大數(shù)據(jù)在智能停車場中的應(yīng)用分析

劉釗 陶山 杜洪峰

北京市公安局 北京 100740

1 建設(shè)背景

近年來，由于經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，機(jī)動車擁有量迅速增長，以機(jī)動車為載體的違法犯罪呈現(xiàn)快速上升趨勢，嚴(yán)重擾亂了正常的社會秩序。停車場是靜態(tài)交通信息匯集的重要場所，如果缺乏監(jiān)管，往往容易變成黑車、贓車、犯罪嫌疑車輛的聚集場所。因此，以停車場為核心的車輛監(jiān)控對基層社會安全管理有著重要的意義，同時掌握車輛信息可以快速為相關(guān)部門提供有效信息，為刑偵、技偵提供豐富的機(jī)動車及所有人信息，對于快速破案有著重要的實戰(zhàn)意義。移動化聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前的潮流，隨著4G、5G網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展與出現(xiàn)，現(xiàn)如今已經(jīng)成為信息飛速傳遞的時代，對各種數(shù)據(jù)在收集與獲取中的時間逐漸減少，對其增長速度無法進(jìn)行預(yù)估，同時，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集與處理的相關(guān)技術(shù)也在不斷創(chuàng)新，成為當(dāng)前對大數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用的重點科研內(nèi)容。隨著汽車數(shù)量逐漸增多，汽車成為每家每戶的必備出行工具，因此，對于人們而言停車的難度反而在逐漸增加，給人們帶來了較大的困擾，為了能夠有效解決此問題的存在，智能停車場成為相關(guān)領(lǐng)域中的重要研究對象。利用智能停車管理系統(tǒng)，能大幅提停車出入、繳費等過程中的便利性，使停車場的安全監(jiān)控不斷加強(qiáng)，更加高效率地進(jìn)行人、車、款的管理，同時能為駕駛員帶來更加良好的停車體驗。在此之上中，停車大數(shù)據(jù)的應(yīng)用能夠更好地為公共治安、城市規(guī)劃、交通治理等智慧城市必要的管理手段與依據(jù)。

2 智慧城市停車場大數(shù)據(jù)采集

2.1 需求分析

目前各個城市在停車場出入口管理上由于沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和要求，商用、民用、單位、社區(qū)的停車場系統(tǒng)大部分都是自建自管，品牌繁雜、互不聯(lián)網(wǎng)，停車場的數(shù)據(jù)信息都保存在各產(chǎn)權(quán)單位的服務(wù)器中，形成一個個數(shù)據(jù)孤島，既缺乏合理有效的管理，也無法通過數(shù)據(jù)產(chǎn)生價值和效益。

現(xiàn)有的停車信息聯(lián)網(wǎng)解決手段比較單一，主要采用設(shè)備改造或系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口對接的方式，前者由于成本較高，很多停車場不愿意做改造升級；后者停車管理系統(tǒng)廠商也不愿配合對接交出數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)對接過程中經(jīng)常會遇到原系統(tǒng)廠家不配合、接口文檔不完善、設(shè)備種類型號繁多工作量大等各種情況，導(dǎo)致雖然有了統(tǒng)一的規(guī)劃要求也難以在短期內(nèi)實現(xiàn)，項目周期過長，最終花費了大量的人力物力成本，但只能接入少量數(shù)據(jù)的結(jié)果。

而停車場管理方也有顧慮，怕施工煩瑣影響進(jìn)出收費，怕新增設(shè)備故障引發(fā)安全糾紛。往往要求不能改變原有停車業(yè)務(wù)流程，不能在原有電腦上加裝軟件，無法提供現(xiàn)場調(diào)試條件。而停車場分布廣泛，現(xiàn)場條件復(fù)雜多變，面對惡劣的工作環(huán)境甚至人為破壞，保證數(shù)據(jù)采集設(shè)備的長期可用性也是一個面臨的大問題。

停車場采集的數(shù)據(jù)采用公網(wǎng)上傳方式，而車牌數(shù)據(jù)涉及隱私，還要充分考慮到數(shù)據(jù)安全問題，保證采集到的敏感信息不外泄。

