停車場車位鎖的智慧方案：閉環(huán)式云控制系統(tǒng)

秦耀澤，吳梓琦

（北京城市學(xué)院 信息學(xué)部，北京 101300）

0 引 言

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們的消費水平不斷提高，汽車逐漸成為不可或缺的代步工具。國內(nèi)汽車保有量呈逐年直線上升趨勢，同時停車難問題日益突出。當(dāng)前停車市場發(fā)展現(xiàn)狀如圖1所示。根據(jù)國家發(fā)改委統(tǒng)計，日前我國大城市汽車與停車位之比約為1∶0.8，中小城市約為1∶0.5，城市停車位缺口多達5 000萬個，車位短缺已經(jīng)成為導(dǎo)致停車難的重要因素之一。在整體車位不足的情況下，還存在“車位等車”的現(xiàn)象，造成停車位利用率低。我國停車場中90%車位是由小區(qū)和社會企業(yè)共同管理，面對大量車位數(shù)據(jù)，作為管理方無法及時合理地安排，導(dǎo)致車主的“車等車位”和管理者的“車位等車”情況時有發(fā)生。因此，亟需一套車主與管理方之間的數(shù)據(jù)交互平臺，最大程度上讓用戶知位可停、管理方有位可供。

圖1 當(dāng)前停車市場發(fā)展現(xiàn)狀

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)蓬勃發(fā)展的今天，如何有效地利用相對有限的空間資源，成為智慧城市建設(shè)中首先要解決的問題。本文通過“互聯(lián)網(wǎng)+停車”的方式來實現(xiàn)智慧停車全過程的智能化，用戶可以更方便、快捷地了解停車信息，管理者借助管理系統(tǒng)實現(xiàn)車位的高效利用，有效打破“車等車位”和“車位等車”的信息壁壘。

1 車碌：智慧停車閉環(huán)系統(tǒng)

車碌智慧停車閉環(huán)系統(tǒng)是一種基于云控制系統(tǒng)理論的智能泊車系統(tǒng)，包括車主停車、一鍵尋車、云端管理車位、車位狀態(tài)監(jiān)控和異常狀態(tài)報警，服務(wù)體系如圖2所示。以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展理念，從用戶視角構(gòu)建全新的智慧停車新模式。通過與多家非營利性居民區(qū)停車場及營利性公共停車場的合作，實現(xiàn)城市停車位數(shù)據(jù)的實時獲取和即時決策，為停車資源的科學(xué)分配提供可靠的數(shù)據(jù)參考，發(fā)揮其最大作用。

圖2 車碌智慧停車閉環(huán)服務(wù)體系

2 系統(tǒng)運行總體框架

車碌智慧停車閉環(huán)系統(tǒng)運行總體框架如圖3所示，主要分為三個模塊：車位鎖模塊、用戶端的小程序模塊和停車場運營管理模塊。整個運行體系中各部分的操作是在其中央調(diào)度的云基礎(chǔ)上完成的。

圖3 車碌智慧停車系統(tǒng)運行總體框架

2.1 車位鎖模塊

車位鎖模塊是承載數(shù)據(jù)收發(fā)的重要核心部分，也是整套系統(tǒng)穩(wěn)定運行的硬件支持，由通信模塊、控制模塊和傳感器模塊三部分共同組成。

2.1.1 通信模塊

通信模塊是系統(tǒng)的命脈，數(shù)據(jù)的雙向傳輸依靠通信模塊和與其對應(yīng)的協(xié)議共同完成。本系統(tǒng)的通信模塊主要使用GPRS實現(xiàn)，其費用低廉、永遠在線、可快速登錄、高速傳輸、組網(wǎng)靈活和信道通暢等特點為信息穩(wěn)定傳輸保駕護航。借助GPRS通信技術(shù)，按照通信協(xié)議規(guī)定向云端定時播報狀態(tài)和按照來自云端的指令執(zhí)行，其通信協(xié)議見表1所列。

表1 車碌車位鎖通信模塊通信協(xié)議：車鎖信息實時播報

2.1.2 控制模塊

控制模塊對于車位鎖模塊是至關(guān)重要的執(zhí)行機構(gòu)，由步進電機和核心控制板構(gòu)成。核心控制板與通信模塊相連并接收云端指令。如需開鎖，傳感器模組會檢測此時狀態(tài)，新指令傳遞給步進電機后會執(zhí)行開鎖操作，以此類推。

2.1.3 傳感器模塊

傳感器負責(zé)檢測當(dāng)前車位鎖搖臂傾斜角度，進而最大程度監(jiān)測車位狀態(tài)，以便管理運營者及時發(fā)現(xiàn)并解決異常狀態(tài)。表2所列為傳感器與車位狀態(tài)對應(yīng)關(guān)系。

表2 傳感器角度與車位狀態(tài)、車位鎖對應(yīng)關(guān)系

2.2 用戶小程序模塊

用戶是本系統(tǒng)的使用者，程序的便捷操作決定了用戶體驗。按照相關(guān)設(shè)計，結(jié)合自身程序開發(fā)能力，為用戶設(shè)計搭建配套服務(wù)小程序“車碌”。車碌微信小程序設(shè)計如圖4所示，其主要承載用戶使用綁定、尋車和繳費三大板塊，最大程度地通過一款工具實現(xiàn)全部功能，方便用戶使用與體驗。

圖4 車碌微信小程序設(shè)計

2.3 停車場運營管理模塊

車碌智慧停車管理平臺與可視化模組如圖5所示。管理運營方可以借助車碌智慧停車管理系統(tǒng)，較大程度完成對車位鎖當(dāng)前狀態(tài)的查看，做到及時維修，實時留存記錄供運營方參考；通過可視化方案可以較為清晰地向他人展示車位鎖的使用情況以及停車場的運營狀況，輔助管理人員更加高效地管理整個停車場。不僅如此，還可以開發(fā)智慧停車場配套服務(wù)設(shè)施，例如將車碌智慧引導(dǎo)牌（如圖6所示）與停車管理平臺聯(lián)動，實時獲取空余車位并展示給用戶。

圖5 車碌智慧停車管理平臺與可視化模組

圖6 車碌智慧引導(dǎo)牌

3 服務(wù)介紹

智能停車是在“互聯(lián)網(wǎng)+停車+云控制系統(tǒng)”背景下提出的，以智能泊車服務(wù)為主，并結(jié)合管理方的需求提供個性化停車服務(wù)，為用戶提供更高效的停車體驗；用戶可以通過小程序與車位鎖搭配使用，在終端完成停車、繳費、尋車，極大地提高了停車效率。車碌智慧停車服務(wù)具體流程如圖7所示。

圖7 車碌智慧停車服務(wù)流程

4 結(jié) 語

針對城市停車資源緊張、部分車位利用率低的問題，本文以云控制系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，設(shè)計了一個基于云控制系統(tǒng)理論的車輛智能泊車系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于車位鎖、用戶小程序和管理平臺三方共同構(gòu)建起智能停車新模式，車位鎖借助于通信模塊將數(shù)據(jù)傳送給云控制系統(tǒng)，通過平臺進行調(diào)度分析后，將停車信息發(fā)送到用戶端，用戶可以及時了解停車信息。在底層，實現(xiàn)了停車信息的最大限度分離，緩解底層運算。運用云控制系統(tǒng)，科學(xué)合理地配置停車資源，進一步推進智慧城市落地。