數字引領 智能停車

文/ 供圖 | 同濟大學 趙聰

城市停車系統是居民基本出行和城市功能正常運轉的基礎支撐。隨著我國汽車保有總量躍居世界第一，城市停車問題日趨嚴峻。據調查，我國每年因“停車難”造成的出行延誤超50億小時、引發的交通擁堵占中心城區總量30%以上。同時，多項國家級指導文件陸續出臺，要求分類分區優化停車設施供給，提高停車資源利用效率和精細化服務水平，打造城市現代交通系統。

然而，由于諸多理論方法的缺失與關鍵技術難題尚未突破，未能對城市停車系統的規劃設計與運營服務形成科學有效的指導，導致治理水平不高、資源利用不均、服務體驗不佳等問題，嚴重制約了城市交通系統整體效能的發揮和城市基礎設施的正常運轉。推進城市停車系統數字化轉型升級，已成為城市交通管理者和使用者共同的迫切需求。

為此，針對城市停車系統中普遍存在的信息感知不全、資源利用不優、誘導體驗不佳三大問題挑戰，“城市停車數字化管理與智能型誘導關鍵技術及裝備”項目旨在突破復雜環境精確感知、時空資源精細調控、精準個性停車誘導等關鍵技術瓶頸，創建以全域數字化為基礎的城市停車精細化管理與智能型誘導全鏈條技術體系，提高停車資源利用效率、優化公眾出行體驗，助力城市現代化治理體系建設，研發形成“感知裝備-管理軟件-誘導系統”系列創新成果。

關鍵問題與解決思路

創新成果

推廣應用總體情況

自主研發的大范圍、廣視角智能停車感知裝備

/ 問題導向 劍指停車難題/

項目發明了適應全天候、全場景的停車3D感知裝備，為城市停車數字化提供了低成本、高可靠的技術手段；設計了支撐停車狀態、行為精確檢測和邊緣部署的3D機器視覺框架及輕量型算法族；研發了領域自適應的模型快速遷移技術，有效提升模型的環境適應性、可擴展性；建立了國內體量最大、覆蓋最全的停車圖像樣本庫，自主研發了多傳感器可信融合全域停車感知裝備；實施了全球規模最大的路側感知系統。

項目創建了數據驅動的多智體停車仿真分析軟件，顯著提升停車設施空間利用率和系統整體運行效能。項目構建了基于大數據的多元用戶畫像分析技術，揭示了停車行為機理及需求分布規律；建立了“擬人化”的異質停車行為自建模方法和異構智能體仿真系統，首創了基于多智能體仿真的大型停車設施設計優化體系和區域停車多尺度時空均衡調控分析模型；在國內多個重要交通樞紐實現了車位級停車設施精細化設計和差異化管理決策。

數據驅動的異構多智能體停車仿真模型與分析工具

多尺度的停車時空均衡調控方法與管理決策軟件

北京路側高位視頻感知系統與重點區域停車管理

“上海停車”城市級停車信息服務平臺

項目開發了停車信息智能發布與室內外一體導航系統，有效減少用戶停車尋位時間，提升資源利用效率；提出了基于信息效用理論的誘導點位優化方法，首創了考慮時滯效應的停車誘導信息智能發布技術，破解了個性需求與動態資源精準適配難題；攻克了動態步長估計的多傳感器融合定位技術，提出了高魯棒性的實時路徑規劃方法，解決了室內外一體停車定位導航難題；開發的全流程停車精準服務平臺和系統實現城市級規模化應用。

/ 硬核技術 實現三大創新/

項目以解決城市停車設施規劃設計、運營管理和服務中的關鍵技術難題為突破口，以“全域場景精確感知-時空資源精細調控-智能精準停車誘導”為目標，充分利用交通運輸工程、現代信息技術等學科的交叉融合，開展了城市停車精細化管理與智能型誘導關鍵技術研究，取得了以下主要創新性成果。

