首页@钱塘娱乐@首页近年来,随着社会经济的快速发展,私家车普遍出现在普通家庭,这就导致了民众自驾驶率增高,城市停车困难。加之城市用地有限,停车场车位已趋于饱和,这就需要提高当前拥有的停车位的利用率,提高停车场的管理效率,尽可能的让车主快速准确的找到停车位,较少拥堵,同时尽可能的利用好停车场的每一个空闲车位。实现智能化的快捷高效的停车场管理。因此,提高停车场高效率,智能化,高服务水平刻不容缓。
在智能车位引导系统中,每一个停泊位的正上方安装有一个超声波探测器,其通过测量会波距离与预先设置的距离做对比,判断泊位是否被占用,每一个车位靠近行车道的一端安装有一个车位指示灯,用于指示车位是否被占用,如果占用则为红灯否则为绿灯,这样驾驶人员可以通过这个信号快速地找到空的停车位,车辆探测器的检测信息直接发送给区域控制器,通过区域控制器汇总发送给上一层的控制器或者车位引导屏。系统组成如图1所示。
停车场引导逻辑就是研究如何将停车场区域,停车通道和泊位信息进行有效的组织,向驾驶员提供直观的、准确的停车信息、区域信息,对驾驶员进行引导。引导逻辑对于设计良好的智能车位引导系统有着至关重要的作用,它的性能直接决定了引导系统的性能和作用。
进行引导逻辑设计时需要了解停车场的基本情况:停车场的通道数目(通过进口可以直接达到出口的单向通道数),进/出口数目,各个通道可以到达的泊位以及通道之间相互交叉区域的泊位数等。对此,我们将采取以下措施进行研究:
(2)将通道前行可以到达的泊位所在的区域划分一个区域,如果通道太长或包括的区域过大,可以继续划分为较小的区域;
如图2所示,由中央控制器下的区域显示频来显示泊位为空的车位,通过超声波探测器来判断车位是否被占用,如果被占用,就指示红灯,否则就指示绿灯。这样避免了人工引导车辆,停车场的管理成本得到了提高,同时也增加了图2产品设计示意图车主寻找车位的效率。
本文通过对智能车位的引导系统的研究,发现了目前停车场泊车时驾驶员很难快速寻找停泊位,通过本文设计的精确车位引导系统可以实现停车场泊车智能化和人性化,从而降低管理人员成本,提高了停车场的使用率。
[1]李超龙.基于RFID的车位感知模型研究及智能停车管理系统的设计[D].北京邮电大学,2015.
[2]李奕富,吕仲民,彭晓.云停车场管理平台在城市交通管理系统上的应用[J].中国公共安全,2015.
[3]李国良,丁施健,王阳等.基于CSS技术和TOA的室内停车场定位系统[J].南京师范大学学报(工程技术版),2015.
[4]何军.基于智能停车场管理的城市静态交通应用方案[J].智能建筑,2014.
在中国经济快速发展,城市现代化进程不断加剧的背景下,汽车保有量持续增加,这在一定程度上方便居民生活的同时,也造成了停车难等问题。在城市的中心城区或者商务办公楼集中区域,停车场的面积较大、车位多,但是存在着找车位困难,出来时找车难的问题。导致该问题的主要原因是传统的停车场系统智能化程度不高造成的。这不但使得停车、找车困难,而且还容易使得停车场的收费流失、管理成本增加、管理劳动成本偏大等问题,不能满足现代停车场对车辆停放安全性、和便捷性的需要。因此,设计一套高效的智能停车场收费管理系统尤为重要。
所谓智能停车场收费管理系统,就是指应用与现代停车场的停车收费及自动化管理系统的统称,它通过将机械、计算机和自动控制设备与智能IC 卡技术融合起来,实现计算机管理之下的车辆图像对比、自动收费、信息自动存储等功能,同时能够保证该管理系统在脱机状态下运行,在电脑出现故障时依然能够保证车辆的正常出入,是现代化小区建设及物业管理的理想设施。其主要特点包括如下:
与普通的人工收费管理方式相比,智能停车场的收费管理系统克服了人工收费方式劳动强度大、工作效率低等问题。同时,还解决了人工收费过程中可能存在的乱收费、资金流入私人口袋等问题,降低了停车场的运营损耗;有效的控制了收费过程中存在的失误率,能够解决传统收费管理过程中的作弊情况,有效的维护了停车场的利益。
当使用停车场收费管理系统之后,任何进入停车场中的车辆都有一张专属IC卡与之一一对应,这客观上能够提高车辆停放在车场中的安全性。与传统的人工管理方式相比,智能停车场的收费管理系统在保障车辆安全方面具有的优势:① 克服传统人工发卡、收卡可能出现的疏漏情况。因为智能停车场中的任何一辆车出入停车场都需要进行实时记录;② 智能停车场的收费管理系统还能够在车主遗失IC卡之后,依然能够从计算机中获得相应的车辆信息,保证车辆安全。
IC卡中存储的关于车主的个人信息都是通过特殊的加密技术处理之后获得的,具有良好的信息防卫性,难以被不法分子窃取、仿造,有效的保证了车主信息的安全。
车辆信息识别是停车场收费管理系统的基本功能之一,智能停车场可以采用识别车辆的感应IC卡的方式来实现。在IC卡中存储持卡人的相关信息,从而确定车主信息。可以将IC卡设置在车辆的驾驶室中,当设置有IC卡的车辆通过对应的感应区之后,IC卡将自动读取卡片中的相关信息,并将之传递给控制器,有中央控制系统对信息进行核对,若能够与数据库匹配,则车闸将自动开启,同时摄像头开始摄像,将车辆出入的信息,例如车牌号、时间、驾驶员姓名等记录到计算机中。
临时车辆收费功能句式当临时车辆进入停车场时,通过向司机发放临时用的IC卡,而在离开停车场时,车主向管理人员缴费,返还IC卡之后,方能离开。临时收费功能实现的具体流程为:当临时车辆来到入口时,设置在入口位置的地感线圈获得临时车辆到来,并在自动出票位置提示车辆驾驶人员领取临时卡,临时卡在读卡器位置读取之后,车闸将打开,车辆能够进入到停车场中;当车辆需要驶出停车场时,在出口票箱位置设置有对应的读卡器,将读取车主的相关信息及需要交纳的停车费用,车主完成缴费,并通过管理人员确认之后再打开车闸,车辆驶离停车场。
按照上文停车收费管理系统的设计实际需求,管理系统应该采用分散控制与集中管理的方式。为了实现该方式,将因特网引入到信息分享与监管当中,将系统管理分为:管理中心、过程管理及现场管理三个级别。在该三个级别中,控制中心的计算机是整个管理系统的中心;控制管理站的则是停车场出入口的计算机;现场控制的则是SPASS 主机和相关的控制设备。通过这种三级管理相互结合的方式能够充分发挥分布管理系统的优势。
因此,智能停车场的收费管理系统硬件主要包括计算机、SPASS 主机、IC卡发卡设备、IC卡自动识别装置、车辆检测设备、监控摄像设备和电子信息提示牌等,一个完整的智能停车场收费管理系统硬件构成如图1所示。
该系统软件总体设计是根据停车场的具体功能需求来进行设计的。通常,收费管理系统软件的总体设计水平将影响车辆出入停车场的顺畅程度,对提高停车场的运行效率有重要作用。在实际的设计过程中,将出入停车场的车辆用IC卡分为月租卡、时租卡和特殊卡三种,在软件设计过程中要根据不同的IC卡类型进行具体设计。
月租卡主要用于停车场中的固定出入车辆,月租卡的计费方式为按照时间进行标准收费。月租卡中包含了车辆信息、车主信息卡中的金额和对应的有效时间。当用卡超出了有效时间后,车主即使使用该卡也不能进入停车场。
在设计收费方式时,时租卡的计费方式包括按时计费和按次计费两种方式。其中,按时计费就是计算机记录车辆出入停车场的具体时间,当车辆驶离停车场时将获得车辆的总停车时间,然后乘以对应的计费标准即可计算获得停车费用,所有过程均由程序完成;按次计费则是指计算机记录车辆进入停车场的时间和入场的具体标识,而驶离停车场时将按照预设的计费标准对车辆征收对应的停车费用。
特殊卡就是停车场根据自身实际需要而发放的卡,例如对于部分进入停车场的车辆不予收费,但是又必须对车辆的出入信息进行记录,便于后续的统计和查询,这时就需要用到特殊卡。
[1] 刘宁.智能停车场管理信息系统集成技术的研究及应用[D].电子科技大学,2010.
