路側停車位檢測與服務系統

陳修意 苑尊 吳雙 周召巖 余維剛

摘 要：本文介紹了一種基于超聲波的路側停車位的檢測裝置及APP服務平臺，通過動態數據庫連接形成路側停車位檢測與服務系統。此系統可分為前端系統、信息傳遞系統、后端系統以及手機APP客戶端。前端系統利用單片機控制下的基于超聲波的檢測裝置，實時監測路側停車位的使用情況；信息傳遞系統將各個分散的前端系統所收集的信息以類似“蟻群交流”的形式通過WIFI傳回信息處理中心；后臺系統利用數據處理軟件如Access等對前端系統傳回的數據進行實時交流處理；手機APP客戶端使客戶實時了解路側停車位空閑狀態及其位置信息，通過地圖導航引導用戶方便快捷地找到停車位。此系統若能得到合理有效的利用，能有效緩解由路側停車難帶來時間耗費、交通擁堵、燃油浪費、環境污染等一系列問題，給路側停車帶來極大的便利。

關鍵詞：超聲波 ； 路側停車位 ； APP服務平臺； 單片機 ； 地圖導航

1 系統概述

本系統利用超聲波檢測裝置對路側停車位不斷進行掃描 （檢測裝置安裝在相鄰兩輛車的路側公共邊的中間位置，一個裝置檢測兩個停車位的信息），實時檢測路邊停車位的使用狀況（占用或者非占用）。其次，將各個停車位的檢測裝置利用WIFI模塊組成局域信息傳遞網絡，然后將實時信息回傳給信息處理中心（計算機）。隨著路側停車位占用信息的更新，不斷對信息進行收集，并利用MATLAB，Access等信息處理軟件，對實時信息進行分析處理，并運用數據庫技術對分析后的信息加以匯總集合，形成一個動態信息數據庫。最后利用APP服務平臺，調用百度地圖，不斷發布停車位最新使用情況的信息，使用戶獲得實時停車位占用信息及其路線導航圖。具體的工作流程如圖1所示：

圖1路側停車位檢測及服務系統工作原理圖

2 基于超聲波的路側檢測裝置

基于超聲波的路側停車位檢測裝置主要由路側停車位信息采集單元、信息傳輸網絡、信息接收單元三部分組成，系統構成情況如圖1所示。

2.1 信息采集單元

路側停車位信息采集單元采用一種高精度的超聲波測距模塊HC-SR04，在單片機最小系統的時序控制下，對車位的空滿信息進行采集。在單片機的時序控制下，兩個超聲波測距模塊可分別對兩個相鄰路側停車位距路側停車位檢測單元的距離進行檢測，進而利用單片機對距離信息進行處理以得到停車位狀態信息，將停車位狀態信息疊加停車位地址信息再通過NRF905無線傳輸出去。

路側停車位信息采集單元由單片機、兩個超聲波測距模塊HC-SR04和一個NRF905無線傳輸模塊組成，其結構如圖2所示。

圖2 路側停車位信息采集單元結構圖

2.2 信息傳輸網絡

信息傳輸網絡由NRF905無線模塊組成，利用信息傳遞網絡可將分散的路側停車位的信息匯總到一起。其具體關系及工作原理如下：

信息傳遞網絡中的NRF905部分與檢測裝置共同受同一微控制單元控制，稱為子發射單元；單獨與單片機相連的那些NRF905稱作中繼轉發單元，負責接收并轉發子發射單元或其它中繼單元的信息；最后與單片機相連并將信息傳遞到電腦里的NRF905稱作父接收單元。

子發射單元信息傳遞過程為：當停車位信息發生變化時（即原來車位上有車，現在檢測到無車；或原來車位無車，現在檢測到有車），才置位發送標志，然后將停車位的地址信息與停車位狀態信息一起發送出去。

中繼單元信息傳遞過程為：當兩個停車位相距太遠時，兩地的NRF905不能實現通信，這就需要中繼單元將信息接收并轉發，進行中繼傳遞。當然，根據路側停車位的分布，一個中繼單元可能為多個子發射/其它中繼單元傳遞信息，所以亦可進行適當的信息合并。

