特大型綜合交通樞紐智慧停車場方案研究

趙 晟

（中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都 610031）

1 概述

交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)中基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是重要的服務(wù)性行業(yè)。為提高交通運(yùn)輸整體效率和服務(wù)水平、降低物流成本，實(shí)現(xiàn)資源的集約利用和節(jié)能環(huán)保，綜合交通樞紐的建設(shè)模式越來越得到各地認(rèn)可。停車場作為特大型綜合交通樞紐的重要組成部分，對整個樞紐的運(yùn)行效率、服務(wù)質(zhì)量、節(jié)能環(huán)保、安全運(yùn)營等方面具有非常重要的作用。近年來，隨著AI、5G、室內(nèi)定位導(dǎo)航、云計算、大數(shù)據(jù)、移動支付等新興技術(shù)的飛速發(fā)展，如何提高特大型綜合交通樞紐停車場的智慧化水平，以滿足快速便捷、安全可靠、節(jié)能環(huán)保、資源高效利用等需求，成為各方關(guān)注的焦點(diǎn)。

2 特大型綜合交通樞紐的特點(diǎn)

特大型綜合交通樞紐一般位于國家級中心城市，為整個片區(qū)乃至跨區(qū)域出行的旅客提供集散和中轉(zhuǎn)服務(wù)，是整個城市與外界溝通聯(lián)系的橋梁和紐帶，具有以下顯著特點(diǎn)。

1）集多種運(yùn)輸方式于一體

特大型綜合交通樞紐集多種運(yùn)輸方式于一體，包括普速鐵路、高速鐵路、城際鐵路、市域（郊）鐵路、軌道交通、長途客運(yùn)、公交車、出租車、網(wǎng)約車、共享車、社會車輛等，部分樞紐可通過鐵路、軌道交通、長途客運(yùn)或公交車等運(yùn)輸方式直達(dá)機(jī)場、港口。

2）建筑體量巨大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜

特大型綜合交通樞紐內(nèi)包括鐵路站房、軌道交通車站、長途客運(yùn)站、公交車站、出租車區(qū)、網(wǎng)約車區(qū)、共享車區(qū)、停車場、換乘大廳、城市通廊、商業(yè)、餐飲、酒店、機(jī)房、辦公用房、廣場等功能單元，故其建筑體量巨大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。

3）客流和車流高度集中，樞紐周邊公路交通壓力大

特大型綜合交通樞紐是整個交通體系的核心節(jié)點(diǎn)，客流和車流高度集中。在節(jié)假日或大型活動期間，客流、車流呈爆發(fā)式增長，樞紐周邊公路交通極易出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)砣?，甚至交通癱瘓。

3 特大型綜合交通樞紐停車場現(xiàn)狀分析

特大型綜合交通樞紐的停車場通常擁有數(shù)千甚至上萬個停車位，分布在樞紐建筑綜合體的多個樓層，出入口眾多，規(guī)模十分龐大。一方面高度集中的車流、巨大的體量給停車場的運(yùn)營管理帶來巨大的困難，降低了整個樞紐及周邊交通的運(yùn)行效率；另一方面停車場的服務(wù)水平無法得到有效提升，難以滿足人民群眾日益增長的美好生活要求?，F(xiàn)有的停車場管理系統(tǒng)功能單一的弊端日益顯現(xiàn)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1）車流分布不均

車輛進(jìn)出停車場缺乏有效引導(dǎo)，各個出入口車流分布不均，導(dǎo)致部分出入口車輛擁塞，而部分出入口車流較少，進(jìn)出效率不高。

2）通行效率不高

傳統(tǒng)停車場出入口均設(shè)有擋車器，如圖1 所示。進(jìn)出停車場均需識別車牌后開啟擋車器，增加了車輛等待時間，導(dǎo)致通行效率不高。

圖1 傳統(tǒng)停車場出入口Fig.1 Entrance and exit of traditional parking lot

3）場內(nèi)引導(dǎo)手段傳統(tǒng)

