路侧停车位检测与服务系统

陈修意 苑尊 吴双 周召岩 余维刚

摘 要：本文介绍了一种基于超声波的路侧停车位的检测装置及APP服务平台，通过动态数据库连接形成路侧停车位检测与服务系统。此系统可分为前端系统、信息传递系统、后端系统以及手机APP客户端。前端系统利用单片机控制下的基于超声波的检测装置，实时监测路侧停车位的使用情况；信息传递系统将各个分散的前端系统所收集的信息以类似“蚁群交流”的形式通过WIFI传回信息处理中心；后台系统利用数据处理软件如Access等对前端系统传回的数据进行实时交流处理；手机APP客户端使客户实时了解路侧停车位空闲状态及其位置信息，通过地图导航引导用户方便快捷地找到停车位。此系统若能得到合理有效的利用，能有效缓解由路侧停车难带来时间耗费、交通拥堵、燃油浪费、环境污染等一系列问题，给路侧停车带来极大的便利。

关键词：超声波 ； 路侧停车位 ； APP服务平台； 单片机 ； 地图导航

1 系统概述

本系统利用超声波检测装置对路侧停车位不断进行扫描 （检测装置安装在相邻两辆车的路侧公共边的中间位置，一个装置检测两个停车位的信息），实时检测路边停车位的使用状况（占用或者非占用）。其次，将各个停车位的检测装置利用WIFI模块组成局域信息传递网络，然后将实时信息回传给信息处理中心（计算机）。随着路侧停车位占用信息的更新，不断对信息进行收集，并利用MATLAB，Access等信息处理软件，对实时信息进行分析处理，并运用数据库技术对分析后的信息加以汇总集合，形成一个动态信息数据库。最后利用APP服务平台，调用百度地图，不断发布停车位最新使用情况的信息，使用户获得实时停车位占用信息及其路线导航图。具体的工作流程如图1所示：

图1路侧停车位检测及服务系统工作原理图

2 基于超声波的路侧检测装置

基于超声波的路侧停车位检测装置主要由路侧停车位信息采集单元、信息传输网络、信息接收单元三部分组成，系统构成情况如图1所示。

2.1 信息采集单元

路侧停车位信息采集单元采用一种高精度的超声波测距模块HC-SR04，在单片机最小系统的时序控制下，对车位的空满信息进行采集。在单片机的时序控制下，两个超声波测距模块可分别对两个相邻路侧停车位距路侧停车位检测单元的距离进行检测，进而利用单片机对距离信息进行处理以得到停车位状态信息，将停车位状态信息叠加停车位地址信息再通过NRF905无线传输出去。

路侧停车位信息采集单元由单片机、两个超声波测距模块HC-SR04和一个NRF905无线传输模块组成，其结构如图2所示。

图2 路侧停车位信息采集单元结构图

2.2 信息传输网络

信息传输网络由NRF905无线模块组成，利用信息传递网络可将分散的路侧停车位的信息汇总到一起。其具体关系及工作原理如下：

信息传递网络中的NRF905部分与检测装置共同受同一微控制单元控制，称为子发射单元；单独与单片机相连的那些NRF905称作中继转发单元，负责接收并转发子发射单元或其它中继单元的信息；最后与单片机相连并将信息传递到电脑里的NRF905称作父接收单元。

子发射单元信息传递过程为：当停车位信息发生变化时（即原来车位上有车，现在检测到无车；或原来车位无车，现在检测到有车），才置位发送标志，然后将停车位的地址信息与停车位状态信息一起发送出去。

中继单元信息传递过程为：当两个停车位相距太远时，两地的NRF905不能实现通信，这就需要中继单元将信息接收并转发，进行中继传递。当然，根据路侧停车位的分布，一个中继单元可能为多个子发射/其它中继单元传递信息，所以亦可进行适当的信息合并。