本次方案设计严格本着科学性、先进性、可靠稳定性及经济性的原则,在对设计图样和工程实地经过缜密研究的前提下,、考虑了优质器材选择和性价比等诸多因素后,充分接纳工程顾问方的建议,并结合多年工程经验设计出这套方案,以供参考。
根据停车场的实际情况,我们为整个停车场的管理系统选用1套感应式智能卡计算机收费系统。采用感应式智能卡控制停车场入口和出口,实行出口计算机监控和收费,使停车场的管理建成方便、安全、高效的控制体系。
本停车场有1个入口,1个出口。在进入停车场的入口车道处安装1套入口控制设备,入口处设有图像抓拍系统;在停车场的出口车道处安装1套出口控制设备,出口处设有图像抓拍系统,并在出口处设立1个出口收费处,安装1套计算机收费管理设备,临时车的收费及回收智能卡的管理由出口收费处内的收费计算机完成。
本系统不仅对月租卡车辆进行收费管理,而且允许外来临时车辆进入停车场并进行临时收费。
本系统使用感应卡读卡器来分辩此停车场的用户,因本停车场的用户可用特定的感应卡进出此停车场,而且系统用窗口操作,使用者能轻易掌握此系统的操作。
为了有效完成临时卡、月租卡的挂失处理及防止不法分子偷停车卡后再入停车场偷车的情况发生,采用图像捕捉卡将入口处摄取的车辆图像存人计算机硬件。当车辆出场时,计算机自动调出此图像与出场时车辆图像,经人工识别,确认同一卡号、同一车辆时放行:异者报警。
停车场的收费,月租卡的发售及临时卡的授权均由出口收费处内的收费计算机及台式读写器完成。
入口部分主要由入口票箱(内含感应式智能卡读写器、入口控制板、专用线性电源、箱体)、自动路闸、车辆检测线圈、彩色摄像机组成。
临时车进入停车场时,保安员取一张卡在入口票箱感应区掠过,完成读卡过程。同时启动入口摄像机,摄录一幅该车辆图像,并依据相应卡号存入收费管理处的计算机硬盘中。司机取卡后,自动路闸起栏放行车辆,车辆通过车辆检测线圈后自动放下栏杆。
月租卡车辆进入停车场时,设在车道下的车辆检测线圈检测车到,司机把月租卡在入口票箱感应区掠过,入口票箱内智能卡读写器读取该卡的特征和有关信息,同时启动入口摄像机,摄录一幅该车辆图像,并依据相应卡号存入收费管理处的计算机硬盘中。
出口部分主要由出口票箱(内含感应式智能卡读写器、出口控制板、专用线性电源、箱体)、自动路闸、车辆检测线圈组成。
临时车驶出停车场时,在出口处,司机将非接触式智能卡交给收费员,收费计算机自动计算出应交费,提示司机交费。
收费员收费及图像对比确认无误后,按确认键,电动栏杆升起。车辆通过埋在车道下的车辆检测线圈后,电动栏杆自动落下,同时收费计算机将该车信息记录到交费数据库内。
月租卡车辆驶出停车场时,设在车道下的车辆检测线圈检测车到,司机把月租卡在出口票箱感应区掠过,出口票箱内智能卡读卡器读取该卡的特征和有关智能卡信息,判别其有效性。同时收费处计算机自动调出的入口图像进行人工对比。收费员确认无误并且月卡有效,自动路闸起栏放行车辆,车辆感应器检测车辆通过后,栏杆自动落下:若无效,则报警,不允放行。
出口收费处内设备由收费管理计算机(内配图像捕捉卡)、智能卡台式读写器、打印机、操作台(由甲方自理)、不锈钢岗亭组成。
收费管理计算机是整个停车场收费管理系统的最终权限,由停车场管理部门控制,通过Rs-485接口与出入口票箱读卡器、发卡器通信外,还负责对报表打印机和收费显示屏发出相应控制信号,同时完成同一卡号入口车辆图像与出场车辆车牌的对比、读写用户智能卡、查询打印报表、统计分析、系统维护等功能。
可汇总各类资料以供领导和计划部门参考,同时完成本停车场月租卡的发售功能和临时卡的授权等功能。
自动路闸通过Rs485通信接口与出入口票箱控制电路连动,可接受收费管理计算机的直接控制,也能以收费计算机键盘方式起动和停止。
闸杆起降速度快,完成功能时间小于等于3秒,可以人工手动提升。同时接受手动输入信号,便于调试安装。
可感知车辆通过,自动落闸。落闸时,感知栏杆下有车误入时自动停闸,具有安全防护措施,防止栏杆砸车情况发生。
控制输入和输出部分分别采用了光电耦合和电磁继电器,阻断了外部信号对设备的电冲击,具有延时、欠压、过压自动保护功能。
系统随时识读进入票箱感应区内已经过合法授权的智能卡,一次性读取卡上的卡类、卡号、挂失标志、进出场标志、有效期等数据项,送cPu处理后,一次性写入相关标志与资料,然后根据卡类进入相应的处理程序,并显示卡号及卡状态。
滚动显示停车时间、收费金额、卡的有效期等信息。若系统不予入场或出场,则显示相关原因,直观明了。在空闲时显示时间日期、欢迎用语或其它系统相关提示信息。
感应式智能卡资料储存量大,且具防强磁、防水、防静电等功能,加之其芯片隐藏于卡内,比接触式智能卡具有更好的防污损功能,资料保持可达十年以上。
感应式智能卡绝不能仿冒,加之本软件设置完善、周密,可以更为有效地防止资金流失和确保车辆安全。
操作员权限设置:软件的各个功能模块操作权限都可以任意控制,故软件系统可任意设定不同的操作级别。不同级别对应着进入软件系统的不同密码,故软件系统具有良好的保密性与可靠性。不同等级的操作人员进入软件系统后,能实现不同的功能。
月租卡管理:车主购买月租卡,按设立的收费标准计算应收金额,并确定有效期限。在确认的时限内可随意进出车场,否则则不能进入,月租卡资料包括卡号、车号、车类、有效时间等。
特种卡管理:根据车场需要,可向某辆入场车发放特种卡,并自动将记录记入计算机档案(也可打印出来),以便统计与查询。特种卡资料包括卡号、车号、车类、有效时间等。
储值卡管理:车主购买储值卡,按设立的收费标准计算应收金额,并确定余额,在余额充足时可随意进出车场,否则不能进入车场,储值卡资料包括卡号、车号、车类、余额等。
录入资料:可由主管级以上操作人员录入各种相关资料。例如月租卡车资料的录入、车位数量、免费时间、收费标准、离场时限的录入、免费数据清单的录入、发行、延期、充值、挂失、恢复、回收、换卡、人工出场等。
查询或修改各种相关资料。例如:卡的发行、延期、充值、挂失、恢复、回收、换卡、人工出场等记录。
查询车辆出入车场的记录、在场车清单、某卡号车流水账、操作员交接班记录、操作员值班流水账。
管理员可更改相关资料。例如:系统自动删除记录时间、更改车场车位数量、更改系统时间等。
资料打印:执行操作过程中,可实时打印出实施该项操作的操作人员代码以及操作内容。系统可打印出所有录入资料的报表,例如ID/IC卡的发行记录表、延期记录表、充值记录表、挂失记录表、恢复记录表、回收记录表、人工出场记录、更换记录表、出入场记录表、操作员档案表、操作员组档案表、停车场档案表等。
打印各查询记录表:车辆入场记录表、车辆出场记录表、场内停车记录表、操作员交接班记录表、ID/IC卡使用记录表、操作员值班流水账等。
打印出收费统计表:操作员收费日统计表、停车场收费日统计表、停车场收费月统计、停车场收费年统计表。
打印出流量统计表:入场车流量日、月、年统计表,出场车流量日、月、年统计表。
中央收费:司机持临时卡到收费处交费时,操作员将临时卡在读卡器上读卡,系统读卡后自动计算出停车费用,并显示出收费金额,等待操作员收费确认。操作员收费后按“收费确认”按钮,系统将收费信息存储,完成收费工作。按“放弃”按钮放弃本次收费。
临时卡车出场:当临时车出场时,司机出示临时卡,系统读卡后判断是否有效。如临时卡非法,则不予放行;若未交费,则需到收费处交费后方可出场:卡有效后,系统自动调出入场抓拍图像,等待操作员对比出入场图像,并收回临时卡。操作员确认后按“确定”按钮,系统抓拍出场图像,存储出场记录,自动开启道闸,并做语音提示。司机开车离开停车场,道闸自动落下,按“放弃”按钮不予放行。
临时卡车出场:当临时车出场时,司机出示临时卡,系统读卡后判断是否有效,并自动计算停车费用。如临时卡非法,则不予放行;卡有效后,系统自动调出入场抓拍图像,等待操作员对比出入场图像,收取泊车者的停车费用,并收回临时卡。操作员确认后按“确定”按钮,系统抓拍出场图像,存储出场记录,自动开启道闸,并做语音提示。司机开车离开停车场,道闸自动落下,按“放弃”按钮不予放行车辆。