針對以上問題，需要通過簡潔有效的技術(shù)手段對轄區(qū)各停車場的進(jìn)出車輛信息進(jìn)行有效采集，經(jīng)過安全加密后通過安全邊界推送至公安專網(wǎng)的卡口行車庫，構(gòu)建車輛信息大數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺，打造融合社會車輛數(shù)據(jù)信息的卡口版“雪亮工程”。

2.2 建設(shè)目標(biāo)

采用物聯(lián)網(wǎng)感知、邊緣計算、網(wǎng)絡(luò)訪問控制和大數(shù)據(jù)分布式存儲等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)停車場車輛數(shù)據(jù)與全市卡口行車庫數(shù)據(jù)的整合與聯(lián)網(wǎng)，從路上卡口監(jiān)控延伸到路下，逐步構(gòu)建成為多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集融合、風(fēng)險感知及時預(yù)警的車輛信息大數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺。

圖1 車輛信息大數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺

方案采用“雙網(wǎng)雙庫雙平臺”的模式，在云端部署泊車卡口大數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺接入服務(wù)，將采集終端獲取的車輛信息匯集并存儲到分布式數(shù)據(jù)庫中；在公安視頻專網(wǎng)內(nèi)沿用原卡口平臺和卡口行車庫，將停車信息與原系統(tǒng)道路卡口信息匯總后，構(gòu)建車輛信息大數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺。

2.3 方案構(gòu)成

大數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺由數(shù)據(jù)采集接入子系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、公安業(yè)務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)和運(yùn)維管理子系統(tǒng)組成。

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)：實現(xiàn)停車場車輛數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和數(shù)據(jù)上傳，經(jīng)過身份認(rèn)證、權(quán)限確認(rèn)、通訊加密，通過互聯(lián)網(wǎng)寬帶網(wǎng)絡(luò)或4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)接入服務(wù)器后，經(jīng)過市公安局安全邊界將數(shù)據(jù)推送至公安卡口行車庫。

大數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)：基于社會各個停車場車輛進(jìn)出數(shù)據(jù)形成以停車數(shù)據(jù)為核心的全息大數(shù)據(jù)，按照公安卡口數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管理、數(shù)據(jù)資源目錄、數(shù)據(jù)治理管理、數(shù)據(jù)服務(wù)管理等，實現(xiàn)社會停車信息大數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與服務(wù)，建立數(shù)據(jù)共享服務(wù)的管理規(guī)則和服務(wù)流程，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的訪問申請、流程審核、接口生成、計量控制等功能。

公安業(yè)務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)：結(jié)合公安業(yè)務(wù)需要和停車場車輛管理特點，采用“轄區(qū)-停車場-出入卡口”的三級管理架構(gòu)，將多源異構(gòu)的停車信息備與復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)拓?fù)潢P(guān)系透明化，實現(xiàn)基于停車數(shù)據(jù)信息的公安業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用集成，解決對重點車輛的“最后一公里”監(jiān)管問題。

運(yùn)維管理子系統(tǒng)：提供了對軟件服務(wù)與硬件設(shè)備的遠(yuǎn)程配置管理手段，涵蓋實體設(shè)備、虛擬主體、邏輯關(guān)系、數(shù)據(jù)應(yīng)用、角色權(quán)限等諸多要素，并將自動化巡檢運(yùn)維理念引入其中，大大提高了系統(tǒng)可用性與魯棒性。

3 智慧大數(shù)據(jù)停車場管理

通過采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠使駕駛員用戶對停車場車位的實際使用情況以及車輛停放等信息進(jìn)行詳細(xì)的了解，從而更好地提高正確的停車選擇。另外，為了能夠方便用戶，在大數(shù)據(jù)平臺下，智能停車場能夠?qū)⑼＼嚨淖罴逊桨浮⒌却畔⒌葍?nèi)容詳細(xì)、充分的提供給用戶，引導(dǎo)用戶停車，尋找附近車位等多功能的開展，使用戶能夠節(jié)約大量的時間，對相關(guān)參考信息、數(shù)據(jù)更加精細(xì)化，使服務(wù)更加貼切、切實以及人性化。使用戶能夠更加直觀的選擇不同的停車方案，避免在停車場中出現(xiàn)“一窩蜂”停車的現(xiàn)象發(fā)生，降低人們出行停車的體驗感。