適應全天候、全場景、全要素的3D感知技術創新：停車全域感知系列裝備

項目組設計了停車專用3D機器視覺框架和輕量型算法族，解決了大規模邊緣部署難題；構建了復雜空間分層建模和垂直投影計算方法，實現了從傳統有/無車定性檢測到車位-車態空間關系精確量化。項目提出了領域自適應的模型快速遷移方法，攻克了圖像源域特征提取、融合生成關鍵技術，設計了“人在環路”的主動訓練機制，解決了有限樣本下模型高效訓練難題，提升了跨天候、跨場景的適應能力；提出了面向車輛全域追蹤的多傳感器可信融合關鍵技術，攻克了車輛重識別、軌跡還原重構、車輛行為辨識關鍵技術，形成了端、邊、云高效協同的全域停車感知網絡。

新一代數據驅動的停車資源時空均衡調控技術創新：多智能體仿真分析軟件

項目組結合多源數據，攻克了停車用戶行為認知與精準表征關鍵技術，揭示了不同因素對停車行為的影響機理，實現了多元化用戶畫像構建和停車供需模式辨識，為精細化管理提供基礎；提出了基于深度逆強化學習的停車智能體自建模方法，設計了異構智能體動態交互反饋機制，開發了多智能體仿真評估系統及計算平臺，為大型停車設施設計優化提供了可信分析工具。項目提出了停車巡游博弈最優反應均衡分析方法，攻克了“數據+進化算法”的高效求解技術，建立了可支撐百萬級泊位差異化管理的優化模型，研創了服務多尺度停車設施設計與管理優化分析軟件。

停車信息智能發布與室內外一體精準導航技術創新：停車精準服務應用系統

項目提出了基于信息效用理論的公眾停車誘導系統設計方法，構建了基于主成分分析的信息需求解析模型，攻克了考慮人因工程學的誘導點位布設、信息協同發布成套技術，提升了動靜交通系統整體效率；構建了“機理-數據”混合驅動的個性需求與動態資源在線互饋匹配技術，面向海量高并發用戶設計了最優推薦時機計算方法，實現了基于用戶畫像的智能停車推薦，有效減少了用戶尋位時間。項目構建了基于多源數據融合的室內高精度定位解析技術，建立了全生命周期定位精度保持體系，提出了高魯棒性的導航路徑實時規劃方法，解決了室內外一體的精準定位與導航難題。

/ 智能停車 服務公眾出行/

項目成果廣泛應用于全國38個城市，用戶總數量超2300萬，支撐了我國北上廣深蓉5個超大城市的市級停車平臺建設。在北京建成了世界規模最大的路側高位視頻停車管理系統；在上海建成了4個“一”的便捷高效停車全方位服務體系；在廣東深圳建成全球首個城市級“互聯網+智慧停車”系統；在廣州通過智能科技賦能城市級靜態交通秩序管理體系；在張家口通過動靜交通智能協同聯動管控為冬奧會保駕護航；在上海迪士尼國際旅游度假區保障了大客流停車有序組織與高效運行；為上海虹橋樞紐、上海浦東國際機場、北京首都國際機場和大興國際機場、四川成都東站等提供了高可信的設計優化軟件和高可用的智能停車管理系統，有效提升了停車運行效率和用戶服務水平。

項目應用成果得到新華社等多家媒體的廣泛宣傳報道：“人工智能助力北京城市治理 開創智慧停車新時代”“推進智慧城市建設 破解大城市停車難”等，效果良好。項目服務了河北張家口冬奧園區、北京城市副中心等30余個重點區域停車管理。項目應用社會外部效益每年超過35億元，直接經濟效益超18億元，經濟、社會、環境綜合效益顯著。

同時，依托項目，發表論文130篇（其中SCI收錄75篇、ESI高被引4篇），授權發明專利38項（其中英國專利2項，PCT12項），實用新型專利36項，軟件著作權43項；支撐與形成國家指導文件2項、標準/規范5部。