2.3 信息接收单元

利用车位检测单元上的NRF905无线传输模块，当停车位信息发生变化时（即原来车位上有车，现在检测到无车；或原来车位无车，现在检测到有车），才置位发送标志，然后将停车位的地址信息与停车位状态信息一起发送出去。对于处于偏远的停车位信息，特别设计了路侧停车位信息的中继转发单元。

所有的停车位信息最终都要传递到计算机中去，并实时发布到网上，利用开发的上位机与下位机进行通信，将路侧停车位信息传输到电脑里面，并对每个停车位的信息进行数据组织处理，使之成为APP可调用的信息，给用户以最新的停车位具体信息。所以，需要由与计算机相连的父接收单元接收子网络的所有路侧停车位信息，并且此信息是不断更新的，一旦有停车位使用状态的信息发生变化，此信息就要重新接受使用，并将其反映在手机APP服务平台上，使用戶手中的信息处于不断更新的准确状态，便于用户更精确的寻找停车位。

3 APP服务平台

针对路侧停车难的情况，我们开发了“随我停”APP服务平台，可以随时为用户提供到最近或者指定路侧停车位的导航，方便广大用户路侧停车，为用户节约时间、提供便利。“随我停”软件主要通过调用百度地图以及结合我们安装在路侧的探测器探测出的数据进行有无停车位的判定，并在地图上加以显示，通过具体的路径导航提供到指定停车位的导航，并对路侧有无停车位信息进行实时更新，提供给用户精准、实时的信息服务。精确的路侧停车位导航，可以使车辆迅速行驶到空余停车位，将有限的停车位发挥最大的效用。另外，此APP的研发顺应了物联网发展的潮流，使车路协同应用领域得到了发展。

随我停通过调用百度地图，并结合自行设计的装置探测出来的数据确定停车位的有无，支持最近、最多、常用和周围小区商场路侧停车位数目和路线的提供，也会提供到周围加油站、停车场的导航等附加功能，同时软件会通过我的收藏功能收藏重要或者常去的地理位置信息，并且提供的路侧停车位信息是不断更新变化的，以便提供给用户最新的信息；本软件存在用户反馈功能，当所提供的信息存在错误时，用户可以随时反馈到客户端，并及时进行修改。其各个界面具体工作方式如下：

进入应用程序目录，运行“随我停路侧停车位APP服务平台”。平台的图标是以紫色为背景，以白色进行图案的描绘，首先是一个大大的“P”的的字母，表示停车的意思，其次是P字母下面是一辆车，靠在P的边上，寓意着路侧停车。

进入到首页界面，如图3，顶部是长春两个字，这个是系统自动定位你所在的城市，也可以手动进行选择，并可利用其下面的搜索键定位具體的街道，下面为了突出我们的主题，体现我们软件的美观性，放置了和交通以及停车有关系的图片的不断转换放映，四个主要的功能键分别是最近停车位、最多停车位、常去停车位、周围商场和小区的停车位等，点开后界面如图4所示，用户根据需要按相应的位置找到自己需要的停车位。底端是三个基本的功能键，分别是首页，其他功能以及我的收藏。

进行账户登录。在首页进行侧滑，得到登录界面，点击账户管理登录，点击“注册”就可以注册属于自己的“随我停”账号，填写自己的手机号，设置相应密码，阅读并同意使用本软件协议，即可得到属于自己的“随我停”帐号。

图3 APP界面1 图4 APP界面2

4 结语

本文通过介绍路侧停车位检测和服务系统，提供了一种路侧停车位检测以及实时发布的方法，可根据该系统探测出路侧停车位的使用情况，实时收集并传递信息，形成一个动态数据库，并将路侧停车位信息不断更新，发布到APP服务平台上供用户使用，方便用户实时了解路侧停车位的使用情况，制定合理的出行计划，有效地缓解了由路侧停车难引发的交通堵塞、环境污染、出行困难等问题，若该装置得到广泛的推广和合理的使用，并能够不断的得到完善，定会为交通系统注入新的活力，促进当代智能交通的发展。

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