大數據技術在城市級智慧停車平臺的應用

吳春輝

廈門中卡科技股份有限公司，福建廈門，361000

0 引言

在大數據技術的逐漸普及和應用下，智慧停車系統應運而生，其可以實現停車位資源的實時更新，使停車服務最優化，暢通城市交通運輸系統，加快城市基礎設施建設的數字化改造。基于此，文章主要以城市級智慧停車系統為研究對象，分析大數據技術的具體應用，為相關從業技術人員提供可參考性建議。

1 大數據技術的內涵和優勢

1.1 大數據技術的內涵

大數據主要指對格式多樣的數據進行采集，在IT行業和智慧服務行業，將應用價值高、類型多、容量大、涵蓋廣、存取速度快的數據進行整合，從中發現數據之間的關系，以數據為載體，創造新價值，對海量數據進行分布式數據挖掘，通過高內聚低耦合的設計模式，確保數據的完整性和一致性，根據業務信息建立對象之間的關系映射。大數據技術如今已經成為新一代信息技術和服務業態，依托云計算的分布式處理平臺，通過創新引領，改造和提升傳統產業。

1.2 大數據技術的優勢

在“十三五”綱要規劃中，各地、各行業全面實施促進大數據發展行動，把大數據作為基礎性戰略資源，助力產業轉型升級和社會治理創新，對數據進行專業化處理，堅持創新驅動發展，大數據技術應用主要從效率提升方面入手，使用全局化的數據，將行為數據收集起來，改變過去的經驗思維。面對海量的數據，借助于大數據應用技術來了解民眾需求，揭示掌握客觀規律，提高社會生產力，可以改善決策并改善客戶服務，以便幫助管理者更加科學地決策，優化供給服務，提高數據創新和應用的靈活性。

2 城市級智慧停車平臺的概述

智慧停車平臺從本質上講就是指將大數據技術綜合應用于城市停車位的采集、查詢、預定、使用等多個環節，充分利用螞蟻算法、神經網絡模型基本算法，利用Keras和TensorFlow作為框架工具，實現停車位資源的實時更新，使得城市車位預定、查詢、導航服務的一體化。通過智能找車位+自動繳停車費，實現停車位資源利用率的最大化[1]。服務于車主的日常停車、車位租賃、停車位導航等工作，讓車主更方便地找到車位。通過城市智慧停車系統，將線上、線下相結合，車主可以利用智慧平臺及時查找車位空余信息，得知是否有充電、共享等服務信息，替代過去停車場靠人管問題。同時，在智慧服務的背景下，停車系統與其他線上支付渠道進行配套應用，車主可以利用微信、手機APP、支付寶等軟件直接進行線上支付，不斷完善汽車“后市場服務”。

在城市級智慧停車平臺中，主要利用智能停車場監管云平臺，立足用戶需求， 高效地對停車場進行監管，其中主要包含車位管理模塊、可視化地圖模塊、管理員信息模塊、登錄模塊，并設置停車記錄模塊、收費標準模塊、信息展示與管理模塊等子系統。車主可以在平臺中查看停車場車輛信息，平臺管理員可以訪問數據庫，進入停車記錄模塊，查看歷史停車記錄，添加進入車輛信息，移除離開車輛信息，將更新后的數據錄入終端數據庫，以此提高停車效率，改善停車質量。

3 大數據技術對城市級智慧停車平臺的意義

城市級智慧停車平臺主要利用大數據技術（整合時空數據+神經網絡模型基本算法+螞蟻算法+地圖數據+車載CPS數據），形成全城停車場“一張網”格局[2]。將設備數據和相關停車數據在云平臺進行線上對接，停車企業和政府的城市級云平臺對接，把數據信息源源不斷地傳輸到網絡平臺，提供線上公益性服務，有效解決部分停車用戶的“逃單”問題，停車設備通過直接聯網，可以逐漸規避傳統停車方式中進出停車場耗時較大的問題，實現城市級道路的暢通運行，可以為用戶提供特殊停車位。例如：個性化的消費升級服務、新手司機停車位、寬大車型停車位、充電樁停車位等，擴充單位空間的停車數量，以此確保同樣空間內停入更多的車，分時段解決車輛停放問題，真正實現智能找車位，服務于車主的日常停車、錯時停車，通過自動識別車牌等高新技術的創新應用，讓城市停車場管理更加規范化和數字化。如今，隨著停車場數量和規模的日益擴大，車主可以在車牌自動識別系統、專用計算機視覺系統、車位引導子系統和圖像處理技術、計算機技術的加持下，了解當前停車場內部信息與狀況，尤其是城市大型停車場，可以通過停車場監管云平臺，優化智能城市停車系統服務。

