智慧路邊停車系統技術及應用

摘要：隨著城市停車位供需關系的日益緊張，停車難、亂停放已成為城市市政的難點問題，目前已經誕生了許多路邊停車系統。為了提高管理效率、增強系統的容量，研究了以“車位檢測技術”為基礎的“射頻+手機”模式的智慧路邊停車系統，實現路邊車位全時段多維度的實時監控和收費管理，能減少城市路邊停車占道，盤活路邊車位，實現靜態交通的智能化、信息化、科學化、規范化管理，改善城市交通擁堵和停車困難的現狀，實現真正的智能泊車。

關鍵詞：射頻識別；電子標簽；網絡拓撲

中圖分類號：TP271+.4" " 文獻標志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2024）16-0080-05

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.16.022

0" " 引言

對于各大城市而言，解決靜態交通管理問題迫在眉睫。停車設施的建設固然是解決停車難問題的一個重要因素，對路邊停車的配套管理，則是靜態交通管理的另一重要因素。智慧路邊停車系統作為建設部“數字化城市”應用規劃的重要一環，在我國逐漸興起。這是體現城市交通現代化管理水平的一個標志，合理利用智慧路邊停車系統對于疏導城市交通、改善市容市貌和社會治安、增加政府財政收入都具有極為重要的意義，因此具有廣闊的市場前景。

1" " 總體設計

本系統采用兩條并行的技術路線來實現路內智慧化泊停車管理，即“射頻+手機”模式，兩條技術路線都以“車位檢測技術”為基礎。遠期以射頻技術為發展方向，近期以手機付費為主要實施手段。在射頻技術成熟及車載電子標簽推廣普及后，手機模式將作為補充手段，在停車誘導及停車信息查詢等方面發揮作用。

近期的技術路線是利用移動通信的手機終端作為物理介質和技術手段，支撐現場泊停車管理及付費交易的全過程服務，采用預付費模式，并且作為系統與用戶互交的技術通道和人機界面。遠期是采用射頻識別（RFID）的技術手段，支撐現場泊停車管理及付費交易的全過程服務，交易采用后付費模式。整個過程由系統自動處理，用戶不需要實際操作，系統直接與標簽識別系統完成交互和收費業務，實現真正的智能泊車。

兩條技術路線共用一個統一的后臺管理系統，系統的總體邏輯結構就是圍繞著這兩條技術路線來設計的，總體設計圖如圖1所示。

2" " 系統邏輯結構

系統總體邏輯結構如圖2所示。

2.1" " 會員制服務模式

用戶享有停車服務的前提是用戶必須是該系統的會員，不管采用手機還是電子標簽模式付費，用戶必須先通過下載手機App客戶端、用戶服務網站等途徑注冊一個賬戶，綁定個人信息（如果是電子標簽付費用戶還要綁定電子標簽ID），并在賬戶中預存一定金額。

2.2" " 手機模式

手機模式采用預付費模式，注冊用戶把車停入泊位后，車位檢測器先將有車停放信息通知后臺管理系統，這時用戶根據地面上的車位編號申請停車，輸入預購時長后，系統對用戶停放信息進行比對，判斷用戶合法后，根據預購時長進行扣費，扣費成功后，系統返回操作成功提示，并告知停放結束時間。

系統通過車位檢測器狀態變化判斷車輛離開時間，在距離結束停放時間還有10 min時，系統通過信息告知用戶結束停放時間將到，如果還需停放，請續費。如果在停放結束時間前用戶開車離開，則交易正常結束。如果已經停放超時還未續費，則生成處罰記錄，用戶需在規定時間內補繳費用，否則系統將記錄提交交警違章平臺。

2.3" " 電子標簽（射頻識別）模式

電子標簽模式采用后付費模式，注冊用戶把車停入泊位后，車位檢測器上傳車位狀態及電子標簽編號，判斷該用戶是否合法，如果合法則保存車輛入場時間，同時，系統開始檢測車位檢測器及電子標簽變化。當車輛離開時，車位檢測器檢測到當前車位為空，同時檢測不到該電子標簽編號，這時系統記錄車輛離場，通過停車起止時間計算本次交易的停車時長，并計算應繳費用，進行扣費操作，成功扣費后返回扣費信息到該用戶注冊手機上。如果扣費失敗則生成補繳記錄，并發信息通知用戶補繳，用戶需在規定時間內補繳費用，否則系統將記錄提交交警違章平臺。

