智能停車系統研究綜述*

□ 孔德財，崔 杰，湯 怡,2，劉瀚辰

(1.淮陰工學院 管理工程學院，江蘇 淮安 223200;2.南京工業大學 經濟與管理學院，江蘇 南京 211816)

隨著居民收入水平提高、消費升級和城市化逐步推進，我國汽車保有量持續快速攀升。截止到2021年年底，我國汽車保有量達3.02億輛，千人汽車保有量達214輛。城市汽車保有量的持續增加，使得車主難以快速找到合適的停車位，停車難已經成為城市治理的一大難題[1-2]。近年來，隨著GPS、智能手機、RFID、物聯網等先進信息通訊技術在停車行業的不斷應用，智能停車市場迅速發展。

文獻[3]和文獻[4]研究指出停車系統提供的實時信息可以緩解交通擁堵和停車難問題，并且能夠降低車主尋找空閑車位的時間。因此，要實現智能停車，停車系統的成功與否是關鍵。目前智能停車主要有車位預約、車位共享、智能停車場等模式[5]。本文對車位預約系統、車位共享系統和智能停車場管理系統的相關文獻進行梳理與分類，對實現這些系統的關鍵技術與設備以及系統核心功能進行了總結歸納，并在此基礎上，針對智能停車系統存在的問題及未來發展趨勢進行了展望。

1 車位預約系統研究

車位預約模式是指擁有停車位資源的停車場、個人或單位將可預定車位信息發布到信息平臺，提供車位預定服務，車主通過手機App等智能終端可以實現實時查詢、預定停車位。文獻[4]引入基于Agent的仿真來模擬駕駛員對停車信息的反應，以及巡航尋找空位和動態做出停車預約決策的過程，該研究的目的是評估停車預約系統PRS的影響。文獻[6]提出了眾包停車平臺CrowdPark，與傳統預訂平臺不同，通過眾包可以獲取可用停車資源，并利用這些可用信息幫助其他用戶實現停車位預訂。文獻[7]提出了一個Android應用程序，用于實現一個基于預約的智能停車系統原型(SPSR)，該系統原型允許駕駛員借助物聯網(IoT)和時隙分配方法有效地查找和預約空置停車位，并執行自動計費。文獻[8]討論了一個基于智能手機的停車預約系統，該系統管理位于市中心不同位置的有限數量路邊停車位，并且在充分考慮巡航和步行時間的前提下，提出了一種簡單的預約方案來實現停車位的優化分配。文獻[9]介紹了一種基于智能資源分配、預約和定價的新型智能停車系統iParker，該系統為駕駛員提供了成本最低、搜索時間最短、資源利用率最高的停車預約服務。

文獻[10]基于ZigBee無線傳感器網絡檢測車位信息，使用GSM發送數據，用戶通過手機App可以查詢和預定空閑停車位。文獻[11]基于Android平臺設計并實現了城市共享停車平臺客戶端，融合預約停車、車位管理、訂單管理等功能，提供分時共享停車服務。文獻[12]設計了基于Android的停車位與充電柱預約系統，實現車位和充電柱的全程監管。文獻[13]搭建的智能停車場車位預約管理平臺，可以提前預約車位，并自動匹配車位路線。文獻[14]提出了停車場短信預約系統的設計思想，完成了停車場短信預約系統的硬件設計和軟件設計，并成功應用于立體停車場的智能控制系統。文獻[15]設計的智慧預約停車系統通過ZigBee 節點無線通訊技術，實現了車位實時狀態查看、預約和支付以及控制智能車位鎖。

2 車位共享系統研究

共享停車系統可以實現車主與停車位的有效聯通，個人或單位將自己空閑時段的停車位信息在系統上發布共享，需要車位的車主通過系統預約使用車位，并結合衛星導航系統引導車輛進行快速停車、快速離場，這樣不僅可以提高停車位資源的利用率，優化城市停車位資源，也在一定程度上可以緩解城市交通擁堵壓力[16]。文獻[17]提出了一種新的停車位共享系統架構，該系統具有停車位搜索、預定等功能，駕駛員可以從匹配結果中選擇并導航到目的地附近的停車位。文獻[18]基于物聯網開發了一個城市停車管理云平臺，基于該系統框架停車位通過PC-TTCC機制在代理之間共享，平臺的停車位通過O-VCG拍賣重新分配。文獻[19]提出了一個基于區塊鏈的停車管理系統框架，該系統集成了區塊鏈開源(BCOS)和智能合約技術來共享停車位。文獻[20]提出了一種多區塊鏈結構的智能停車系統，傳感數據貢獻者通過開放的公共區塊鏈參與，以透明方式提供傳感信息并獲得相應的獎勵；私有區塊鏈用于在服務提供商之間實時共享收集的信息，并向用戶提供停車信息。文獻[21]提出了一種基于物聯網的綠色智能停車系統解決方案，該方案利用博弈論對停車場預訂系統進行建模。