4 大數據技術在城市級智慧停車平臺的踐行

4.1 踐行方案

文章主要以杭州市為例，杭州是浙江省省會，同時也是長江三角洲重要中心城市，作為歷史文化名城，該城市交通發達、路網暢通，成為中國東南部交通樞紐，在經濟不斷發展的社會背景下，2020年杭州市汽車保有量超過280萬輛，為居民出行提供便捷的同時，也加劇城市停車負擔，導致機動車停車位配比嚴重不足。在智慧城市推動下，杭州市著力推動“智慧杭州”建設，優化智慧停車誘導服務，利用智慧停車系統平臺，將停車誘導服務接入大量停車數據庫，通過大數據管理，滿足大量停車信息接入與使用，以此確保行車、停車順暢。具體實踐方案如下。

4.1.1 立足當前城市智慧停車服務困境，因地制宜，保證信息采集效果

在建設智慧停車誘導服務工作中，除了主城區道路停車泊位外，其他停車場（庫）產權復雜，數據接入難度大，經營方分屬不同的單位，因此數據收集需要花費大量的時間，閘機接入時，必然會涉及多個利益主體（如物業、原設備廠、業主等），產品性能參差不齊，未能充分考慮停車誘導需求，進出車輛的統計數據不準確，不利于大數據技術的充分運用，降低了大數據技術的應用準確性和完整性。同時智慧停車誘導服務涉及范圍廣，公共停車場前端采集系統建設困難，人力投入與資金投入巨大，出于安全管理、環境衛生等方面考量，應該在調查前期，根據杭州市具體交通運輸情況和汽車保有量情況，給予針對性的實施方案。要想保證數據信息采集效果，設計人員應該因地制宜，采用獨立于閘機的流量采集技術，以此緩解管理系統數據不準確問題。在停車庫出入口安裝地磁式車流量傳感器，尤其對于對接異常困難的停車場，無需面對復雜的對接和協調問題[3]。該種設計方法獨立于閘機系統，實時獲取道路交通流量流速、停車庫占用情況，采用多種傳感器，結合當前道路交通情況，分析城市道路泊位占用情況，在智慧停車誘導交通平臺應用下，用戶可以利用智能手機迅速找到車位，以此提高停車場車位使用效率。

4.1.2 根據不同應用場景，匹配數據算法

在智慧停車系統應用下，要想實現長期固定配對共享，應該立足泊車位和外界車輛“一對多”的關系，根據共享停車性質信息進行優化管理，對辦公樓、居民區住宅樓早高峰和晚高峰時間與地點，進行針對性分析，才有可能實現大規模的配置共享，智慧停車才有可能實施。文章主要以杭州市某商業辦公樓共享泊車位為例，根據調查研究，該辦公樓在上班時間車流量較高，對泊車位具有長期需求，具體停車時間如表1所示。

表1 杭州市某商業辦公樓停車場內停車數據表（部分）

通過表1中數據可以發現，該商業辦公樓共享泊車位在早晚上班時間車流量達到高峰，尤其是上午7：30～12：00和下午1：00～20：00，如果私家車和出租車沒有泊車位，將造成交通擁堵和停車難問題；再加之該商業辦公樓處于杭州市主要商圈位置，一旦該地區出現交通擁堵，將導致主城區內道路不暢。