月票卡车出场:当月票卡车出场时,司机出示月票卡,系统读卡判断有效后,系统自动调出入场抓拍图像,等待操作员对比出入场图像。操作员确认后按“确定”按钮,系统抓拍出场图像,存储出场记录,自动开启道闸并做语音提示。司机开车离开停车场,道闸自动落下。按“放弃”按钮不予放行。
储值卡车出场:当储值卡车出场时,司机出示储值卡,系统读卡判断有效后,系统自动调出入场抓拍图像,等待操作员对比出入场图像。操作员确认后按“确定”按钮,系统抓拍出场图像,存储出场记录,自动开启道闸,并做语音提示。司机开车离开停车场,道闸自动落下。按“放弃”按钮不予放行。
特种卡车出场:当特种卡车出场时,司机出示特种卡,系统读卡判断有效后,系统自动调出入场抓拍图像,等待操作员对比出入场图像。操作员确认后按“确定”按钮,系统抓拍出场图像,存储出场记录,自动开启道闸,并做语音提示。司机开车离开停车场,道闸自动落下。按“放弃”按钮不予放行。
人工开闸出场:因特殊原因,需人工开闸放行车辆时,操作员可按“出口开闸”按钮,系统弹出确认菜单,操作员输入收费金额,按“确定”按钮后,系统抓拍入场图像,存储入场记录,自动开启道闸,并做语音提示。司机开车进入停车场。按“放弃”按钮不予放行。
人工关闭出口道闸:因特殊原因,需人工关闭出口道闸时,操作员可按“出口落闸”按钮,系统自动将出口的道闸关闭。
的非接触式智能Ic卡技术,防伪性能良好。停车的车辆拥有一个具有唯一序列号的Ic卡,该序列号不能更改。同时操作时采用双向验证机制和多重加密技术,唯一识别,无法伪造仿制,而且只有该系统发行认可。
3.非接触式智能Ic卡使用时无机械接触动作,感应通讯,无方向性,卡片可以任意掠过读写器的表面,在O.2秒内就可以完成读卡的操作,方便用户的使用。
4.本系统采用RS422光电隔离抗雷击通讯网络,采用事件中断方式编程,通讯速度、计算机系统反应速度及抗雷击性能远高于采用RS485查询方式工作的无光电隔离的通讯网络。
5.本系统采用专门为停车场系统自主研制的主控器,集成度及可靠性极高,功能全面,接口丰富,所有接口均采用抗雷击设计。主控器包括控制管理单片机、内存模块、时钟模块、发卡驱动模块、收卡驱动模块、电源模块、各种智能卡读写模块接口、光电隔离串行通讯接口、道闸驱动接口、汉字显示驱动接口、车位引导屏驱动接口、车辆传感器及地感线.本系统的主控器的研发生产经历多年的专业实践,整合了各种客户的要求,经历了千余套产品的升级完善,可精确完成各类专业停车场系统所要求的各种控制逻辑。如车到才能读卡或取卡、一车只能取一卡、月卡读卡与临时发卡互锁(即读了月卡,临时发卡封闭;月卡过期无效时,临时发卡再度开放)、临时发卡无需再次读卡、临时发卡需拔卡后才能抬闸、车到地感捕捉图像、发卡机剩余卡片计数、发卡机缺卡塞卡及时上报、车场剩余车位计数、满位自动关闭系统或关闭临时发卡功能等。所有这些功能是用门禁机改制的停车场系统难以达到的。
7.本系统采用专为停车场系统自主研制的无射频干扰的全字库LED中文显示屏,精确指示司机的使用操作,及时反应读卡状态。系统待机时显示时钟、客户及制造商信息;入口车到提示“读卡或取卡”,读卡操作不规范会提示“请平贴重读”;读卡成功后显示卡类卡号,计算机应答后临时卡提示“请拔卡抬闸”,月卡提示止效日期及相应问候语;出口还可显示临时卡收费金额:中央收费系统出口还提示临时卡“请插卡回收”、“超时补交费”、“请到中央收费处交费”等信息。另有“此卡已过期”、“此卡已挂失”、“此卡已锁定”、入口“此卡已在场”、出口“此卡未入场”等相关提示,使司机及管理人员对车辆拒入、拒出车场的原因一目了然,避免了许多不必要的误会和争执。此LED汉字屏内;含国标全部字库,可通过系统计算机各种通知公告、节假日问候语、停车车位引导信息及月卡的个性化问候语等。本屏采用了独特的消除射频干扰技术,使各种感应头读卡距离不衰减。这些都是采用有限字库及固定语句广告屏的简易停车场系统所不能比拟的。
8.本系统具有配置灵活的车位引导屏接口,可满足不同场合的各种需求。可挂接数码车位显示屏、全字库LED中文显示屏,超高亮远视距满位显示屏。其中全字库LED中文显示屏除了可以显示车位引导信息外,也可其它任何信息。
9.本系统采用专门设计的线性稳压电源,多种电压输出,低压差工作效率较高且无射频干扰,能有效地保证各种感应头读卡距离与准确性。因其与市电高度隔离,故而大大地提高了系统的抗雷击性能。这也是学习了国外长期的工程产品经验而采取的方案,其比采用价格低廉的开关稳压电源方案的停车场系统稳定得多。
11.本系统实时联网运行、实时图像捕捉对比。除了具有防盗防换车等功能外,通过“在场车图像”查询更为常见的“丢卡”、“故意丢卡”、“月卡车取临时卡进、读月卡出”等现象提供了有力的惩罚依据及补救措施。这些是其它非实时运行系统或脱网运行系统所无法达到的。那些无图像捕捉对比的停车场系统只能任凭司机单方面叙说,丢卡现象严重,且不能及时准确挂失,潜在危机严重。
12.停车收费由计算机统计和确认,杜绝了人为操作引起的失误和作弊,保障了投资者的利益。
13.采用计算机网络和收费软件相结合的方法,防止了非法的修改和越权查阅资料。
14.管理计算机和各个收费计算机可以实现实时通讯,并且管理计算器具有外接接口,网络扩展性强。
15.采用标准的工业控制系统结构,可根据用户的不同要求组织不同系统的配置,方便灵活。
16.系统管理软件windows环境下编写,灵活地运用了大型数据库(sQL serVer)的优势。
RFID(Radio Frequency Identification)即射频识别,又称电子标签。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统,只有两个基本器件,一个询问器和很多应答器组成。该系统用于控制、检测和跟踪物体。
(一)对于车主在停车场管理处办理登记注册手续时,将车主的车辆信息(车号,车主,车型,颜色等)和车主信息(姓名,身份证,电话等)以计算机终端管理的方式输入到电子标签中,管理处在车辆的入出口安装射频阅读装置,并通过无线网桥或内部网络把各分管理站信息源和中心管理系统处理终端结合起来。
(二)车主将已经写入信息的电子标签贴在车辆玻璃窗或者放在车辆能够识别的位置,当车辆进入或退出是,管理处的阅读装置不断主动或被动发射出的无线电波“感应”到车辆的出现并正确识别电子标签中的信息,自动与管理处的登记信息进行鉴别核实,以确保个人财产的安全以及车辆正常出入手续的简洁快速性。
(一)系统构成。整套系统由附在车主车体上的电子标签、车库出入口的收发天线、射频阅读器、由阅读器控制启动的摄像机、系统控制的道闸、后台管理平台及内部通信网络等构成。而从地理分布上来说中央控制室设备包括计算机、管理软件等;入、出口设备包括收发天线、射频阅读器、道闸、摄像机、车辆检测器等;车主包括电子标签(一般都把电子标签嵌入卡中)。
如上图所示:RFID天线不断主动或被动发射无线电波搜寻,当车辆通过出入口时,车体的电子标签中的信发机被触发,发射出的能代表此车辆的信息被捕获,并同时接收辨别检验、录像存储信息,出入口管理站收发信机接收信号后,经处理传输到计算机系统,进行数据管理及存档,以备查询。进行信息存储(入库)或信息对比(出库),确认后控制出入口的道闸杆动作。
(三)功能说明。RFID技术为停车场的管理、保安提供独立的、不间断的系统服务,确保只有经过许可的车辆方可通过。实现了停车服务及费用收取的数字化管理系统。
1.可以实现对场地中所有车辆的掌控;2.实现计算机车辆信息管理;3.在无人值守的情况下,系统自动记录出入车辆的时间和车牌号码;4.系统参数设置;5.非注册用户车辆管理;6.问题车辆的实时报警;7.通过便携阅读器采集完全掌握车库状况与车辆位子信息;8.加速车辆的及时寻找与交付;9.加强对滞租费用车辆的控制管理;10.提供出场每时刻的完整记录。