停車場通常在入口和每個交叉路口處設(shè)置引導(dǎo)屏顯示剩余車位狀況，需車主自行尋找空閑車位，如圖2 所示。由于停車場規(guī)模很大，在缺乏有效引導(dǎo)的情況下，大量車主無法將車輛停在最合適的停車位，需要長距離步行，影響辦事效率。另外，當(dāng)剩余車位較少時，車主需花費(fèi)大量時間尋找空閑車位，直接影響停車效率。

4）不能預(yù)約停車

停車場不能提供預(yù)約停車服務(wù)，車主無法根據(jù)自己的時間有計劃的選擇安排，服務(wù)便捷度不高。

5）反向?qū)ぼ嚴(yán)щy

圖2 傳統(tǒng)停車場引導(dǎo)屏Fig.2 Guide screen of traditional parking lot

由于停車場規(guī)模很大，車主在封閉空間內(nèi)找尋車輛非常困難。盡管部分停車場設(shè)置了反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)，可通過電子地圖提示路徑找尋車輛。但該系統(tǒng)采用被動引導(dǎo)方式，需車主具有較好的方向感和判斷能力，對部分方向感和判斷能力不強(qiáng)的車主仍然不夠友好。

6）車位資源利用率低

由于通行效率低、找尋空閑車位時間長、停車位置不合適、反向?qū)ぼ嚂r間長等原因，車主需在停車場內(nèi)花費(fèi)大量時間，導(dǎo)致停車場運(yùn)行不暢，車位資源利用率低。

7）繳費(fèi)方式單一

停車場通常采用現(xiàn)金和掃碼支付相結(jié)合的繳費(fèi)方式，繳費(fèi)方式較為單一，支付效率低，易造成出場堵車。

8）安全性較差

停車場通常位于地下封閉空間，是刑事案件高發(fā)場所?，F(xiàn)有系統(tǒng)缺乏有效管控手段，導(dǎo)致人員和車輛安全無法得到有效保證。

9）無法感知樞紐周邊交通狀況

現(xiàn)有系統(tǒng)無法感知樞紐周邊交通狀況，不能根據(jù)樞紐周邊車流情況動態(tài)引導(dǎo)車輛選擇合適的出入口進(jìn)出停車場，極易導(dǎo)致外面的車輛進(jìn)不去，里面的車輛出不來。

10）造成樞紐周邊交通擁堵

由于進(jìn)出停車場的車流分布不均、車位資源利用率低、無法感知樞紐周邊交通狀況等原因，停車場入口處極易出現(xiàn)車輛擁塞，進(jìn)而造成樞紐周邊交通擁堵，如圖3 所示。

圖3 樞紐停車場周邊交通擁堵Fig.3 Traffic congestion around the hub parking lot

11）能耗高排放大

由于整個停車場的運(yùn)行效率不高，導(dǎo)致車輛進(jìn)出停車場等待時間和尋找空閑車位的時間較長，并造成樞紐周邊交通擁堵，大大增加了樞紐內(nèi)外車輛的能耗和污染物排放量。

4 特大型綜合交通樞紐智慧停車場方案

傳統(tǒng)停車場出現(xiàn)的種種問題，歸根結(jié)底是缺乏相應(yīng)的技術(shù)手段所導(dǎo)致。單純依靠停車場管理系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)智慧停車，需要多個系統(tǒng)相互協(xié)同，才能形成一個完整的智慧停車體系。智慧停車場建立在智慧樞紐基礎(chǔ)上，只有樞紐整體實(shí)現(xiàn)了智慧化，才能建成真正意義上的智慧停車場?？傮w來看，特大型綜合交通樞紐智慧停車場建設(shè)是一個系統(tǒng)工程，需要綜合管理平臺、智慧樞紐APP/小程序、室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)、繳費(fèi)系統(tǒng)、智能停車場管理系統(tǒng)等多個系統(tǒng)協(xié)同工作，總體方案如下。

