基于BDS的智能停车系统设计

王正东++郭鹏

摘 要：在家用轿车井喷的时代，停车问题日渐突出，为方便人们的日常出行，实现快速停车、取车，本文提出了一种基于北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System， BDS）的快速停车系统。该系统应用BDS进行汽车的实时定位和用户的通信，应用传感器对停车位进行实时检测，经数据控制中心处理后将汽车附近有空停车位的停车场、距离汽车最近的空停车位、到达最近空停车位的最佳路线等信息反馈给用户。用户在停车完成后，可以将停车的车位信息进行储存，当需要取车时数据控制中心再将相应的信息反馈给用户，从而实现快速停车、取车。该快速停车系统实现了对停车位有效的识别、定位、监控和管理，将车、人、卫星、服务器、停车位融为一体，极大地方便了人们的出行，具有广阔的应用前景。

关键词：北斗卫星导航系统 快速停车 快速取车 传感器

中图分类号：U491.7+1 文献标识码：A 文章編号：1674-098X（2017）11（c）-0120-02

当前中国正处于经济快速增长时期，汽车保有量持续增多，“停车难”成为了人们日常出行的一大障碍，而在大型的停车场中寻找自己的车更是令很多驾驶员头疼的问题。目前市面上的一些手机软件虽可以为车主提供附近停车场信息，但无法告诉驾驶员停车场内是否有空的停车位以及到达停车位的最优路线。如何快速停车取车是一个亟待解决的问题。

2004年4月，BDS（BeiDou Navigation Satellite System）正式运营，全面对民用用户开放至今，该系统运行稳定，工作状态良好，在测绘、电信、水利、交通运输、勘探和国家安全等诸多领域发挥着重要作用[1]。相较于GPS（Global Positioning System）而言，BDS具有经济实用、定位精确、信息保密等优点。基于BDS的这些优点，本文提出了基于BDS的一种快速停车系统，运用此系统车主可以快速找到附近停车场的空停车位和到达停车位的最优路线，有效解决了快速停车、取车的问题。BDS的这一应用，将会极大的方便人们的出行，改善人民的生活，同时可以在一定程度上改善城市道路拥堵状况，提高停车场的管理效率。

1 BDS简介

北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System， BDS）是中国自主研发、独立运行的全球定位系统，由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星[2]。地面段包括主控站、注入站和监测站等若干地面站。用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。相比较于GPS，BDS是主动式双向测距二维导航[1]，由地面中心控制系统解算，提供给用户三维定位数据。BDS致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务，包括开放服务和授权服务两种方式。开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10m，测速精度0.2m/s，授时精度10ns。

2 快速停车系统设计原理

在停车位建造完成后，可以将停车位坐标数据及其他数据提前录入数据控制中心。当用户需要停车时，首先应用用户终端发出请求，数据控制中心实时接收并解调用户经卫星发送来的信号，据此得到用户的信息。经过数据控制中心处理后将汽车附近有空停车位的停车场、停车场中的空停车位、距离汽车最近的空停车位、到达最近空停车位的最佳路线等信息再通过北斗卫星反馈给用户。用户在停车完成后，可将停车的车位信息进行储存，在需要取车时可以发出相应的取车请求信号，控制中心接收信号并经过处理后可以将由用户现在所在位置到达停车位的最佳路线以及由停车位到达停车场出口的最佳路线反馈给用户。数据控制中心所反馈的信息，可在手机软件的地图上显示，或者将手机和车载导航通过蓝牙连接，将反馈信息显示在车载导航的地图上。

2.1 数据控制中心

数据控制中心是整个系统的核心部分，负责统筹中枢，所有信息都在这聚集、重新组合、分配。在整个系统中，数据控制中心将负责整个系统的运行，存储着大量的停车位信息和用户信息，在系统运行时，起到后台支持的作用，实时更新数据，为需要的用户提供相应的数据信息[3]。

数据控制中心的工作原理是对来自停车位传感器的数据进行处理分析，对传感器节点进行参数设置，并实现拓扑排列。数据控制中心向卫星发送询问信号，经卫星转发器向服务区内的用户广播，用户终端响应其中的一颗卫星的询问信号，并同时向两颗卫星发送响应信号，再通过卫星转发到数据控制中心。数据控制中心实时接收并解调用户经卫星发送来的信号，依据此信号可以知道用户的信息，包括用户的身份、所需服务、地理位置等。经过数据控制中心的处理后可以将汽车附近有空停车位的停车场、距离汽车的最近的空停车位以及到达最近空停车的最佳路线等信息反馈给用户。用户在停车完成后，将停车的车位信息进行储存，在需要取车时可以发出相应的取车请求信号，数据控制中心接收信号并经过处理后可以将用户从现在所在位置到达停车位的最佳路线反馈给用户。数据控制中心反馈给用户的信息，用户可在手机软件或者车载导航上看到。

2.2 用户终端

随着智能手机和平板等移动终端设备的普及，人们已经习惯了使用手机软件来获取所需要的信息，当用户下载一款快速停车的手机软件后，便能方便快捷的浏览到停车位的信息，同时用户也可以将手机和车载导航通过蓝牙连接，根据车载导航停车。这样只要一部装有软件的智能手机就可以了解到停车位的地点和到达停车位的最佳路径。

2.3 停车位

在停车位建造完成后，将所有停车位的位置信息和停车位唯一的编号发送到数据控制中心存储待用。目前城市中停车位大致可分为大型停车场和零散停车位，由于大型停车场的车位排列比较规则，可以采用现在先进的空闲停车位检测技术。而零散停车位则排列不规则，而且在城市中其周围环境比较复杂，所以需要建立传感器网络。首先是对区域进行划分，设置区域中心停车位作为汇聚节点，其周围所有零散停车位的信息都发送至区域中心停车位，这些信息存储在区域中心停车位的存储模块中，再经卫星将数据发送至数据控制中心[4]。

3 结语

中国自主研发的北斗卫星导航系统具有广泛的应用前景，其相关技术正在不断完善，预计到2020年左右，BDS将覆盖全球。本文基于BDS设计了一快速停车系统，主要由卫星部分、数据控制中心、用户终端、传感器、停车位五部分组成，旨在解决当前中国在汽车保有量迅速增长情况下如何方便人们快速停车、取车的问题。该系统具有经济高效、安全精确等优点，且该快速停车系统将车、人、卫星、服务器、停车位结合为一体，帮助用户快速停车取车，极大地方便了人们的出行，改善了人们的生活，具有较为广阔的应用前景。

参考文献

[1] 唐金元，于潞，王思臣.北斗卫星导航定位系统应用现状分析[J].全球定位系统，2008，33（2）：26-30.

[2] 边少锋，郁聪冲.现阶段北斗卫星导航系统可用性分析[J].海洋测绘，2012，32（5）：74-76.

[3] 史英杰，孟小峰.云数据管理系统中查询技术研究综述[J].计算机学报，2013，36（2）：209-216.

[4] 李云飞，莫少尧.基于物联网的城市停车位管理系统[J].单片机与嵌入式系统应用，2011，11（5）：11-13.endprint