随着人们生活水平的提高,私家车数量越来越多,各大商场及小区对大型地下停车场的需求越来越大,但是大型地下停车场却往往存在着地形复杂、空车位难找、线路不清晰等问题。这些问题严重影响着用户体验和停车场的使用效率。
在技术层面,GPS是最普遍的导航系统,但GPS用在地下,信号易被遮挡,定位精度会受到非常大的影响,甚至失效;射频感应卡虽能检测出空车位,但没有提供具体的导航路线,且标识的作用距离较短,不具备通信能力,不利于整合到其他系统中进行使用;全视频智能地下停车场管理通行速度慢,车位利用率低下;此外,像蓝牙定位、红外线室内定位、超宽带室内定位、超声波室内定位等技术也都存在一定的局限性。因此,开发出一种更简单化、人性化、全面化、精确化、智能化的地下停车场智能化管理系统已成为未来发展的趋势。
与上述几种技术相比,WiFi室内定位具有精度高、终端多、速率快、成本低的优点。鉴于此,我们拟选用基于WiFi室内定位技术设计出更智能化、更适用于地下停车场的管理系统。同时为克服现有地下停车场管理系统速度慢、定位精度差等缺点,该系统采用基于位置指纹的WiFi室内定位方法,并将智能停车管理系统与手机App相结合,可以对停车场物体进行精确定位,提供实时的车位信息与路线提示,通过对物体进出停车场的平均速度的比较,加之物体移动轨迹的佐证,判断出停车场空车位置的存在情况。总体来说,与其它地下停车场管理系统相比,此系统极大地提高了停车效率和车位利用率,为地下停车场的智能化导航带来了极大地便利。
现如今,大型地下停车场普遍存在地形复杂、空车位难找、线路不清晰等问题,反映在我们对某城市广场的地下停车场所做的调查中,调研实例如图1所示。
由上述实例可以看出,提高地下停车场的停车效率是完善现有地下停车管理系统丞待解决的主要问题。同时,随着物联网技术应用于地下停车管理系统的不断发展,将WiFi室内定位技术[1]用于地下停车场,已成为该方面的一项新技术,通过此原理,结合特有的判断空车位算法,我们开发了相应的手机App,便于用户操作和使用。众所周知,WiFi室内定位技术具有精度高、终端多、速率快、成本低等优点,而且WiFi具有分布范围广、易于布线等特点,这种定位技术独特的优点恰恰满足了大型地下停车场智能定位、导航的需求,克服已有定位系统成本高、精度低的局限性,大大提高了定位精度和准确度。同时,该系统的客户端、注册界面以及登录界面均采用仿QQ的扁平化设计来提高用户体验。另外,该系统通过特殊算法,对进出物体的不同情况进行对比,从而判断出空车位的存在情况,并且可以动态增加或减少空车位数量,提高用户的停车效率。综上所述,研制基于WiFi室内定位的地下停车场智能导航系统意义重大。
根据上述分析,针对超市、小区等大规模停车场区域,需要开发一套基于WiFi室内定位的地下停车场智能导航系统。此系统可以实现对车辆更准确和稳定的定位,以及有效的空车位检测,并实时推送智能路线导航规划。为满足需求,该方案需具备以下功能:
WiFi易于布线,覆盖范围广,因此可直接利用已有WiFi网络。若无充足的WiFi覆盖,则需提前进行布线,然后利用提前布置好的AP节点对位置指纹信息进行实时采集,建立数据库,用于测试和训练。
接入WiFi的AP节点接收停车场物体移动位置信息的监测数据,AP将数据存入位置―指纹数据库进行运算,并将其结果发送至手机客户端。
手机客户端接收到位置数据后,对物体进行精确定位,并根据需要,利用定位信息进行导航路线规划,提供最优最佳的路径线)空车位检测功能
根据定位信息,通过算法计算出物体进出停车场的平均速度,加之其移动轨迹相佐证,判断出空车位的存在情况和空车位的总体数量,有效实现空车位检测。
将为停车定位导航的实际服务数据建立相应的数据库,以便作业重查和停车场定位导航操作评定的借鉴。
基于WiFi室内定位的地下停车场智能导航系统的功能主要包括WiFi信号指纹定位模块、空车位检测与智能导航路线规划模块。
基于位置指纹法[5]的WiFi定位方法利用空间定位置上的无线信号特征作为该位置的指纹,建立位置指纹关系数据库,从而通过指纹匹配的方式实现对用户位置的估计。
空车位检测主要利用定位信息,每隔一秒测次数据,实时修正轨迹,通过计算物体进出停车场速度,判断空车位置。
智能导航路线规划主要根据用户选取的所要到达的空车位置进行最短路径规划,提高停车效率。
WiFi信号指纹定位模块采用位置指纹法[5],对数据进行采集和预处理。利用提前布置好的AP节点对位置指纹信息进行实时采集,建立数据库,用于测试和训练。而位置指纹法是室内定位技术的基础,利用位置指纹法速度快、精度高的特点,可有效实现对车辆的精确定位。
离线状态下,即在训练阶段提前对场地进行数据采集与预处理工作。数据采集是本系统最基本的功能,是系统处理数据的来源和定位的基础。本过程可利用提前布置好的AP节点通过WiFi信号接收机对定位区域进行位置采样,从而获得每一个采样位置上的无线信号特征RSSI数据,为了提高采样点密度,同时不增加额外的勘测开销,会在勘测所得数据库的基础上进行数据筛选处理,删除误差大、不准确的数据,最后将整理好的信息存入位置―指纹数据库,这个过程称为现场勘测。此过程数据用于在线服务阶段,为之后的定位与空车位检测及规划导航路线打下基础。
以某办公楼模拟大型地下停车场作为研究实例,并进行现场绘测,采集的数据见表1所列。
在线服务阶段,即实际运行阶段,在用户所在具置上采集到该位置的RSSI向量组,然后将所在位置上的无线信号指纹发送到定位服务器,服务器将该查询指纹与数据库进行匹配。在匹配时,需要采用相应的算法进行计算,在此使用基于机器学习的支持向量机(SVM)进行相应的训练,最后将最相似的指纹所对应的位置作为用户的估计位置,返回给用户,并在手机客户端显示出用户当前所在位置。图5所示为智能手机App端的定位效果示意图。
每隔一段时间,测下位置数据,进行定位并实时修正轨迹,利用定位信息计算出物体进出停车场的速度,若进入停车场速度远远大于离开停车场的速度,则为停车状态,对应位置空车位标记消失,空车位数量动态减少;若进入停车场速度远远小于离开停车场速度,则为取车状态,对应位置出现空车位标记,同时空车位数量也动态增加。若在停车场行走状态未按正常轨迹,则判断此状态必为行走状态而不是驾车状态,同时再根据速度状态进行佐证(若为停车状态,则物体进入停车场的移动轨迹必严格遵循停车场规定路线,不可出现抄近道、横穿车位的现象;物体离开停车场的移动轨迹可出现抄近道、横穿车位的现象。反之,若为取车现象,则物体进入停车场的移动轨迹可出现抄近道、横穿车位的现象;物体离开停车场的移动轨迹必严格遵循停车场规定路线,由此可判断出是停车还是取车状态),从而大大提高空车位监测的精度和准确性。图6所示为智能化空车位检测流程图。
根据智能手机App所示的空车位信息,用户可对所停车位或者所取车位进行选择,在客户端接收到其具体需求后,根据分析对用户提供实时的车位信息与行驶路线]路线,同时将预测结果实时推送,选取最短路径提高停车效率。
本系统是基于WiFi室内定位的地下停车场智能导航系统,是物联网在实际车辆管理领域的应用,目的是为车主提供服务。将WiFi室内定位技术与地下停车场管理系统相结合,在支持向量机的基础上,构建位置指纹法定位算法,实现对手机客户端的准确定位。在应用上将智能管理系统与手机App相结合,利用定位信息进行空车位检测和智能路线规划,实时传送,提高停车效率。
[1]万群,郭贤生,陈章鑫.室内定位方法理论、方法和应用[M].北京:电子工业出版社,2012.
[2]王视环.混合无线定位技术应用研究[J].信息化研究,2010,36(3):43-45.
[3]董艳侠,张红英,陈姣.基于Wi-Fi室内定位的位置指纹算法[J].工业控制计算机,2015,28(1):72-74.
