一种智慧停车场管理系统的实现方式

姜 杰，许 欣

（江苏省邮电规划设计院有限责任公司，江苏南京210019）

交通拥挤、堵塞、事故、环境污染已成为难消除的现代化社会公害。改善交通的研究越来越受到各国政府的重视与民众的关心。交通“停车难”日益成为制约我国大中城市经济发展的“瓶颈”。

国内外调查数据表明，驾驶员由于不了解停车位，随意、任意、没有目的地去找停车位，给道路交通增加了额外的负担。城市路面车流中大约有12%～15%的车辆是正在寻找停车泊位的车辆；另有国外报道说，在巴黎为了在市区找停车位耗费的汽油，占整个行车汽油的40%。停车诱导系统已成为城市智能交通的重要组成部分，能合理地安排停车，提高停车设施泊位利用率，促使停车设施利用均衡化，减少路边停车现象，减少等待入库排队车辆，减少驾驶员寻找停车泊位的时间消耗，从而减少市中心为停车而附加的交通量，同时还能减少相关部门的管理成本。

1 系统需求

对智能停车场管理系统的性能需求可从以下方面分析：

（1）从业务上看，系统需要按照用户行为进行划分，停车场业务主要包括两个部分，即停车入场诱导业务和车辆离场诱导业务，系统需要设计一套入场流程以及一套离场流程，将整个系统串联起来。

（2）从功能上看，系统需要更加智能化，能够有效地自主引导车辆到最近的车位上，同时，通过提供信息化手段加快系统的运转速率和准确性。

（3）从数据上看，系统需要实时采集停车数据信息，并能将所有信息汇总到中央数据库进行分类和再加工，便于决策系统决策。

（4）从性能上看，系统需要有极高的稳定性，并且系统与子系统之间的延时不能超过30 ms，且系统需要支持长期数据分析和自我学习功能。

2 系统总体设计

基于物联网的总体框架设计，包括传感基础设施、通信网络基础设施、数据中心、业务支撑与协同平台、应用系统和交互展现6个层组成。框架设计是基础设施、平台及应用系统高层设计的出发点。基于顶层架构的逻辑视图如图1所示。

（1）基础设施层

本系统采用物联网技术中的无线磁敏探测传感器技术，并充分结合计算机及现代无线通信等技术，实现对停车场停车位动态信息的采集，系统通过安装在停车场地面的无线磁敏探测传感器来采集车辆到达停车位时的磁场变化信息，再进行信息处理，得到停车位停车情况、型分类、停车场内部车流量等动态信息，从而为停车位数据统计、车辆异动监控、停车场内部宏观指挥提供实时的动态信息。

图1 智慧停车场管理系统总体框架

（2）通信网络基础设施

网络通信层是物管数据的传输和交换层，包括支撑商务区应用系统的管理信息网络和各种智能感知系统信息传输网络。

（3）数据中心

感知设施通过通信网络传输来的数据、基础数据、以及各种业务数据在这里形成专题数据库，供给各个专题的子系统；同时为了数据的有效共享与利用，各个专题库数据在这里进行融合与汇聚，形成交换数据库。

为了拓展业务空间，深化业务内容，还要对数据进行挖掘与分析。这一过程需要利用相关的数据分析、数据挖掘、数据检测、数据建模、ETL、消息交换中间件等工具。

（4）业务支撑与协同平台

通过中间件，如ESB企业服务总线、消息中间件等进行各个系统的集成，将各系统架构服务化并合理构建作为服务对象，解决各个系统之间存在的“信息孤岛”。

支撑平台集成了统一的身份认证系统、信息运维等系统，GIS引擎、企业邮箱、短信MAS等资源，为管理人员提供知识管理、模型管理、指标管理、决策管理、日志管理、全文检索等功能，并且对外提供应用发布、指标分析、智能预测、多维分析、GIS服务、流程管理、服务调度、信息发布等服务接口。

（5）应用系统

智慧城市停车场管理系统主要包括综合管理和公众服务两大部分。运营管理包括出入口管理系统、收费管理系统；公众服务包括场外车辆诱导系统、场内车辆诱导系统和反向寻车系统。

（6）交互展现

交互展现层是用户同系统应用层之间的直接媒介，分为智能门户以及运营中心两个部分。公众通过智能门户来获得各种服务，形式上可以是智慧停车场的门户网站、专门定制开发的手机APP以及城市和停车场的各类诱导屏。

3 子系统设计

智慧停车场管理系统的子系统设计包括：

（1）停车场综合管理系统

停车场综合管理系统主要面向停车场管理人员，针对停车场关键部位进行管控，实现停车场的全面管理，主要包括出入口管理系统和车位管理系统两大类，如图2所示。

图2 停车场综合管理系统

（2）场外诱导系统

场外停车诱导信息系统是以可变的、多级的信息发布电子屏为主要信息载体，同时通过基于LBS的手机实时查询平台，向广大驾驶员提供停车场（库）的具体位置、当前车位实时数据等信息，指引驾驶员合理停车，同时提供数据进行分析、辅助交通管理部门决策，如图3所示。

图3 场外诱导系统

（3）场内诱导系统

车位引导系统可与自动出票机系统配合，达到完美的停车引导功能。车位引导系统根据探测结果自动分配空车位号码给自动出票机系统，并在临时用户领取的票据上自动打印停车的车位号码（包括层数、区位号和车位号），用户很方便就知道了自己可以停在哪个车位上，然后根据车位引导牌就可以停入到指定的车位（图4）。

（4）反向寻车系统

反向寻车原理是利用位置记录读卡器、LCD屏、读卡器与软件实现停车位附近区域的具体到达路线，以提示取车人员，防止因为车库面积大出现的既耗时又耗力的取车动作。为了实现最佳的反向寻车效果，设置一个管理服务器，用来接收和处理从停车场采集的刷卡信息，查询电脑终端通过以太网与服务器通信，查询终端安装反向寻车系统软件，客户通过在查询电脑上刷卡就能够看到自己的车停放的位置。

图4 车位引导系统

反向寻车系统有多种技术，有“刷卡定位模式”、“设置记忆及寻车主机模式”等（如图5）。

图5 反向寻车系统

4 对该系统的评价

本系统是在现有自动化停车场的基础上进行的整合和串联，与现有停车场系统的不同在于本套系统多了一套完整的中间件，用以将停车场的所有数据内容存储并进行分类，使系统能够自我学习。

同时，与其他系统的不同在于，诱导的原理不再是通过用户自行判断，而是借助“蚁群算法”让系统协助“停车人”判断最近的车位位置，从而提高停车的准确性和效率。

本套系统不仅能够用于单一停车场，同时可以将更多的停车场接入进中间件（数据层），从而对一个区域甚至一个城市的停车资源进行综合联调联动，对城市管理具有更广阔的意义。

［1］ ？？.智慧停车场［EB／OL］.百度百科 http：／／baike.baidu.com／view／1673001.htm？fr＝aladdin.

［2］ ？.抢车位没品？智能停车场智慧Parking［EB／OL］.和讯科技http：／／tech.hexun.com／2014-12-03／171031359.html.

［3］ ？？.智慧城市：智慧酒店与智慧停车场分析［EB／OL］.慧聪安防网http：／／info.secu.hc360.com.