3.1 功能內(nèi)容

3.1.1 停車場基本功能升級。在車輛無任何操作的情況下，車牌識別系統(tǒng)能夠?qū)囕v進(jìn)行自動記錄，在對車輛進(jìn)行識別后，圖像信息能夠十分清晰的呈現(xiàn)，并對周圍的情況以及信息等進(jìn)行詳細(xì)的記錄，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)化對停車位的使用情況進(jìn)行智能化分析，從而能夠更好地提高駕駛員在車輛找尋過程中的效率[1]。管理員也同時能夠?qū)Ω叻迤陔A段中停車位數(shù)量的變化進(jìn)行及時檢測，對車流的實際情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，智能化的實現(xiàn)快速響應(yīng)。除此之外，通過利用大數(shù)據(jù)等技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)ν＼噲鲕囄坏闹苻D(zhuǎn)率以及利用效果進(jìn)行有效的提高，進(jìn)一步實現(xiàn)高效率高質(zhì)量的停車服務(wù)，在車場的高校運(yùn)行過程中，主要核心為車位的實際信息能夠通過大數(shù)據(jù)智能化的及時進(jìn)行發(fā)布，而車主也能夠及時接收，在利用停車場系統(tǒng)與體城市停車管理平臺，將城市級停車位的查詢服務(wù)，通過實時、精準(zhǔn)的優(yōu)勢提供給車主，滿足車主的實際停車需求，從而實現(xiàn)智能化、便捷化、高效率、高質(zhì)量的停車場管理系統(tǒng)。

3.1.2 停車場互聯(lián)，管理簡便化。在對停車場大數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行構(gòu)建的過程中，各個商圈的實際信息可以通過云端上傳的方式實現(xiàn)共享信息，利用向上支付節(jié)約車主時間，另外，可以利用公眾號實現(xiàn)車位共享、車輛快速出入、預(yù)定車位、指引停車、驅(qū)車查詢等多方面多功能的優(yōu)勢。

3.1.3 停車場內(nèi)安全。為了能夠?qū)崿F(xiàn)停車場內(nèi)部安全以及快捷、方便性，可以通過停車場管理系統(tǒng)結(jié)合視頻監(jiān)控、停車場內(nèi)照明、消防報警等多個系統(tǒng)相互促進(jìn)的作用下組合而成全自動停車場大數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)。對各項數(shù)、信息進(jìn)行詳細(xì)的實時記錄，同時能夠?qū)Ω黜椥畔⑦M(jìn)行深入性的分析與處理；另外，針對部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)可實時上報至公安部平臺，例如，當(dāng)存在可疑人物、車輛的畫面，從而能夠大力加強(qiáng)停車場的安全性，確保社會安全，提高對安全性的管控力度。當(dāng)突發(fā)緊急情況時，停車場系統(tǒng)能夠?qū)o急情況進(jìn)行自動判斷，同時引導(dǎo)、指導(dǎo)人員及時進(jìn)行疏散、緊急撤離，對危機(jī)事件能夠快速做出處理。

3.1.4 智慧停車預(yù)約管理。在通過對城市級別的數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行分析后，有效落實整體城市中不同停車場的停車指引，充分發(fā)揮以及提高在城市管理過程中，停車場的實際作用，從而能夠更好地解決當(dāng)前駕駛員的常見問題，停車難、停車費貴是當(dāng)前駕駛員停車的重要主要問題之一[2]。根據(jù)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，對車位預(yù)約系統(tǒng)進(jìn)行深入研究后，能夠更好地便于用戶對預(yù)約車位的實際情況進(jìn)行詳細(xì)的了解，主要具體設(shè)計功能包括：①預(yù)約車位，用戶能夠通過車位的狀態(tài)以及相關(guān)類別實施預(yù)約，從而能快的了解到車位屬于自由車位還是固定車位等狀態(tài)。②車位查詢，用戶能夠及時了解車位類別、價格以及實際狀態(tài)。③評價車位，便于用戶對相關(guān)信息進(jìn)行及時反饋。④收藏車位：為了便于用戶下次使用，滿足用戶對停車位的相關(guān)需求，管理員操作功能主要包括：停車位的管理、添加停車場、對汽車相關(guān)信息、資訊等內(nèi)容進(jìn)行及時上傳，便于用戶再次查看相關(guān)資訊；管理員對車位愉悅進(jìn)行及時處理。