[4]邓乃扬,田英杰.支持向量机理论、算法和拓展[M].北京:科学出版社,2009.
[5]付梦印,邓志红,刘彤.智能车辆导航技术[M].北京:科学出版社,2009.
[6]钱志鸿,杨帆,周求湛.蓝牙技术原理开发与应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.
目前很多在建和已建高层住宅大部分都建有地下停车场,这些停车场一般都有多个人员出入口和多个车辆出入口,由于这些停车场面积大、光线差,需要大量的照明设备长期照明。如果用通常的控制方法则需要的线路较长,而且回路复杂,由于各出人口与行车路线之间不是简单的一一对应关系,因此很难用简单的强电控制方式实现停车场内部照明的自动控制,通常只能采用连续照明方式。有的地方虽然采用红外或声控开关来控制照明,但是只能对某一个小区域(如出入楼梯口处)实现自动控制,而不能对全部停车场照明实现自动控制。这样不仅造成巨大的能源浪费和设备损耗,也给小区的物业管理造成很大的经济负担。
几乎所有的高层住宅都存在这样的问题,国外已经开发出类似的智能照明控制系统解决以上的问题,但是产品的价格很高;国内市场上尚无此类的产品出现,本文设计的智能照明控制系统则可以填补此项空白。
使用者可以根据本地停车场的具体情况编辑适合于自己的照明控制方案,下载到系统的各节点中。当有人员或者车辆进入停车场时,该照明智能控制系统能够根据照明控制方案对停车场内指定的照明设备进行控制,实现照明的智能控制。
该系统由上位机、出人口控制节点和基本节点等组成,各个部分通过CAN总线进行连接。
CAN总线是Bosch公司为现代汽车应用而推出的一种总线,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。CAN总线为多主方式工作,网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主从,通信方式灵活,且无需站地址等节点信息。基于以上特点,该系统选用CAN总线作为该系统的数据传输总线。
上位机将系统中所有节点的控制方案下载到相应的节点中后,各节点将根据这些从上位机下载的节点间的互联关系表完成与有关节点的交互。
基本节点与一定数量的传感器回路和照明回路相连。当传感器监测到附近有人员或车辆经过时,传感器向与之相连的基本节点发送信号;基本节点接收到此传感器的信号后搜索从上位机下载的本节点的传感器与照明灯的互联关系,判断本节点上是否有与之关联的灯,有则点亮此灯并保持照明一段时间,同时该基本节点也通过CAN总线向其它基本节点发送该传感器的消息;当其它的基本节点收到此消息时,同样根据互联关系表判断本节点是否有与此传感器相关联的灯,如果有也打开相应的灯并保持照明一段时间。这样所有节点就会按照使用者制定的方案打开预期的照明回路,从而实现照明控制的智能化。
出人口控制节点(下面简称为控制节点)位于停车场的出人口处。控制节点随时监听CAN总线上的各种消息,当某照明回路的状态发生改变时,控制节点根据从上位机下载的状态指示灯与照明回路的对应关系,将其回路的状态改变反映到状态指示灯上。
(1)基本节点中存储着该节点控制的照明设备与其它节点的传感器的互联关系。当某一基本节点接收到其它的基本节点发送的传感器信息时,该基本节点搜索本地的互联关系,并打开与此传感器相关的照明设备;
(2)当基本节点接收到上位机发送的上传命令时,基本节点将存于本地的控制方案上传到上位机;当基本节点接收到上位机发送的下载命令时,基本节点将与之相关的控制方案下载到本地;
(3)基本节点利用与之相连的传感器监测车辆、人员的通过情况。当有车辆、人员通过时,该基本节点便通过CAN总线向系统中的其它节点发送相关的传感器的信息;
(4)主控节点中存储着状态指示灯与本系统中的各照明回路的对应关系。当主控节点的某一开关被按下时,主控节点便向与对应照明回路相连的基本节点发送命令,打开指定回路的所有照明设备;
(5)当主控节点接收到上位机发送的上传命令时,主控节点将存于本地的互联方案上传到上位机;当主控节点接收到上位机发送的下载命令时,基本节点将与之相关的互联方案下载到本地;
(6)主控节点随时监听CAN总线上的各种命令,并通过状态指示灯随时反映停车场的各个照明回路的状态。
上位机采用普通的PC机,通过该系统的上层管理软件可以完成控制方案的编辑、修改、下载和上传。上位机可以通过CAN接口卡或者串口——CAN接口转换器与该系统进行连接。当控制方案下载完成后,该系统就可以脱离上位机独立运行。
上位机管理软件的主要功能是:控制节点的状态指示灯与该系统照明回路的对应关系的编辑、下载和上传;基本节点的照明回路与其它基本节点的传感器互联关系的编辑、下载和上传;各种互联关系的显示、保存和读取;停车场各照明回路状态的监控。
由于上位机管理软件应用组态技术,使用者可以很直观地编辑、修改节点间的互联关系。管理软件通过CAN接口卡或者CAN(串口转换器)同系统中的各个节点进行交互,实现互联关系的上传和下载。
使用者可以通过多种途径生成一个适合于本地的停车场控制方案:通过传统的表格的方式描述停车场各个节点的互联关系;在停车场的平面图中通过简单的连线方式描述各个节点的互联关系;通过上载原有的停车场控制方案,对其进行修改,从而生成适合于本地的控制方案。
使用者也可以通过同样的方式对停车场的控制方案进行修改:通过修改互联关系的表格从而修改停车场各个节点的互联关系;运用组态方式,通过修改各个模块之间的连线关系,从而修改各个节点的互联关系。
控制节点位于停车场的出人口处,主要用于对停车场内的各照明灯回路进行远程控制,并能够实时监测、显示各回路的状态。
控制节点的硬件部分主要由控制器、CAN接口、外部存储器、状态指示灯、控制开关和看门狗等部分组成。CPU通过CAN控制器与CAN总线进行连接;外部存储器用于存储该控制节点的状态指示灯与系统中各照明回路的对应关系,也可以作为控制器的缓冲区。由于系统中是通过CAN总线进行通信的,最高的通信速率可以达
到1Mbps,所以对存储器的存储速度应该具有一定的速度要求;状态指示灯可以实时显示停车场内各个照明回路的开关状态,使用者只要通过这些状态指示灯就可以了解该停车场内的照明情况;控制开关可以方便使用者通过手动方式控制停车场内的各照明回路的开关状态,当出现紧急情况时使用者也可以通过其中的总开关打开停车场内的所有照明灯。
为了便于相互识别,每个系统中的控制节点都有唯一的标号,状态指示灯与系统中回路的对应关系是通过上位机的管理软件下载的。
控制节点软件主要负责控制节点的初始化、状态指示灯的显示、控制开关的监测和解释、CAN总线命令的读取和解释、CAN总线命令的发送、外部存储器的管理、中断处理等。
基于以上的功能,控制节点软件主要包括以下一些子程序:系统初始化子程序、CAN总线初始化子程序、状态指示灯显示控制子程序、控制开关解释子程序、CAN命令解释子程序、CAN命令发送子程序、外部存储器读取子程序、外部存储器写入子程序、CAN中断处理程序、定时器中断处理程序。
控制节点软件的主要部分就是对CAN总线的编程和对外部存储器的管理。根据控制的需要,在CAN总线上传输的命令被分为几类:联机命令、状态指示灯与照明回路对应关系的上传和下载命令、照明回路的控制命令、总闸命令等。控制节点软件要对从上位机和其它基本节点传送的所有的命令进行解释并做相应的处理。当节点数目较多,互联关系变得比较复杂,存储这些互联关系所需要的空间也就比较大,这就需要用外部存储器存储这些关系表,并且软件需要对这些关系表进行有效管理。
基本节点是控制系统中的照明设备和接收传感器信号的基本单元。当监测到人员或车辆通过时,基本节点除了负责自身的照明回路的开关外也负责通知其它的节点,从而形成一个分布式的监控网络。
基本节点的结构与控制节点相似,不同的是存储器中存储着本节点的照明回路与其它各基本节点的传感器的逻辑关系表。其中CPU通过继电器组实现对停车场内各照明回路的控制。当有人员或车辆通过时,停车场内的传感器通过传感器组接口向CPU发送信号,从而实现该系统的监测功能。8位拨码开关用于指定该节点的序号。基本节点的其它器件与控制节点相同。