1）綜合管理平臺

智慧樞紐需建設(shè)一個綜合管理平臺，對各子系統(tǒng)進(jìn)行深度集成，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和信息共享，對智慧樞紐各子系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，形成各子系統(tǒng)聯(lián)動控制體系。綜合管理平臺是智慧樞紐信息系統(tǒng)的核心，利用物聯(lián)網(wǎng)、5G、AI、機(jī)電控制、大數(shù)據(jù)分析及云計算等先進(jìn)技術(shù)，融合視頻、音頻、圖像等數(shù)據(jù)，對智慧樞紐內(nèi)各子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。同時，接收智慧城市、智慧交通等外部信息，為智慧停車提供體系支持。

2）智慧樞紐APP/小程序

開發(fā)智慧樞紐APP/小程序，以綜合管理平臺作數(shù)據(jù)支持，為用戶量身定制各種個性化停車服務(wù)，包括預(yù)約停車、智能引導(dǎo)車輛進(jìn)出樞紐、精準(zhǔn)停車導(dǎo)航、精準(zhǔn)反向?qū)ぼ噷?dǎo)航、調(diào)看車位/車輛實(shí)時視頻、安全鎖車、自助繳費(fèi)等。

3）室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)

在樞紐內(nèi)建設(shè)高精度室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)，車主可通過手機(jī)APP、小程序等方式獲得高精度室內(nèi)定位導(dǎo)航服務(wù)。同時，通過智慧樞紐體系支持，可提供以下服務(wù)。

智能引導(dǎo)車輛進(jìn)出樞紐。樞紐室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)從綜合管理平臺獲取停車場各入口實(shí)時車流分布信息，可將該信息推送給高德地圖、百度地圖等主流互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)商，引導(dǎo)車主選擇合適的入口進(jìn)入樞紐停車場。同時，根據(jù)樞紐周邊道路實(shí)時車流狀況，通過后臺算法引導(dǎo)車主選擇合適的出口駛離樞紐停車場。

提供精準(zhǔn)停車導(dǎo)航服務(wù)。根據(jù)車主最終目的地，結(jié)合空閑車位情況，系統(tǒng)自動進(jìn)行車位匹配，引導(dǎo)車主將車輛停在距離目的地最近或最便捷的車位。車主不但可節(jié)省大量尋找空閑車位的時間，還可減少步行距離，提高辦事效率。

提供精準(zhǔn)反向?qū)ぼ噷?dǎo)航服務(wù)。車主可通過手機(jī)APP、小程序等方式進(jìn)行精準(zhǔn)反向?qū)ぼ?，只需輸入車牌號即可通過系統(tǒng)引導(dǎo)準(zhǔn)確找到車輛，為車主節(jié)省大量反向?qū)ぼ嚂r間。

4）視頻監(jiān)控系統(tǒng)

安裝車位識別攝像機(jī)，對每個車位進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，將車位視頻實(shí)時回傳應(yīng)用服務(wù)器，確定車牌與車位的對應(yīng)關(guān)系，為反向?qū)ぼ囂峁┗A(chǔ)信息。同時，管理人員和車主可分別通過管理終端和手機(jī)APP 隨時調(diào)看車位/車輛實(shí)時視頻。

樞紐停車場內(nèi)實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控全覆蓋，確保沒有防控死角，并采集現(xiàn)場音頻，與視頻信息同步回傳。當(dāng)發(fā)生交通事故、意外事件時，可通過視頻回看明確責(zé)任。同時，可有效預(yù)防和打擊犯罪，保護(hù)國家、集體和人民生命財產(chǎn)安全，對犯罪份子起到震懾作用。