文獻[22]從我國現有停車位存在的問題出發，分析開發共享停車位系統的必要性。文獻[23]為了有效緩解城市停車一位難求與大量車位利用率低下兩者之間的矛盾，從物聯網的角度給出了智能分時停車位系統解決方案。文獻[24]提出一種基于Android平臺開發的共享停車位管理系統，引導用戶有償錯時共享車位，以有效緩解停車難問題。文獻[25]設計了基于LBS 的停車位共享平臺，實現了車位利用率的最大化。文獻[26]結合射頻識別(RFID)技術，設計了一種應用于共享車位的停車管理系統，有效提高了停車效率和車位使用率。文獻[27]針對現有智能車位鎖及系統情況，設計了一種基于藍牙車位鎖的共享停車系統。

3 智能停車場管理系統研究

智能停車場是通過對傳統停車場基礎設備進行改造，實現停車場的智能化和網絡化，為車主提供空閑車位搜索、停車導航、計時計費、移動支付等一體化的智能停車服務。文獻[28]提出了一種新的SPARK系統用于管理非道路停車位，通過使用先進的ICT解決方案，不僅實現停車的自動化，還關注污染物和城市交通擁堵對駕駛員的影響。文獻[29]運用物聯網開發了一個管理停車場的高效、低成本系統，該系統從App收集停車數據，通過停車位上的二維碼識別和管理每個車位，駕駛員能夠預訂、占用和釋放停車位。文獻[30]提出了一個基于多智能體的智能停車管理系統，該系統主要提供尋找空閑停車位、引導車輛找到停車位方向和預定停車位三項服務。文獻[31]提出了一種使用云網絡定位停車場的智能管理系統，該系統能夠計算特定位置的停車位數量、停車位空置的可能性以及預測特定時間的停車情況。文獻[32]針對摩洛哥卡薩布蘭卡市存在的停車難問題，提出了一個停車平臺架構，該平臺允許駕駛員實時登記免費停車位，從當前位置開始引導，直到到達系統指定的位置。文獻[33]開發了一種新型的市區停車導航系統，可以在不泄露私人信息的情況下引導駕駛員找到最合適的停車位。文獻[34]提出了一個使用區塊鏈和私有信息檢索的隱私保護智能停車系統，即不同的停車場所有者創建一個聯盟區塊鏈，將停車請求存儲在共享的分類賬上，以確保安全性、透明度和可用性。文獻[35]提出了一種停車集中調度系統，在不同區域之間動態調度CAV，以優化停車資源利用和交通分配。

文獻[36]基于微信小程序開發了“泊拉豬”智能停車場管理系統，幫助車主實時掌握目的地的停車場詳情信息，有提供空車位的具體位置、自動繳費等功能。文獻[37]基于混合停車場不同用戶停車時空需求分析，建設混合停車場共享預約系統。文獻[38]提出基于ZigBee 無線傳感器網絡的停車場車位管理方案的設計，實現了無線遠程車位智能化管理。文獻[39]利用ZigBee技術對停車場管理進行優化，利用微信小程序彌補了停車場用戶端的不足，利用二維碼技術將用戶端與停車場端進行有效連接，對停車場資源進行了有效利用。文獻[40]提出一種基于藍牙控制的一桿多車式停車場管理系統，該系統可實現無感進出停車場，克服現有近卡收費系統和電子支付的不足，提高車輛出入停車場的效率。

4 智能停車系統展望

通過分析停車位預約系統、停車位共享系統以及停車場管理系統的相關文獻發現，雖然許多學者對智能停車系統進行了廣泛研究，但現有研究仍存在一些亟需解決的問題。

4.1 車位預約系統與主流地圖導航系統的融合

地圖導航是目前車主出行的標配，為車主提供準確的路線規劃和導引服務。雖然已有研究的預約系統也具備地圖導航功能，但在導航的精度、路徑規劃的豐富性及路況預測的準確性等方面，無法與市場上的主流地圖導航系統如高德地圖、百度地圖、Google地圖相媲美。而目前主流地圖導航系統都不具備車位預約、在線支付等功能。因此，二者的融合將有助于提高車主使用車位預約系統的意愿和停車體驗，對車位預約系統的市場推廣具有重要意義。

4.2 車位共享系統中空閑車位信息可獲性問題

已有關于車位共享系統的研究更多的是從使用車位的車主角度來研究，通過車位共享系統可以為有車位需求的車主提供哪些服務，而普遍忽視了車位共享系統如何獲取空閑車位信息的問題。這也是現實車位共享系統沒有得到廣泛應用的重要因素。如何讓擁有空閑車位的個人或單位愿意進行車位共享并提供相關信息以及為他們提供便利的、容易操作的車位共享系統是未來值得研究的問題。

4.3 一體化的智能停車場管理系統

通過對停車場管理系統的文獻進行分析發現，已有系統功能都不夠豐富，許多系統連基本的出入智能控制、在線支付等功能都不具備。所謂一體化的智能停車場管理系統是指具備車位預約、車位導航、出入智能控制、反向尋車等功能，車主在到達停車場前可以通過移動終端實時查詢車位信息、收費標準，可以提前選擇和預約車位，獲取停車場位置并引導車輛到達停車場，并可以實現無感進出、無感支付。

5 結束語

本文對智能停車的三種模式：車位預約、車位共享和智能停車場進行了介紹，并重點對車位預約系統、車位共享系統和智能停車場管理系統采用的關鍵技術與設備、系統核心功能等方面進行歸納總結。最后，針對現有研究存在的不足，對智能停車系統未來的發展趨勢進行了探討。