智慧停車系統(tǒng)的研究與設計

賈付軍

摘要：隨著我國現(xiàn)階段汽車保有量和人口密度的不斷增加，在我國絕大多數(shù)城市都出現(xiàn)了停車位供給不足的現(xiàn)狀。與此同時，由于城市道路基礎設施得不到完善，使停車變成了人們駕車出行的痛點。雖然當前出現(xiàn)的智慧停車系統(tǒng)對此“痛點”有些許緩解，但仍存在一些弊端，針對此問題該文提出了一些意見和方案，并對整個智慧停車系統(tǒng)進行了構思與設計。

關鍵詞：智慧停車系統(tǒng);Redis;緩沖區(qū)分析;BLE

中圖分類號：C939 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）15-0100-02

1背景

隨著我國經濟的快速發(fā)展，汽車行業(yè)也釋放了其洪荒之力。道路基礎設施建設不完善和汽車數(shù)量的急劇猛增導致了我國快速城市化過程中出現(xiàn)了“開車容易，停車難”這一城市病。我國發(fā)改委于2014年公布，在我國大城市，小汽車與停車位的平均比例約為1：08，中小城市約為1：0.5，若是在醫(yī)院或商業(yè)街等人口密集地區(qū)其車輛和車位的比率更是遠低于此，而按照國際通用標準，每一輛車通常需要配置1.5～2個停車位，這完全不能達到國際標準，車輛數(shù)與停車位數(shù)量的關系處于極為不平衡的狀態(tài)。據(jù)相關的調查發(fā)現(xiàn)，當前我國停車位缺口已經超過5000萬個。雖然，近幾年每年新增的停車位數(shù)量有500萬左右，但若僅僅只靠增加停車位數(shù)量來解決停車問題無疑是杯水車薪。

2國內外智慧停車系統(tǒng)研究現(xiàn)狀

國外的智慧城市建設工程相對國內較早，所以在其衍生的智慧交通和智慧停車系統(tǒng)領域中已經擁有了相當成熟的技術和管理方式。如在西班牙的桑坦德，這座“智慧城市”的人們可以通過使用電腦和智能手機隨時獲取埋在地面下的傳感器檢測到的露天停車位，各種傳感器在獲取信息后，再經系統(tǒng)處理，可通過無線網絡傳至安裝有實況顯示屏的路口，以便幫助車主盡快地找到最合適的停車位。在美國，ParkMe作為一款完全免費的停車軟件，它能夠時刻幫助車主搜索附近最近和最便宜的停車位，并且還可以為車主實時匯報目的地的停車位使用情況。

當前，在我國大多數(shù)城市的停車場采用的都是傳統(tǒng)的管理模式，效率較低，較為發(fā)達的城市中也有部分停車場通過采用智能車牌識別技術，電子標簽技術和無線車輛檢測器等實現(xiàn)了停車自動收費和智能引導等功能，但這也只是解決了停車場內部的智能化管理，停車場外部的停車難問題依舊存在。所以如何盡善盡美地利用好所有停車位成為一個比較值得注意的話題。近些年隨著互聯(lián)網和移動網絡的普及，以及人們對3S（GPS GIS RS），大數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫，云計算和在線支付的綜合應用使得在解決“停車難”的問題上找到了新的突破口。雖然我國涉及智慧停車系統(tǒng)的企業(yè)也存在，但企業(yè)面向市場推出的各種產品不夠成熟，用戶體驗感比較差，存在很多不盡人意之處。諸如：用戶人機交互的時間較長;停車位定位地點和數(shù)量不夠精確;停車位與車型不匹配;停車位利用率低等。

3智慧停車系統(tǒng)的總體設計

以現(xiàn)有的設備和技術為基礎，在綜合考慮用戶的現(xiàn)實需求以后，所構思的智慧停車系統(tǒng)使用前端實時監(jiān)測裝置為基礎對各種停車數(shù)據(jù)進行采集;利用互聯(lián)網和移動網絡為骨架對實時數(shù)據(jù)進行傳送;利用智慧停車系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的子系統(tǒng)對各種格式的數(shù)據(jù)進行規(guī)范處理和冗余消除，需要注意的是子系統(tǒng)之間的傳輸協(xié)議不應過大，目的是防止帶寬的浪費，避免影響收發(fā)數(shù)據(jù)的效率;使用智慧停車系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進行挖掘、分析、匯總和備份，數(shù)據(jù)庫采用“一主兩從”的模式，在確保數(shù)據(jù)庫安全的同時提升讀取效率;系統(tǒng)以移動智能手機為終端。對于特定城市中用戶的常用數(shù)據(jù)緩存在Redis中，數(shù)據(jù)在讀取前先檢查Redis緩存，如果緩存中有數(shù)據(jù)則直接返回緩存中的數(shù)據(jù)，若緩存中沒有數(shù)據(jù)則需要到數(shù)據(jù)庫中去加載數(shù)據(jù)，然后將獲取的數(shù)據(jù)加載到Redis緩存中以方便下次調用。