電子標簽模式實現全自動化繳費，中間不需要用戶進行任何付費操作（賬戶金額不夠需充值時除外）。

2.4" " 預付費和后付費的區別

預付費模式需用戶提前預測停車時長并購買相應停車時長，系統根據購買時長計算出應繳費用和結束停放時間，并從用戶賬戶中直接扣去相應費用，同時系統通過車位檢測器判斷車輛離場時間，當檢測到停放超過預購買時長時，系統會發出警告，用戶必須再續費，再次預購買指定時長的停車時間。如果用戶在預購時長到達前離開，多繳納的費用自動退回。

后付費模式系統通過車位檢測器的變化情況，記錄車輛的停放起止時間，計算出停車時長及應繳費用，在車輛離場后從指定賬戶中扣除應繳費用，并通過信息告知用戶。整個過程用戶不需要參與操作，也不存在退費情況。但當用戶賬戶余額不夠本次扣費時，會通過信息通知用戶充值，并補繳費用。

2.5" " 退費

對應提前離開的預付費用戶，系統根據交易記錄中車位檢測器檢測到的車輛最終離開時間，計算實際停車時長，判斷是否可以退還多繳費用，如果可以，則自動退還多繳金額，并將最終處理結果通知用戶。

3" " 總體架構及功能

如圖3所示，智慧路邊停車系統總體架構上可以分為前端設備、后臺管理系統以及其他支撐系統三部分，前端設備包括車位檢測器、無線道路傳輸設備、電子標簽、手持PDA等，支撐系統包括網絡系統（數據及語音網絡）、用戶門戶網站、平臺資金賬戶、用戶充值平臺系統等。在整個系統架構中，系統的支撐部分還包括相關硬件基礎設施，如總控中心、轄區運營部、呼叫中心及道路泊位等。

1）后臺管理系統是整個系統的核心，主要負責系統前端設備的管理、指揮調度、交易處理、清分結算、用戶服務、數據分析等功能，還可與交委交通運行指揮中心、市交警部門交通管理平臺對接實現數據交換、數據共享，同時通過與銀行賬戶系統以及用戶門戶網站對接實現用戶賬戶信息及交易資金管理，與第三方充值平臺的清分結算功能。

2）車位檢測器主要用于檢測停車泊位上的車位狀態，判斷是否有車輛停放，計算出泊位上車輛的停放時長，并與后臺管理系統聯動。

3）無線道路傳輸設備負責車位檢測器與管理后臺之間的數據匯總及中轉，將車位檢測器近距離低功耗的無線信號數據信息預處理后，轉換成2G/3G/

4G/5G無線信號數據實現與后臺管理系統的數據交換。

4）電子標簽是本系統的主要停車交易方式之一，用戶先在車上安裝本系統使用的電子標簽，并注冊相關用戶，當用戶把車停放在集成電子標簽讀卡器的車位上時，車位檢測器會將車位狀態信息以及電子標簽ID信息一起上傳到管理后臺，當車輛離開時，管理后臺根據停車的起止時間以及電子標簽ID，實現停車扣費，整個過程由系統自動實現，不需要用戶干預，實現智能化操作。

5）手持PDA是巡檢員的管理工具，巡檢員通過PDA接收后臺指令，如設備檢測異常、違章停車處罰、巡檢任務單等，以便巡檢人員到場完成設備的運維、違章處理、日常巡檢等流程。同時，手持PDA通過定時上傳GPS信息，實現巡檢線路回放、異常情況上報等功能。

6）網絡系統包括數據網絡與語音網絡兩部分，其中數據網絡包括車位檢測器與無線道路傳輸設備間的自組網絡（如Mesh無線組網），無線道路傳輸設備、手持PDA以及手機App用戶與后臺管理系統間的2G/3G/4G/5G無線數據網絡，以及實現后臺管理系統與其他外部系統間數據交換的專線。語音網絡主要指運營商的語音網絡。網絡系統是本系統的神經網絡，負責系統各功能模塊的數據交換，實現信息流在系統各模塊、各單元間的傳遞。

7）用戶門戶網站主要實現用戶信息的注冊、充值、交易信息查詢、投訴等服務功能，通過數據接口與后臺管理系統對接，其功能與手機App相似，因此在設計上需要與App保持協調。

8）平臺資金賬戶實現本系統用戶交易金額管理，本系統的用戶預存資金、交易資金及第三方充值金額，將在銀行開設統一的資金存儲賬戶，在賬戶內建立預存賬戶（包括各用戶的虛擬賬戶）用于用戶預存資金及交易記錄管理，同時建立收入賬號用于保存實際交易（收入）的金額，且為第三方充值平臺建立劃款賬戶。平臺資金賬戶還根據設定，定時形成清分結算數據，用于系統的清分結算工作。