基本节点软件主要负责基本节点的初始化、继电器组的控制、拨码开关的读取、CAN总线命令的读取和解释、CAN总线命令的发送、外部存储器的管理、中断处理等。
基于以上功能,基本节点软件主要包括以下一些子程序:系统初始化子程序、CAN总线初始化子程序、继电器组控制子程序、拨码开关读取子程序、CAN命令解释子程序、CAN命令发送子程序、外部存储器读取子程序、外部存储器写入子程序、CAN中断处理程序、定时器中断处理程序。
基本节点的软件结构与控制节点的相似,需要处理的命令也与控制节点相似。基本节点软件要对从上位机、控制节点和其它基本节点传送的所有的命令进行解释并做相应的处理。
(1)采用模块化的设计:可以很方便地安装、拆除该系统的某一部分或者全部;
(3)简单易用的上层软件:用户可以通过上位机简单直观地设计适合本地的控制方案;
(4)高度的通用性:由于模块化的设计,该系统可以很灵活地配置到不同的停车场中;
(5)较低的产品价格:相对于传统的控制系统,该系统可以节省大量的布线)节能:没有人或者车辆通过时,系统自动关闭照明灯,从而大大延长照明设备的使用寿命。
该系统能够大大降低现有的停车场照明系统的布线的复杂度,并且能够有效延长照明设备的使用寿命,实现照明的智能化,具有广阔的应用前景。
当前,我国大部分城市面临因汽车数量激增而导致的停车难问题,因此,综合利用无线网络技术、重力感技术、RFID技术以及红外技术等对停车进行智能化管理,对停车位信息进行合理有效地配置,实时报告城市天气与交通状况,能够极大的缓解城市当前所面临的交通压力。
停车场智能管理系统主要包括:车辆自动识别模块、收费模块、保安监控模块等。主要设备包括挡车器、自动识别设备、监控摄像机、中央控制器等等。所有的自动化器械全部同物联网技术有着密切的关系,如停车场车辆进出时所用到的标签纸就包含了RFID技术,红外线感应器被应用在车位信息中等等。智能停车管理系统的基本结构如图1所示。
(1)能够对车位进行自动的统计。智能停车管理系统通过所采用的红外传感技术与重力感应技术,能够实现对停车场中进出的全部车辆进行智能化的计算与统计,并且根据统计得出的结果,实时地把具体车位情况向车位显示屏进行传送,这样就实现了车位显示屏能够智能显示当前停车场内具体的车位空余信息。
(2)能够实现对车位的自动引导。在车辆进入停车场后,智能停车管理系统的车位引导模块会对车位的具体专用与空闲情况进行自动检测,并通过车位引导控制设备实时发送车位的变化情况到车位引导显示器上,此时,车辆可以根据显示器上显示的引导信息,快速的找到由智能停车管理系统自动分配的最佳停车位。
(3)能够实现对车位的管理。智能停车管理系统能够对停车位进行全面的控制与管理,清楚的了解当前停车场车位的具体使用情况。
(4)能够实现数据的共享。智能停车管理系统的车位引导模块能够同停车场管理模块共用一个数据库,实现数据信息之间的共享,这样就保证了系统间有着良好的联动性。针对数据库中所包含的车位信息,智能停车管理系统有相应的数据查询端口。
(5)进行报表。智能停车管理系统能够根据相关要求,自动进行统计并生成报表。可以统计停车场在每天、每月与每个时间段的具体使用情况等,而且能够在生成报表后以excel表格的形式导出数据,极大的方便了相关管理工作人员的工作。
(6)进行显示。通过LED显示屏幕,以中文字幕全天候的显示当前车位剩余情况、周边交通现状、天气状况以及问候语等等。
(7)能够实现车辆的查询。智能停车管理系统在进行功能拓展后,能够对车主进行自主的查询,例如车主在取车时,忘记了车辆的具体停放地点,这时可以通过智能停车管理系统的查询终端,快速的发现车辆的具体停放位置。
智能停车管理系统采用的是CS框架,在停车场区域进行“信息客户”的安装,实时获取停车场内的信息。中央处理服务器及时对各种信息进行处理,并实时反馈到LED显示屏幕上,形成对附近车辆的引导,使停车管理的效率最大限度的提升,有效疏导周边的交通。
CS框架采用的是GPRS技术,同时为了充分保证其稳定性与安全性,还结合了RFID进行同步检测处理,最大限度的保证了智能停车管理系统的安全性与稳定性。
(1)设备的安装。在停车场区域进行LED显示器的安装,通过计算机软件对显示内容进行控制,能够实时的对车位的剩余情况进行更新,并显示当前天气状况与交通情况。进行保安监控系统的安装。在停车场的进出口进行RFID识别器的安装。在停车场的内部拐角位置进行条形屏的安装,用来显示当前的车位剩余信息。
(2)进行设备的调试与检测。在安装完成系统软件后,通过无线射频发射设备把计算机中的数据无线传送到LED显示屏上,对屏幕能否接收到正确的信息进行检测。
(3)LED显示屏。通过计算机软件把相关文字传送到LED显示屏上进行显示,如当前车位剩余情况、周边交通现状、天气状况以及问候语等。
(4)对停车位进行检测。通过重力感应技术,对进入停车场的车辆数目进行统计,并自动计算出当前的车位剩余量,并实时地发送到LED显示屏上。
(5)对车位引导系统进行调试。通过红外线技术,实时感应车位的占用情况,并把所检测到的车位情况实时发送到引导显示屏上,此时,车辆可以根据显示器上显示的引导信息,快速的找到由智能停车管理系统自动分配的最佳停车位。
智能停车管理系统综合利用无线网络技术、重力感技术、RFID技术以及红外技术等对停车进行智能化管理,对停车位信息进行合理有效地配置,实时报告城市天气与交通状况,能够有效提升停车场的管理水平,降低成本,同时极大的缓解了当前城市所面临的交通压力。
[1]刘小洋,伍民友.车联网:物联网在城市交通网络中的应用[J].计算机应用,2012(04).
[2]王冰洋,张崎.基于机器视觉技术的智能停车管理系统的研究[J].信息技术,2012(03).
在国内一线城市中,“停车难”是普遍存在的问题。随着“互联网+”的胜行,着力解决停车难题的停车类O2O开始成为各类新创企业的宠儿。自2014年起,品类繁多的停车APP相继问世。虽然,停车APP的前期建设需要投入大量的人力和物力,但多数停车APP公司依旧乐此不疲,你争我夺地拿下每一块车位“版图”,一场“道闸之战”愈演愈烈。
目前来看,停车APP可从停车的切入方向分为三类,即代客泊车类、进场前服务类(偏信息)和进场后服务类(偏硬件)。代客泊车类在国外的典型代表为LUXE,泊车服务是通过手机APP让泊车工在用户需要的地方接管车辆,帮用户去泊车,然后用户需要取车的时候同样通过APP操作。除泊车外,还能选择加油和洗车等附加付费服务。国内的同类公司有悠泊和上海停车宝等,后者已经完成了1 600万元人民币的A轮融资。
进场前服务类国内有《萝卜停车》、《停车百事通》和《高德车友汇》等,其中《萝卜停车》主要收集北京五环以内以及五环外某些重点区域的停车场、路边停车点与小区停车位等信息,然后把停车场所的地理位置、价格和使用状态等有用信息聚合起来供其用户使用,同时还提供诸如办理包月停车等服务。
进场后服务类有《无忧停车》、《丁丁停车》、和《科拓》等,其中《无忧停车》覆盖全国近30个省市,8万余家大中型停车场,能够实现停车场信息查询与停车费移动支付(支付宝)。在业内颇具影响力的《丁丁停车》于2014年12月获得了数千万元人民币天使投资,其硬件产品―智能车位锁颇有特色,它通过车位锁切入小区与商场等停车场。智能车位锁和相应的手机APP连通,手机操作车位锁的升降以实现对车位的管理。
盯上停车这块“大蛋糕”的除了手机软件商,还有地产界的巨头。地产商们对它的期许可不只停车那么简单,它还将包含更多的商业信息。比如未来,在大型购物中心,顾客用停车APP找到泊位;而商家则同时将购物折扣、优惠活动和新品等信息向该顾客推送出去。由于这些地产商财雄势大,所属停车场有着精良的终端设备―每个车位都配备了感应装置,这些装置不仅可以无线定位,而且能够反映出使用时间。这就大大提升了空车数据的准确性,还可实现反向寻车、预约车位等普通停车APP目前还不具备的功能。
众多停车APP扎堆进入停车市场,源于停车消费巨大的商业机会。在2015年底举行的第十届中国智慧城市建设技术研讨会暨设备博览会上的《互联网+智能停车指数研究报告》显示,以北京、上海、广州和深圳为例,四城市平均停车泊位缺口率为76.3%,每座城市至少有超过200万辆车无正规车位可停。有业内人士指出,未来智能停车有望达到千亿元级的市场规模。