因此應用智慧停車系統，可以利用匹配算法，在5G技術等下一代基礎設施的升級利用下，將辦公樓停車數量和車位數量進行匹配，計算車輛進口數據和出口數據，根據進出口數據特征，判斷車輛的具體停車時長范圍，最大化優化匹配結果，從而分析出車位使用特征，根據空閑時長和停車時長，使得車輛和車位之間可以精準匹配，利用大數據技術，對車位提供者空閑特征進行提取，分析車輛的出行特征，根據車輛進出記錄數據，總結出上班族明顯的時間規律。根據空閑特征，總結商業區周圍具體的車輛出行規律，選取具體時間節點[4]。利用匹配算法，設置回程占比最大的時間節點，得出出行占比最大的時間節點，通過車輛到達車場時間，計算月租車空閑時長，之后將月租車輛車位空閑時間段進行數據集成統計，利用矩陣模型，計算空閑特征，以自然周為周期，計算潛在車位使用特征，以此實現需求者和供給者之間的共享，并且該一種共享是長期性的，也可以對潛在車位使用者進行配對，針對隨機化、短時化的共享，使得車輛和停車位之間供需平衡。

4.1.3 優化停車設施布局，逐步降低主次干道停車數量，實現智慧平臺的科學應用

在做好智慧停車系統設計之后，相關部門應該優化路外公共停車場布局，增加公共交通的通達性，優先建設公共交通場站，滿足小汽車的出行需求，結合未來軌道交通站點的布置，提前建設配套的停車位。同時也應該注意到，杭州市古城區內部區域建設密度大，要想滿足一般性停車需求，應該加快用地建設，彌補公共停車場不足問題，調整路內停車場布局，綜合考慮動靜態交通平衡性，逐步降低主次干道停車數量，實現道路空間資源的“錯峰”利用，對主次干道內停車收費采用上限以免造成亂停車現象，以此實現機動車動與靜的平衡。同時，建立主城區統一智慧停車云平臺，實現停車設施數據信息的動態管理，進一步優化停車特征的數據篩查，實現停車數據的分類接入和統一管理，建立三級停車誘導體系，實時在交叉口及路段的交通指示標志標識上，為車主提供停車信息，以此優化行車路徑，緩解停車排隊需求，在電梯口設置停車位置查詢裝置，以此提高停車設施服務水平，降低無效巡游。此外，杭州市還對停車設施進行智慧化改造，改造類型一般分為3種。

（1）大改造。在停車場出入口安裝具有車牌辨別功能的設備，安裝智能地磁檢車器，地磁通過系統之間的聯網，將設備中記錄的歷史信息及時傳輸到系統云平臺中，通過智能自動化感應，以此可以實現無人管理。

（2）中改造。建立健全城市停車云平臺車位預定功能和可視化操作功能，對“遠程查詢”和“先離場后繳費”功能進行技術攻關，使得用戶可以在平臺中點擊“車位預約”按鈕，查詢和預訂停車場。

（3）微改造。對當前停車系統的某一子系統、子單元進行改造，比如收費系統、車輛識別系統等[5]。

通過以上措施，實現智慧平臺的科學應用，在系統設計的基礎上，實現大數據技術的集成化應用，有效解決杭州市交通繁忙、停車困難問題。

4.2 效益分析

在大數據技術的統籌應用下，城市智慧停車系統可以加強現有停車場庫的管理，探索智慧停車誘導服務系統，提高機動車停車泊位的運轉效率，地磁設備自動感應車輛進出時間，確保停車誘導信息采集實時，系統平臺運行情況良好。可以滿足廣大市民尋找車位、快速停車的需求，改善絕大部分停車場“忙閑不均”現象，盤活存量停車資源，通過智慧停車系統停車誘導、錯時停車功能，可以采集停車場泊位動態信息，使得停車泊位高效運轉。同時，該種大數據智慧系統的應用可以有效緩解交通擁堵問題，有效抑制交通事故的發生，減少因停車而產生的竊車現象，規避人工巡邏和監控的管理方式，減少尋找車位兜圈子而增加的尾氣排放量，引導市民做出出行規劃，在一定程度上改善杭州城市環境，有利于推動“智慧杭州”建設進程。

5 結語

在大數據技術背景下，車主利用智慧停車平臺，可以及時查找智慧平臺中車位空余信息，通過多項技術的創新應用，分時段解決車輛停放問題，真正實現智能找車位，服務于車主的日常停車、錯時停車。因此城市智慧停車系統還應該盡快實現停車設施數據信息的動態管理，進一步優化停車特征的數據篩查，充分利用大數據技術與資源，實現道路空間資源的“錯峰”利用。