建設(shè)樞紐視頻分析處理平臺，對老弱病殘等重點(diǎn)人群運(yùn)動軌跡進(jìn)行持續(xù)追蹤，對異常行為進(jìn)行監(jiān)測和分析。當(dāng)發(fā)生意外時，系統(tǒng)自動通知維管、醫(yī)療、安保等人員提供幫助或救援，并可通過廣播系統(tǒng)進(jìn)行語音提示。

手機(jī)APP 提供安全鎖車功能，車主停車后可對車輛進(jìn)行鎖定。若車輛未解鎖欲駛離停車場，出口攝像機(jī)識別到車牌后不放行，系統(tǒng)自動向手機(jī)APP推送信息，提醒車主解鎖。

5）繳費(fèi)系統(tǒng)

樞紐停車場繳費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)提供更加多樣化的繳費(fèi)方式，進(jìn)一步提高支付效率。在支持常規(guī)現(xiàn)金和掃碼支付的基礎(chǔ)上，可考慮增加以下支付方式。

支持ETC 繳費(fèi)。目前國家在大力推行ETC，大量車輛已安裝ETC，若樞紐停車場支持ETC繳費(fèi)，可讓大量車主實(shí)現(xiàn)無感支付，極大的提升便捷度。

支持離場繳費(fèi)。系統(tǒng)可通過手機(jī)短信推送繳費(fèi)鏈接、APP 信息推送等方式支持車主先離場，后繳費(fèi)。不僅可為車主節(jié)省大量繳費(fèi)等待時間，還大大提高了樞紐停車場的車位利用率。

6）智能停車場管理系統(tǒng)

常規(guī)停車場車輛進(jìn)出均需要經(jīng)過系統(tǒng)識別車牌號、語音及顯示屏信息提示、出入口擋車器開閘、車輛進(jìn)/出場等流程，車輛進(jìn)出停車場均需停車等待，嚴(yán)重影響通行效率。智能停車場管理系統(tǒng)除支持常規(guī)停車場管理系統(tǒng)的所有功能外，應(yīng)支持ETC繳費(fèi)和離場繳費(fèi)，以實(shí)現(xiàn)“無桿”通行，可極大的提升樞紐停車場車輛通行效率。

5 結(jié)語

樞紐智慧停車場的實(shí)現(xiàn)需要應(yīng)用大量新技術(shù)，需要智慧樞紐體系的支撐，工程投資也比較高。但在特大型綜合交通樞紐建設(shè)智慧停車場是非常有必要的，通過提升停車場的智慧化水平，可以獲得顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

實(shí)現(xiàn)樞紐內(nèi)外客流、車流的迅速疏散，提高整個樞紐的運(yùn)行效率，降低管控壓力。

極大的提升車位利用率，緩解大城市核心地段停車難和樞紐周邊交通壓力。

節(jié)省人民群眾大量寶貴的時間，大大提升服務(wù)水平和出行便捷度。

在反恐防暴、維穩(wěn)處突、應(yīng)急救援、維護(hù)治安、服務(wù)群眾等方面發(fā)揮了重要的作用，有效的保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。

有效提升車輛進(jìn)出樞紐效率，減少道路擁堵，節(jié)約大量能源，減少大量污染物排放。

可有效提升整個城市運(yùn)行效率，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)活躍度和投資吸引力，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

同時，也要認(rèn)識到，智慧停車場的建設(shè)還面臨一些問題。比如室內(nèi)定位有藍(lán)牙、UWB、5G NR、5G+藍(lán)牙、5G+UWB/藍(lán)牙 AOA、5G+SLAM 等多種解決方案，定位精度和適用環(huán)境也不盡相同，采用哪種定位技術(shù)有待進(jìn)一步研究；室外與室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)之間如何無縫切換需要進(jìn)一步探討；各類支撐智慧體系的算法需要進(jìn)一步優(yōu)化等。雖然智慧停車場的建設(shè)還存在一些問題，但停車智慧化的趨勢已不可阻擋。要建成一個高度智慧化的樞紐停車場，還需繼續(xù)努力。