基于多模態數據融合的社區智慧停車系統設計

張 莉

(浙江安防職業技術學院,浙江 溫州 325016)

0 引言

未來社區是一個“讓老百姓幸福的新平臺”。日益突出的老舊小區停車問題,不僅會影響居民的日常生活和出行,還會影響未來社區的建設,嚴重影響人民群眾的幸福指數。本文在對城市現有停車資源的信息采集、匯聚和整合的基礎上構建智慧停車服務平臺,盤活城市停車資源,并結合智慧商圈的推廣應用,構建“車生活”綜合價值鏈,打造智慧停車產業體系。

截至2023年1月,溫州市機動車保有量93.3萬輛,而市內所有的停車位數遠遠滿足不了日益增長的車輛數,甚至無法彌補原先遺留的停車缺口。通過調查發現,溫州停車難的主要原因有:(1)車輛多與車位少供需矛盾明顯突出;(2)沒有高效的智能停車管理系統,停車位周轉效率低;(3)傳統的停車場管理手段不能滿足未來社區數字化管理的需求;(4)缺乏科學的數字化停車引導系統,停車體驗不佳。因此,基于多模態數據融合框架的社區智能停車系統將在正常使用停車資源的同時,有效緩解停車難問題,滿足了居民需求,提高了停車數字化管理水平,車位利用率和周轉效率也得到明顯提升[1]。

1 未來社區智慧停車系統的重要意義

本文從物聯網設備數據和停車管理數據的動態處理入手,構建未來社區背景下智慧停車系統,具有重要意義。

1.1 提高未來社區停車數字化程度

大多數小區停車場的數據都比較基礎,主要根據車位總數與進入車輛差額顯示剩余車位數量,停車引導可視化功能不完善[2]。本文采用多模態數據融合,使用智慧物聯網設備實時采集停車大數據,整合停車場景數據并進行高效處理,加強泊位顯示準確性,實現車位引導精準停車[2]。同時,管理人員可以及時掌握停車場內車位數量的變化情況,實現數據實時更新,車輛調度智能化,維護停車場公共交通秩序[2]。

1.2 提升數據資源利用率

智慧停車系統采用物聯網技術將未來社區停車場中的各種車牌識別傳感器、攝像頭等設備連結在一起,實現多設備交互協作[2],可以對數據進行多模融合實時處理,提高了數據的真實性、準確性和數據資源利用效率,同時也滿足不同智慧停車場景下的數據采集與處理、多模數據融合需求[2]。

1.3 增強未來社區停車管理水平

隨著社區車流數據日益增多,管理人員要及時掌握了解停車場泊位、停車狀態、訂單詳情、停車繳費、智能設備的情況[2]。采用多模態數據融合將停車場不斷變化的數據采集、處理、整合,在智慧停車系統大數據平臺上顯示泊位數量、車流量和實時監控視頻,使停車場管理水平更加智能化[2]。

2 智慧停車服務系統設計

2.1 系統設計思路

2.1.1 智慧停車服務系統功能

智能停車的實現不僅使停車過程更加智能化、便捷,而且提高了社區資源的配置、停車場的利用率和安全管理水平。如圖1所示,智慧停車服務系統功能分為車主模塊和未來社區智慧停車管理模塊。

圖1 智慧停車服務系統功能

2.1.2 智慧停車流程

智慧停車流程如圖2所示。車主登錄客戶端App查詢當前停車位情況。入口處通過攝像機實時車牌檢測,車主可以在App端或者大數據可視化大屏上看到小區內剩余車位的數量和位置。車主選擇好合適的車位后,系統將自動引導進入泊車位路線,車位和車牌數據自動關聯,這也為反向尋車提供數據支持[3]。入口處攝像頭記錄車輛的進出時間,并將其上傳至平臺數據庫。車主在停車結束后可線上支付停車費用。

圖2 智慧停車流程

2.2 系統總體框架結構

未來社區智慧停車系統總體框架結構主要由基礎設施層、平臺層、應用層、服務層、用戶認證層和用戶層6個部分組成,如圖3所示。

圖3 智慧停車系統總體架構

圖4 智慧停車多模態數據融合

2.3 智慧停車多模態數據融合

本項目基于溫州市甌海區某小區智能停車應用場景,該應用場景的多模態數據來自車主、車輛、停車場三維空間。該系統從室內和室外智能采集數據,數據隨著場景的變化而不斷更新,多模態數據之間存在空間、時間、時空相關性。鑒于多模態數據具有動態變化、復雜關聯等特點,本文結合小區停車應用場景的數據融合需求對其進行組織劃分,將多模態數據分為基礎錄入數據、智能采集數據、關聯數據,實現了多模態數據的智能融合和高效管理[4],具體如圖 4 所示。

2.4 系統功能模塊設計

本文在分析溫州市老舊小區智能停車研究現狀及停車服務矛盾解決方案的基礎上,秉承未來社區創新服務設計理念,提出了溫州市老舊小區智能停車服務創新體系,有效組織了停車服務的人、物、設備、交互等部分,并始終貫穿以人為本的理念[5]。本系統在社區智能停車服務App和智慧停車系統可視化平臺實現信息云管理、AI停車場規劃、停車場云管理、數字收費管理四大系統功能,并進行可用性測試,獲得新型停車服務藍圖,如圖5所示。