4客戶端與數(shù)據(jù)庫

4.1注冊登錄

對于第一次使用該智慧停車系統(tǒng)的用戶必須強制要求其進行注冊和登錄，并且依據(jù)國家相關法律條文對所有車主的私人信息都進行保護，防止車主私人信息泄露。

4.2停車場和停車位查詢

地理信息系統(tǒng)是指收集、管理、操作、分析和顯示空間數(shù)據(jù)的計算機軟硬件系統(tǒng)。它集成了計算機的數(shù)據(jù)庫技術和圖形處理技術，具有強大的數(shù)據(jù)管理和空間分析功能。因為交通信息都與地理空間密切相關，因此它便成為收集、整合、存儲、管理、綜合處理分析空間信息和交通信息的首選平臺，以及實施智慧停車系統(tǒng)的核心技術。可以利用GIS的強大空間分析功能來快速實現(xiàn)停車場，停車位的檢索查詢。

4.3停車誘導

調用百度地圖的API可以為車主提供目的地到停車場外部之間的路線查詢，實時路況和地圖導航等功能。由于GPS信號無法穿透各種建筑物的墻體，所以根本無法完成室內導航，因此很多停車系統(tǒng)對于室內停車很難做到精準精確的定位。但是，藍牙低功耗技術的發(fā)布使室內精確定位和導航成為可能，其導航精度可控制在0.5-1米。當前主流智能手機都支持BLE技術，商場可在室內停車場，人流集中入口等區(qū)域安裝室內導航藍牙硬件模塊，發(fā)布導航信息。借此導航可實現(xiàn)由室外向室內的轉換。

4.4車位預定與在線支付

用戶在得到停車場與停車位的查詢結果后，可通過智慧停車系統(tǒng)對查詢到的停車位進行預定，在停車位預定成功后其他用戶則不能再次預定該車位。同時為防止其他停車用戶惡意預定停車位導致其他用戶無法停車，若預定車位的用戶在指定時間內未到指定停車位停車，系統(tǒng)將會自動以短信或App消息的形式提醒移動端的用戶是否繼續(xù)預定或放棄對車位的預定，若繼續(xù)對車位進行預定則計時收費開始。系統(tǒng)還可以通過與微信和支付寶等網絡支付軟件進行綁定從而實現(xiàn)線上支付功能。

4.5私人停車位共享

出于盡可能提高所有停車位利用率的考慮，系統(tǒng)提供私人車位的共享功能，用戶通過上傳信息的方式，可將自己的私人車位在系統(tǒng)內進行共享或出售。通過進行停車位的共享不僅能有效提高車位的利用率和緩解停車難的問題而且還能額外增加用戶的收入。

4.6反向誘導

當處于一個陌生環(huán)境中時，初次停車難免會忘記停車的具體地點，造成取車難的困擾。利用智慧停車系統(tǒng)的反向誘導功能可幫助用戶快速找到自己具體停車地點。在用戶停車后系統(tǒng)仍然會記錄此次停車的具體地點，當用戶找不到自己的具體停車位時便可打開移動端的App實現(xiàn)停車場內外的快速定位尋車。

4.7數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)的增、刪、改、查和存等操作都離不開數(shù)據(jù)庫，而對停車位數(shù)據(jù)進行實時更新，以保證數(shù)據(jù)的時效性又是整個智慧停車系統(tǒng)的關鍵核心。智慧停車系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中應該及時存儲不斷變化的停車場和停車位數(shù)據(jù)以及用戶各個階段進行系統(tǒng)操作時產生的動態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)。

5結束語

本文通過數(shù)據(jù)對比說明當前我國開車一族明顯存在開車容易停車難，停車位一位難求的痛點。雖然國內存在的智慧停車系統(tǒng)已經在一定程度上緩解了這種“疼痛”，但是現(xiàn)有的智慧停車系統(tǒng)存在著人機交互時請求與響應的時間較長;停車位利用率低;停車位定位地點和數(shù)量不夠精確;停車位與車型不匹配等問題，用戶體驗感較差。針對上述問題本文介紹了Redis，GIS的緩沖區(qū)分析，BLE技術以及車位共享理念等來解決當前智慧停車系統(tǒng)中存在的問題和弊端，以期提高用戶的體驗感和滿意度，同時對整個智慧停車系統(tǒng)做了整體構思和設計，力求達到真正的“智慧出行”“智慧停車”，解決用車的痛點。