統

反向尋車系統有多種技術，有“刷卡定位模式”、“設置記憶及尋車主機模式”等（如圖5）。

圖5 反向尋車系統

4 對該系統的評價

本系統是在現有自動化停車場的基礎上進行的整合和串聯，與現有停車場系統的不同在于本套系統多了一套完整的中間件，用以將停車場的所有數據內容存儲并進行分類，使系統能夠自我學習。

同時，與其他系統的不同在于，誘導的原理不再是通過用戶自行判斷，而是借助“蟻群算法”讓系統協助“停車人”判斷最近的車位位置，從而提高停車的準確性和效率。

本套系統不僅能夠用于單一停車場，同時可以將更多的停車場接入進中間件（數據層），從而對一個區域甚至一個城市的停車資源進行綜合聯調聯動，對城市管理具有更廣闊的意義。

［1］ ？？.智慧停車場［EB／OL］.百度百科 http：／／baike.baidu.com／view／1673001.htm？fr＝aladdin.

［2］ ？.搶車位沒品？智能停車場智慧Parking［EB／OL］.和訊科技http：／／tech.hexun.com／2014-12-03／171031359.html.

［3］ ？？.智慧城市：智慧酒店與智慧停車場分析［EB／OL］.慧聰安防網http：／／info.secu.hc360.com.