圖5 未來社區背景下溫州市老舊小區智慧停車服務系統

未來社區背景下溫州市老舊小區智慧停車服務系統主要模塊功能如下:

2.4.1 車主服務模塊

車主首先登錄客戶端App后可以查詢當前車位情況,方便選擇或預約停車位。閘機口攝像頭采集車輛進入和駛出時間,能夠方便實時鎖定車輛所在位置、檢測空車位并規劃最佳路線,并實現引導停車。停車結束后,車主快速完成線上支付離開停車場[6]。

2.4.2 智慧停車大數據管理平臺

該系統通過采集到的數據統計各時間段車位的利用率,方便管理人員掌握車位使用狀況,對停車場車位進行合理規劃并記錄車輛出、入停車場時間。停車場管理人員通過監控設備排查違停、逆行、擁堵及災害隱患等,對車輛出入、停車費收取、車輛位置進行集中管理。

2.4.3 智慧停車場管理模塊

停車場出入口處攝像頭對車牌準確識別,對停車情況精準掌握和監控,實時更新停車信息。車主可通過客戶端App查詢車位。當停車場車位已滿時,系統

會自動提供車主到附近最近的車位信息。當出現預警情況時,系統及時反饋通知上報,停車場管理人員可以實時監控停車情況,實現小區停車智能化管理[7]。

2.4.4 停車引導模塊

泊位情況可以通過智慧停車大數據平臺發布,用戶可以通過停車引導系統查詢實時停泊車位狀況,也可以通過客戶端App實時查詢。

2.4.5 停車繳費管理模塊

基于大數據技術的停車繳費管理,車主可使用App、微信、支付寶進行無感支付,無需停車繳費,直接離開小區。運營管理者可以對平臺上的停車收費金額進行核算。

2.5 系統應用實踐

通過停車場內攝像頭等智能物聯網設備獲取停車場內的多模態數據,在智慧停車大數據可視化平臺實時顯示車流信息、泊位信息和繳費信息。基于多模態數據融合的未來社區智能停車系統實現了對智能物聯網設備數據和停車管理大數據可視化的動態處理,實現了預約停車、泊車查詢、停車引導、反向尋車、線上支付等功能[8]。該系統主要有以下幾點改進。

2.5.1 停車場管理可視化

該系統將全方位可視化展現泊位、智能設備、人員、車輛信息,方便管理人員進行全面精確的運營和維護。

2.5.2 運營維護科學化

該系統將所有泊位運營狀況圖形化直觀展示,運維管理人員可實時、準確地掌握停車場的整體運營情況,實現運營維護科學化。

2.5.3 數據融合多樣化

該系統對停車靜態基礎數據、動態通行數據進行分析處理,并提供停車、收費、運營KPI指數等,為政府規劃部門、物業部門、建設部門、信息化管理部門、交管部門、公安部門等提供決策支撐[9]。

3 系統實踐應用效果

3.1 未來社區智慧停車服務實現停車信息服務一體化

建設統一的未來社區智慧停車服務平臺,居民可方便快捷地在城市道路內外實現在線支付、預約停車、反向尋車等一體化服務功能。平臺的建設和運營還可以打破傳統停車資源的信息單一模式,提高停車費運營管理的效率,實現停車資源的有序、規范、統一管理。

3.2 智慧停車客戶端App實現數據實時查詢

社區可以利用智能物聯網設備對現有的停車資源進行升級改造,并通過地磁技術與視頻相結合采集道路泊位動態停車數據。車主通過智能停車客戶端App可以方便地找到車位,減少因尋車造成的交通堵塞和能源浪費。

3.3 整合公共泊位資源的共享,實現錯峰停車

智慧停車服務大數據平臺解決了泊位不足和利用率低的問題,實現了區域內外停車數據分析,有效利用現有資源,整合存量停車資源,減輕交通系統壓力[10]。管理部門可實行不同時間的停車服務,并可在居民區和周邊商業寫字樓之間共享停車位,最大限度地利用停車資源,促進區域停車平衡。

3.4 打造智慧停車服務大數據的產業生態圈

通過智慧停車場數字化運營思維激發停車的產業價值。在基礎停車服務實施后,可為廣大車主提供洗車、保養、車險、租車、購車等一系列增值服務。利用智慧停車系統中龐大的停車數據為整個市場提供更多的資源和服務,構建整個智慧停車服務生態鏈,最終打造未來社區停車產業生態系統。

4 結語

在未來社區的背景下,人們生活的智能化程度越來越高,停車問題日益突顯。本文以溫州市老舊小區智慧停車系統需求分析為出發點,詳細描述了目前智能停車的整體解決方案和多模態數據融合框架,提出了基于多模態數據融合的智能停車管理系統。實踐證明,該系統適用性強,能夠滿足未來社區場景中智慧停車需求。該系統以多模態數據融合智能終端為載體,完善的智能停車系統管理技術,支持不同停車場景情況下的服務,將面向未來的社區智慧停車服務提升到便捷停車、尋車、繳費的全方位管理服務,并進行可視化、動態的展示,實現了智慧城市創新融合理念的發展,為未來社區管理提供了可執行的通用框架,為構建更加滿足目標需求的智能停車解決方案提供了思路[2]。