目前,各家停车APP大都承诺可实现周边停车场车位查询、手机支付停车费和停车场内找车位等功能。乍听上去,停车顽疾也要被“互联网+”轻松化解了。然而事实并没有这么简单,虽然智能停车是个巨大的金矿,但停车APP的门槛非常高,打车APP面对的只是出租车公司,而停车APP面对的则更加复杂,不仅有各类停车场产权实体,还有大量路侧停车和相关机构。这些资源门槛决定了一般互联网创业者很难全国性复制这种服务。
许多停车APP现在都卡在了地推环节。根据互助停车运营总监陶媛的说法,现在与互助停车开通合作的停车场仅32个,登记过的车位有1 000多个,平均每天能分享出来的车位大概仅有400到450个左右。尽管互助停车方面表示,他们希望在2016年能够开通200到300个停车场,但根据互助停车创始人盘小龙的说法,每一个停车场能够分享出来的车位平均在50个左右,计算后也只有不到2万个车位。显然这与车位的巨大缺口比,仍然是杯水车薪。地推除了对停车场的改造,设备软硬件的升级,人员的配置外,最重要的就是寻找愿意合作的停车场。畅停CEO韩勇国也坦言,由于从2015年年末才开始推广畅停,目前平台在广州的布点还十分有限,基本靠和物业合作进行“强推”。丁丁停车在北京仅与150个停车场谈成了合作,负责人也同样认为这种智能停车的模式用户教育成本高,再加上没有相关行业基础而造成的不信任,谈合作的过程并不容易。所以,推广成了新模式的最大障碍。
事实上,在智能停车的新模式中,物业方也是受益方,不仅有收入分成,还能把人力成本省下来。由于“硬件+软件”的结合,车主停车的信息能够被更加精确地实时记录,更加方便停车场对所有停车位的集中式管理。而且停车APP还会提供相关的延伸服务,丁丁停车创始人申奥表示丁丁停车可以提供卖星巴克、对接洗车与快递配送等服务。这些都有利于促进顾客消费,为商场增加收益。这样创新型的停车管理模式,不仅提高了效率,还降低了成本,为什么还会遭到拒绝?归根结底,停车APP需要通过外来的平台收费,而物业方不愿意承担其中隐含的风险。
除了地推困难,智能停车还面临的一大问题是,现在国内除了数字化的停车场外,更多的停车场还是一片地、一把椅以及一个人收费的状态,对于这种停车场根本谈不上与APP联动,因此想要利用停车APP找到更多停车场,让停车更方便,就要完善这些停车场的硬件设施,但这需要时间积累。
除了地推和硬件铺设的问题,停车APP在技术方面也存在不少亟待解决的缺陷。中央电视台《焦点访谈》节目曾对深圳市“宜停车”进行报道,指出其存在收费过高、操作不便和硬件技术不完善等问题。停车APP没给车主带来便利,反而添了麻烦。许多用户表示,自己在使用停车应用时,有时会出现空车数据不准的现象。“明明软件显示还有剩余车位,可真把车开到那里时,却根本没有位子。”
成立于2014年的无忧停车,经过一年多的积累,目前已拥有停车场所数据超过1万余家。无忧停车商务总监靳宇文认为,目前停车APP面临的主要困难在于对车场数据的采集。他表示,“数据的采集是一项非常复杂的工程。”就封闭停车场而言,新建车场内部一般会配备车辆识别装置和诱导系统,平台只要与其对接,即可获取数据。而对于部分老旧停车场,由于缺乏相关设施建设,目前大部分APP公司只能通过赠送终端设备,才能采集到车位的数量信息。
遗憾的是,不论是哪种方法,都只是理论上的方式,在实际操作中还会遇到重重的阻力。靳宇文坦言,采集工作的困难与停车场复杂的所属关系直接相关。目前部分停车场的所有权和支配权分属多家,所有权可能归属开发商或物业公司,而支配权却掌握在停车管理公司或个人手中。停车场运营管理公司、物业公司和开发商,他们都对停车场拥有话语权。若想拿下一个停车场,必须疏通好各方的关系,少一个都不行。
摘要 为了解决机动化带来的停车问题,在智慧化城市发展进程中提出智能停车信息系统,并将其运用到居民区内。该文给出了智能停车信息系统的定义,分析了在居民区内实施智能停车信息系统的必要性,并从理论、内在动力、政策、经济可行性上对在居民区内推行智能停车信息系统进行了研究,最后得出在居民区内建立智能停车信息系统是解决停车难问题的有效措施之一。
近年来,伴随着经济的快速增长,人们对于汽车的需求日益增加。据北京市交通委统计,截止到2014 年年底,北京市机动车保有量为559.1 万辆,比2013 年增加15.3 万辆,上升2.8豫。与2000 年年底比较,14 年来机动车保有量增加了401.3 万辆。按照一车一位的原则,559.1 万辆机动车将需要559.1 个停车位,缺口巨大接近310 万。其中城六区形势更为严峻,机动车总量已达345 万辆,占全市六成,但停车位仅有198.1 万个。这不仅让北京称为“首堵”,也让停车成为“老大难”问题。面对如此严重的停车难问题,让停车信息化、智能化,合理利用闲置的车位资源,是解决停车位问题的一大途径。
智能停车信息系统是应用先进的无线传感网络技术的智能化停车系统,它可以利用传感器节点的感知能力来监控和管理每个停车位,提供特殊的引导服务,实现停车场的车位管理和车位信息等功能。将停车场的管理系统化、规模化、信息化,降低了人们寻找车位的时间,减少车主因为找车位而导致的无效路程。
人们在享受着汽车带来便捷与舒适的同时,也在默默经历由此引发的交通拥挤和停车困难的尴尬境地。停车难问题已经引起了政府和人们的关注与重视,所以寻找解决停车难的方法,形成便捷化、信息化、智能化的停车管理信息系统可以对经济和社会的发展起到巨大的推动作用。第一,因为城市已经向着智能化、信息化发展,而且城市的机动化水平也在逐渐提高,这些都促进了城市人均汽车保有量的增加。但是现有的停车位数量远不能满足人们日益增长的需求,并且新建车位的成本很高,管理费用也不低,所以在居住小区内实施智能停车信息系统是有效地、低成本地解决停车难问题的必要手段。第二,由于停车位紧张导致的道路停车占用问题是造成交通矛盾的主要因素之一,而在居民小区内推进实施智能停车信息系统是解决静态交通问题的重要手段,也是减少道路停车占用问题的一个重要措施。第三,在居住小区内实施智能停车信息系统也是为了响应国家提倡的“互联网+”发展政策所采取的实际行动,并且这个措施能不断满足城市与时俱进和发展创新的要求。
信息不对称会造成资源配置不当,减弱市场效率,这一点也为实施智能停车信息系统准备了理论依据。信息不对称可以发生在事前,例如保险和次品市场,在事前可能会产生逆向选择。逆向选择会扭曲市场的真实价格,因为由于交易双方缺乏信息,人们会以均价来衡量商品,但是质量好的商品却因为价格过高而不受客户的喜欢,最终被市场淘汰;而质量差一点的商品却以次充好,占据市场,导致市场资源配置的低效率。处理逆向选择的方法是,政府应必要的干预市场并合理利用市场信号。信息不对称也可以发生在事后,如委托问题,一般会产生道德风险。道德风险会打破市场原来的均衡,让交易的一方由于信息不完全对称而产生不必要的损失,最终导致市场配置资源的效率低下。信号传递是解决信息不对称问题的有效途径。所谓的信号传递就是让有信息优势的一方将信息传递给另一方,这样人们就可以掌握停车位的状态信息,可以有效缓解停车难问题。
停车是城市生活的重要事件。无论商业拜访,或者交流活动,乃至日常的上班与回家,停车都是不可或缺的,它极大地左右了商业与生活的效率,甚至人们的心情。停车位作为城市的稀缺资源,其使用效率与管理水准正面临巨大的挑战。越来越多的人们不得不在目的地周围逡巡十分钟,以便为爱车寻找停车位,而就在附近的某个地点,或许有数十个停车位已经空置了两个小时。如何提高停车效率,以此减少拥堵与污染,城市管理者与市民均意识到这是一项亟待解决的城市议题。
据调查统计,现在本市的机动车停车场共有2.12 万个,其中机动车停车位数248.5 万个。按照各个类别划分,如下图所示,居住小区停车位数为137.7 万个,公建配建停车位数62.8 万个,单位大院停车位数29.7 万个,路侧占道停车位数11.2 万个,路外公共停车位数4.3 万个,其他停车位数2.8 万个。按照质量管理体系中的“2/8 法则”来看,居住小区和公建配建构成了机动车停车位的主体,约占停车泊位总数的80%。公共停车位与基本停车位比例约为1:13,远低于1:5 的配备系数。因此充分利用居民区内的停车位可以有效解决附近工作或者办事人员的停车问题。