3.2 未來大數(shù)據(jù)技術(shù)對停車場功能應(yīng)用

在大數(shù)據(jù)的技術(shù)基礎(chǔ)上有效結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能技術(shù)等多種技術(shù)，能夠?qū)囕v與車主的行為軌跡進(jìn)行更好的采集與整合，停車場所收集、整合、記錄的數(shù)據(jù)能夠成為智能出行在紅智慧城市管理平臺中的一項內(nèi)容，在實際管理過程中能夠與車輛的自動駕駛形成一體化。在一體化管理數(shù)據(jù)的過程中，對車輛的出入、停放等進(jìn)行良好的調(diào)度，另外可以按照城市出息的相關(guān)數(shù)據(jù)，錯過車輛高峰期入場時間[3]。對車輛不上路時存放地點問題進(jìn)行有效的解決，之間轉(zhuǎn)化為智慧交通系統(tǒng)的緩沖調(diào)節(jié)緩存區(qū)，使車輛能夠減少當(dāng)代耽誤的時間，在實際分配過程中錯過高峰期，為城市出行奠定良好的基礎(chǔ)，提高最大化的承載力。同時，用戶對于用戶隨身攜帶的互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，例如手機(jī)等互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，利用5G網(wǎng)絡(luò)化實現(xiàn)高速的接入網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)成智能化交通系統(tǒng)對人的物理數(shù)據(jù)、貨物屬性等內(nèi)容創(chuàng)新實施方向，保證用戶以及貨物可以利用智能交通網(wǎng)絡(luò)化，在高校和安全的情況下能夠更好地進(jìn)行物理移動。對于用戶對周邊商業(yè)信息、衛(wèi)生以及公共服務(wù)等信息進(jìn)行范圍時，可以通過將智慧城市管理系統(tǒng)進(jìn)行有效的接入，通過按照客戶的實際喜好以及目前的狀態(tài)，利用后臺大數(shù)據(jù)平臺和云計算平臺的結(jié)合使用下，更好的調(diào)度信息以及相關(guān)資源，從而符合自適應(yīng)調(diào)配。通過此種方式，使信息流和物流利用智慧交通平臺和智能城市管理平臺進(jìn)行更好的匹配、調(diào)度，做好分發(fā)工作，從而能夠更好地促進(jìn)人、車、物的無縫銜接。

4 應(yīng)用價值與展望

推動智慧停車為代表的智慧城市建設(shè)，提升交通運(yùn)行效率，顯著提升環(huán)境治理能力，城市更加宜居。建立綜合管控、低碳綠色的交通運(yùn)行體系。開展交通信息基礎(chǔ)設(shè)施提升工程，加強(qiáng)自適應(yīng)交通信號燈、路邊停車感知、電子屏、視頻資源等在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，打造綜合交通一體化管控中心，推動交通、公安、氣象等數(shù)據(jù)匯聚融合和共享應(yīng)用，提升交通綜合指揮調(diào)度能力；整合停車場信息，推進(jìn)普及全市智慧停車，增加停車位綜合利用率；開展無人駕駛試點建設(shè)，加快人工智能在無人駕駛中的應(yīng)用，讓無人駕駛汽車更加安全。為了能夠滿足人們的生活需求，在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上需要使停車場管理系統(tǒng)更加智能化、快捷化、便利化，為人們提供更多的便捷性，更好地服務(wù)于大眾，從而能夠在人們的認(rèn)可下不斷提高與進(jìn)步，通過相關(guān)設(shè)計與建筑和科技設(shè)備的利用，促進(jìn)智能停車場建設(shè)的相關(guān)需求，相信通過大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，智能化停車場必定是日后的發(fā)展趨勢。