2.3 信息接收單元

利用車位檢測單元上的NRF905無線傳輸模塊，當停車位信息發生變化時（即原來車位上有車，現在檢測到無車；或原來車位無車，現在檢測到有車），才置位發送標志，然后將停車位的地址信息與停車位狀態信息一起發送出去。對于處于偏遠的停車位信息，特別設計了路側停車位信息的中繼轉發單元。

所有的停車位信息最終都要傳遞到計算機中去，并實時發布到網上，利用開發的上位機與下位機進行通信，將路側停車位信息傳輸到電腦里面，并對每個停車位的信息進行數據組織處理，使之成為APP可調用的信息，給用戶以最新的停車位具體信息。所以，需要由與計算機相連的父接收單元接收子網絡的所有路側停車位信息，并且此信息是不斷更新的，一旦有停車位使用狀態的信息發生變化，此信息就要重新接受使用，并將其反映在手機APP服務平臺上，使用戶手中的信息處于不斷更新的準確狀態，便于用戶更精確的尋找停車位。

3 APP服務平臺

針對路側停車難的情況，我們開發了“隨我停”APP服務平臺，可以隨時為用戶提供到最近或者指定路側停車位的導航，方便廣大用戶路側停車，為用戶節約時間、提供便利。“隨我停”軟件主要通過調用百度地圖以及結合我們安裝在路側的探測器探測出的數據進行有無停車位的判定，并在地圖上加以顯示，通過具體的路徑導航提供到指定停車位的導航，并對路側有無停車位信息進行實時更新，提供給用戶精準、實時的信息服務。精確的路側停車位導航，可以使車輛迅速行駛到空余停車位，將有限的停車位發揮最大的效用。另外，此APP的研發順應了物聯網發展的潮流，使車路協同應用領域得到了發展。

隨我停通過調用百度地圖，并結合自行設計的裝置探測出來的數據確定停車位的有無，支持最近、最多、常用和周圍小區商場路側停車位數目和路線的提供，也會提供到周圍加油站、停車場的導航等附加功能，同時軟件會通過我的收藏功能收藏重要或者常去的地理位置信息，并且提供的路側停車位信息是不斷更新變化的，以便提供給用戶最新的信息；本軟件存在用戶反饋功能，當所提供的信息存在錯誤時，用戶可以隨時反饋到客戶端，并及時進行修改。其各個界面具體工作方式如下：

進入應用程序目錄，運行“隨我停路側停車位APP服務平臺”。平臺的圖標是以紫色為背景，以白色進行圖案的描繪，首先是一個大大的“P”的的字母，表示停車的意思，其次是P字母下面是一輛車，靠在P的邊上，寓意著路側停車。

進入到首頁界面，如圖3，頂部是長春兩個字，這個是系統自動定位你所在的城市，也可以手動進行選擇，并可利用其下面的搜索鍵定位具體的街道，下面為了突出我們的主題，體現我們軟件的美觀性，放置了和交通以及停車有關系的圖片的不斷轉換放映，四個主要的功能鍵分別是最近停車位、最多停車位、常去停車位、周圍商場和小區的停車位等，點開后界面如圖4所示，用戶根據需要按相應的位置找到自己需要的停車位。底端是三個基本的功能鍵，分別是首頁，其他功能以及我的收藏。

進行賬戶登錄。在首頁進行側滑，得到登錄界面，點擊賬戶管理登錄，點擊“注冊”就可以注冊屬于自己的“隨我停”賬號，填寫自己的手機號，設置相應密碼，閱讀并同意使用本軟件協議，即可得到屬于自己的“隨我停”帳號。

圖3 APP界面1 圖4 APP界面2

4 結語

本文通過介紹路側停車位檢測和服務系統，提供了一種路側停車位檢測以及實時發布的方法，可根據該系統探測出路側停車位的使用情況，實時收集并傳遞信息，形成一個動態數據庫，并將路側停車位信息不斷更新，發布到APP服務平臺上供用戶使用，方便用戶實時了解路側停車位的使用情況，制定合理的出行計劃，有效地緩解了由路側停車難引發的交通堵塞、環境污染、出行困難等問題，若該裝置得到廣泛的推廣和合理的使用，并能夠不斷的得到完善，定會為交通系統注入新的活力，促進當代智能交通的發展。

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