近年来,停车难问题引起了社会的广泛关注,各级政府都陆续出台了一些法规政策,为解决停车问题创造了有利条件。2014 年年底为缓解城市停车难,推动停车设施市场化建设,北京市发改委制定了《关于鼓励社会资本参与机动车停车设施建设的意见》,指出停车设施建设与管理是目前城市交通基础设施管理的重要分支,我们要采取一切措施和手段,积极地解决城市停车难问题,这也是北京在新阶段做好改善人民生活服务,提升人民生活质量的必然要求。2015 年8 月3 日,国家发改委公布了《关于加强城市停车设施建设的指导意见》,指出“将放开社会资本全额投资停车设施收费,逐步缩小政府定价范围,在智能化停车建设方面,大力推动智慧停车系统、自动识别车牌等高新技术的应用,积极引导车位自动查询、电子自动收费通行等新型管理形态的发展,提高停车资源的使用效率。”
《中国汽车报》指出,我国正处在城镇化和机动化的快速发展阶段,私人小汽车以每年接近20%的增速进入家庭,远远超过预期。而与之相配套的停车设施建设缺乏超前预见性、停车管理也没有跟上,“停车难、乱停车”成为越来越多“城市病”的主要组成部分,大量非机动车道等公共资源被挤占,严重影响了城市环境与交通秩序。
面对现实,为有效解决既有车辆的停车尤其是基本停车问题,形成规范的停车秩序、改善城市环境,需要进行有针对性的停车建设,同时加强停车执法来实现。
这说明,停车难问题已经引起了国家和政府的普遍关注和高度重视,现在已经成为了解决城市交通管理规划问题的重中之重。这些政策和指导意见为在居住小区内实施智能停车信息系统提供了很好的契机和支持。
停车信息是非常有价值的,因为寻找车位的机会成本很高。很多人为了找一个停车位可能会兜上一个小时,不仅浪费了他们的时间,也会损耗汽油,这些都是经济上的一个损失。不仅如此,还会造成车主的一些额外损失,比如因为找不到车位而导致约会迟到等。因此按照目前人们对停车位的迫切需要,在居民小区内建立智能停车信息系统不仅可以带来经济的回报,而且会有效地缓解路面停车占用状况,其经济效益和社会效益会相当可观。
由以上分析可知,在居民区内实施智能停车信息系统是解决停车难问题的有效措施,它将停车位的状态信息传输到网络上,将停车位信息透明化,公开化,并充分利用市场的协调性来合理地分配停车位的供给和需求,这样既能减少人们寻找车位的时间和成本,还能够提高人们的停车效用,从而效缓解停车难问题,减少汽车尾气的产生和汽油的消耗,促进社会向资源节约型、环境友好型发展。
[1]莫秀丽,牛学勤,曹洪双.我国城市停车产业化可行性研究[J].新西部,2007.
[2]叶曾,申晓鹏,沈芬.北京市停车设施建设与管理对策研究[C].新型城镇化与交通发展,2014.
NB-IOT窄带物联网(NARROWBANDINTERNETOFTHINGS,NB-IOT)是互联网的一个分支,也是物联网的分支之一。窄带物联网是用蜂窝网络,它只需消耗大概180KHz的宽带,可在GSM网络、UMTS网络或者LTE网络上平滑升级,其部署成本更低,可直接在已有网络部署。窄带物联网是物联网中的一种标准,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。物的网络需要什么呢?速度快、待机长、价格低,一般把拥有这种特性的物联网叫做LPWAN。NB-IOT具有20DB增益,它的窄带功率谱密度提升、重传次数为16次、编码增益,同时具有低功效,有10年电池寿命,这是因为简化协议,芯片功耗低、功放效果高、发射和接收时间短。停车系统运用窄带物联网网络,根据地磁传感器检测到的信息,系统进行判定,车位是否被占用。再由窄带物联网将所检测到的信息及判定信息进行传输,传输到服务器。服务器中还有来自其他传感器采集来的信息,将这些信息进行整合分析,最后聚合在停车地图上。地图在终端显示出用户想要的信息,如停车位位置、空闲停车位数量等。本系统的体系结构分为三层:传感层、网络层和应用层。传感层是通过使用地磁传感器来进行车辆的识别和检测,地磁传感器是数据采集系统的关键部分,丰富完善的数据信息是系统正常运行的基础,也是各种功能实现的基础保障。传感器的功能直接决定靠采集数据的质量,要求数据具有实时性、准确性、可靠性的各类停车信息。如停车场的位置、停车位的位置、停车位的使用情况、道路交通信息等。有多种多样的传感器在不同地方进行信息采集,像地埋式的感应线圈或是路旁的红外传感等,同时还需要可靠的定位信息。这些传感器的购置、安装所需大量人力物力在停车系统中都是投入巨大的。所以,考虑如何将已有的传感器信息有效利用。这都有赖于物联网的传递。网络层采用现有网络,如GSM或LET网络,但是这些网络在使用时其传输速度、容量有限等限制因素。所以可将已有网络实现平滑升级,也就是应用窄带物联网。NB-IOT是IOT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,具有待机时间长、设备电池寿命长,目前,NB-IOT标准已经冻结,处于规模商用阶段,不过,因为应用场景的不同,所以会带来网络类型的不同。应用层以终端应用形式体现,如停车地图等,除此之外,还可实现缴费、停车诱导等。
目前来说,感应器之间的通讯协议有很多种,主要是私有协议,比如2.4G,SUBG私有协议,但私有协议存在一定劣势,主要是感应器在不同的厂家生产,而私有协议不能够使这些厂家互联互通,除了这些协议外,还有使用LORA等协议的,但是它的通讯速率较低,对于多种感应器之间实时互通会产生限制,传输距离长,灵敏度高,也是选择的主要原因。本系统主要采用的是NB-IOT标准协议。该协议有LORA协议传输距离长、灵敏性高的优点,同时寿命长、费用低,在已有的GSM上升级,可连续覆盖。
当车辆驶入停车场入口时触发摄像机进行车牌识别,对于有牌车系统直接开闸放行并保存,数据同步服务器。当车辆为无牌车或某类无法识别的车辆时,车主根据二维码物料指引通过微信扫码实现无牌车入场,车主扫码过程系统判断入场车道是否有车作为开闸放行判断条件。在场车辆可以通过停车场内部张贴的二维码由车主扫码后输入车牌号提前支付后,在规定时间内出场自动放行。当车辆驶出停车场时触发摄像机进行车牌识别,对于有牌车系统匹配入场记录并计算停车费用,此时,车主可以通过两种方式进行缴费离场。第一种:打开手机钱包付款码,向车道缴费机出示钱包二维码直接免密扣款快速离场;第二种:打开微信扫出口车道二维码无需输入车牌直接跳转至支付界面,支付成功开闸放行。
智慧停车平台助力于传统停车场向互联网+新型智能停车场的升级改造,提升车主的用户体验,降低车场的运营成本;智慧停车平台线上付费,无需现金,没有找零的时间延误和由此带来的人工投入。计费更加清晰透明,车主可在手机应用端实现费用查询、缴费等,方便快捷。提前缴费,避免出口时间延误。车主可在上车之前进行缴费,在通过出口闸机时,自动放行,节约时间。
VR技术是现在炙手可热的一项新技术,应用于各行各业。它是将现实情境通过集成了计算机图形(CG)技术,计算机仿真技术、人工智能、传感技术、现实技术及网络并行处理等技术生成的高技术模拟场景,使人身临其境。本系统使用VR,可以在驾驶员停车过程中,将停车位的图像VR成像,显示在驾驶员的手机上,驾驶员可清晰的看到停车位的情况,帮助他更快的停车。在寻找车位时候,将车辆位置显示出来,更加真实,方便车主更快找到车辆。
智慧停车是现在解决城市停车问题的主要方式,而智慧停车系统的设计是智慧停车得以实现的根本。目前来说,系统设计思路大致都是停车诱导系统、通信系统、收费系统等,区别在于使用技术和系统功能的体现。本文在“互联网+”背景下,进行了“智慧停车”系统的设计,从通信系统、收费系统、用户体验三个方面入手进行设计,主要涉及NB-IOT、自动收费和VR技术。该设计为相关政府部门、企业进行“智慧停车”系统设计提供设计方案,对相关研究有一定的指导作用。
[1]罗超.破局停车难袁智慧停车叫好又叫座[J].大数据时代,2019,02.