9）用戶充值平臺為第三方充值平臺，包括發行停車卡的深圳通公司相關發卡后臺、銀聯以及支付寶等第三方支付平臺。用戶通過這些平臺往自己的賬戶充值，用于停車扣費。

10）總控中心（指揮中心）主要負責組織運營監管、業務指導、業務培訓、考核、評估，整體運營統計與分析等，是系統核心機房所在地，管理平臺及數據中心部署于此。

11）轄區運營部（分部辦公點）主要負責統籌協調轄區內所有片區的業務運營與管理，包括排班管理及維保工作等，組織、調度與監管現場人員，受理車主投訴與咨詢，轄區運營數據統計與分析，落實對片區班組及員工的績效考核等。

12）呼叫中心以統一的客服號碼96001接入，不僅需要滿足統一性Call Center的基礎功能，還要滿足為車主提供自助手機繳費停車服務的需求，同時也為車主在停車過程中遇到的問題提供人工咨詢、業務辦理和投訴、建議處理服務，實現統一的管理、服務、調度與維護工作，以及在數據交換和接口開發上實現與整個路內停車管理平臺的對接。

13）道路泊位規劃作為系統前端的支撐性基礎工程，包括路內停車場及泊位的選址，標志標牌及相關車位畫線、停車位編碼以及T站建設等工程。通過標志標牌建設及車位畫線，可以明確道路停車場的類型、范圍及功能，同時用戶通過標牌能了解到整個停車付費的操作流程及相關管理辦法。停車位統一編碼，采用6位阿拉伯數字，作為每個車位在后臺登記的唯一標記，是用戶停車購位的輸入依據。T站是為滿足道路停車管理現場巡檢員需要，為巡檢員提供的一個休息執勤場所，同時為用戶提供相關咨詢和幫助。

4" " 網絡拓撲

網絡架構通過有效、實用、可拓展的網絡拓撲結構增強系統的容量，如圖4所示。

1）前端車位檢測器、閱讀器等設備與無線數據網關系采取Mesh自組網方式，與無線集中器通信，無線集中器采用2G/3G/4G/5G無線移動通信網絡與管理后臺通信，實現對泊位狀態數據的獲取和監控。

2）采用網絡專線，分別實現管理平臺、銀行資金管理賬戶系統及第三方充值平臺之間的清分結算及數據交換；應用VPN網關為建設內部專網多點辦公提供在線接入服務。

3）在各個辦公點都需要部署路由器和交換機，主要用于交通運輸中心、數據中心、清分結算中心、客服中心。

4）指揮中心與數據中心在同一內網中，客服中心與數據中心通過互聯網VPN實現內部專線高速連接。

5）數據中心與無線網絡運營商通過專線連接，保障車主和后臺之間的實時通信；數據中心通過專線網絡與銀行互聯互通，實現安全、穩定、有效的清分結算。

6）每個轄區運營部辦公點與數據中心通過互聯網VPN連接實現內部專線高速連接。

7）平臺與交委指揮中心和停車場聯網收費監控平臺、交警違章平臺采用政務外網通信，通過數據接口實現數據交換。

5" " 結束語

智慧路邊停車系統是智慧城市建設的重要組成部分，同時也是解決城市停車難、管理亂等問題的重要措施之一[1]。它通過精準的車位信息采集（車位探測、視頻監控等）和高度整合的運營平臺以多種形式為車主提供實時、準確的車位信息并進行城市交通誘導，緩解交通壓力；同時，通過頂層平臺對高度匯集的海量信息進行深度挖掘、充分提煉，以數據報表等形式為政府決策部門的城市交通規劃工作提供全面、準確的數據支撐。

智慧路邊停車系統已在深圳應用，作為項目建設核心部分，指揮中樞具備了“服務功能” “交易功能” “監管執法功能”和“安全保障功能”。系統對正常泊車狀態及服務生成的判定準確率高于95%，交易的正確率不低于99.95%，有較強的數據統計、決策、分析能力，能夠提供停車周轉率、停車位使用頻率等停車決策指標數據，在技術上解決了架構設計容量問題，在管理上解決了停車管理混亂問題。

[參考文獻]

[1] 許可.路邊停車系統的關鍵技術研究[D].泉州：華僑大學，2022.

收稿日期：2024-04-11

作者簡介：劉春秋（1983—），女，黑龍江綏化人，工程師，一級注冊建造師，一級注冊造價工程師，研究方向：軌道交通、智能視頻監控、人工智能、建筑智能化。