车位引导系统的分析与探究*

张墅

(江苏信息职业技术学院,江苏无锡 214061)

0 引言

经济的发展让人们的生活水平不断提高,汽车成为人们生活中不可缺少的交通工具。我国已经成为一个汽车消费大国,但随之而来的就是各大城市令人诟病的马路拥堵,乱停乱放等问题,停车供需矛盾日益突出。在一些大型的商场、购物中心、景区周边,每到周末节假日的时候,找个车位停车往往需要耗费车主大量的时间,不但会让人们有心情烦躁的不悦情绪出现,更是会带来车辆拥堵阻碍等各种交通状况。许多城市的基础设施建设已无法适应车辆日益增多的需求,停车难已成为城市亟待解决的主要问题。

目前我国的大部分城市停车场内已经普及了车牌自动识别系统,该系统改变了传统的停车场管理主要通过人工分发进场IC卡,记录车辆进出时间,作为计费的主要依据的工作模式,改变了人工管理系统常常使车辆在收费区域滞留[1],限制了停车场的快捷方便,同时造成了严重的污染。利用车牌识别技术取代传统的IC卡技术,解决了车辆进出时必须停下刷卡而造成的停车场进出口塞车现象。

然而停车场容量有限、车位的数量也僧多粥少,依靠车牌自动识别系统只能解决进出口的拥堵问题,而停车场内部的滞留和乱停乱放现象也时有发生,不仅严重影响了车辆的正常通行效率,也同时带来了停车场内部的严重环境污染问题。为了避免这种情况的发生,许多城市开始启用车位引导系统,这是一种车主可以通过有效的引导设备快速了解并发现是否有停车位的可靠方式。

1 超声波车位引导系统

超声波车位引导系统是利用安装在每个车位上方的联网超声波探头,通过探头感测停车位使用状况,同时将这些检测数据传输到系统的主控中心,中心计算机收集并处理所有收到的数据后给各引导指示灯提供控制指令,从而为每一辆车寻找空位提供一条最近的指引路径,并随时记录车库内空位率的变化。通过车库内挂壁式引导屏或立式引导屏智能引导显示的方向、空位的数量以及其他信息,以便驾驶者通过引导途径找到空车位[2]。

以无锡万象城商圈的地下停车场为例,车位识别终端安装在每个车位上方,对车位进行监控,并将数据上传到数据中心[3]。数据中心计算当前站点中空车辆的数量,并计算和传输场外停车位总剩余位置的颜色、现场每个交叉口的诱导显示以及灯光的颜色。停车摄像头引导车主快速停车。每当驾驶员通过交叉口时,都会有一个清晰的绿灯或红灯指示驾驶员选择的路线。驾驶员可以在最短的时间内沿着所示的路径找到空的停车位(即使停车位是最后一个)。停车位传感系统的设计如图1所示。

在图1的车位引导系统图中可以看到,整个系统是由引导屏、视频探测器、视频区域控制器、网络交换机、中央控制器、寻车查询终端、服务器等部分组成。探测器安装在每个车位的上方,旁边配有相应的红绿二色指示灯来表示该车位上是否已经停有车辆,方便驾驶者在远处肉眼搜寻空车位的具体位置。通常室内停车会在车辆进出地下各层明显处的上方安装挂壁式引导屏,该屏可同时滚动显示时间、指示空车位方向、空闲车位数、已使用车位数及其他必要的注意事项。每个引导指示屏由两组颜色的灯光组成,一组绿色字显示空闲车位数,并伴有相应的箭头指向明确的引导方向;一组红色字显示已使用车位数,当某个车位占停时,车位超声波探测器[4]经过连接信号线、电源将测得数据传送到控制器,中央控制器将统计出来的空位总数、已使用数量等实时地在引导屏上进行发布,保证引导屏上实时接收到最新数据,同时实现总停车位数量不变。驾驶者可以根据绿色字导引,沿着车位显示指示器“有车位”指示灯寻找车位。上图中还可以看到,该系统还在车主进出入停车场的出入大厅的位置安放寻车查询终端,方便用户在离开时查询车辆所在位置、查询空位情况等。户外立式引导屏通常在户外停车场出现的比较多,当然有的室内停车场也会在空畅的拐角处安放,其工作原理与挂壁式引导屏类似。

图1 车位引导系统图Fig.1 Parking guidance system diagram

成都华润万象城地下一层、地下二层、地下三层为停车场,机动车位共计1700辆。车位引导系统能够让临时停车的司机迅速找到车位,系统能够对每个车位的使用情况做统计,然后合理分配资源,对停车场的运用起到指导作用。采用高效、独立的车位引导系统,极大的方便和服务于用户,使车场的管理人员从繁琐的车位查询中解脱出来,驾驶者也可以迅速的找到空车位。

车辆从进入车库,就开始有车位的数字显示,每个车位全部有超声波探头,探头上面有指示灯、一个绿色指示灯、一个红色指示灯,同时车位前安装有高亮度车位引导灯,在车位空的时候,引导指示灯为绿色;安装方向转向交通道路,这样每个司机在行驶中都可以看到。在车位被占用(或者车位被预定)时候,红色指示灯亮。停车场内所有分叉路口,车位牌显示车位情况和空位方向,用数字和箭头进行指示。

该停车场安装了车位引导系统后,驾驶者就可以直接在指示灯箱的指引下轻松、快速的把车停到离自己最近的空车位上,客户将从此免去在车场内因寻找空车位而绕行所带来的烦恼。客户会更频繁的回来,因为他们发现引导系统节省他们大量的时间,给他们带来许多方便。他们再也不用为寻找车位而烦恼,失去耐心。

目前,这种车位引导模式在室内停车场应用的比较广泛。露天停车场由于场地的特殊性无法在每个车位上方安装识别终端,车主在返回停车场时往往依靠环境及标志物等作为参照物进行辨别,容易在停车场内迷失方向,寻找不到自己的车辆。因此在户外停车场,目前也出现了一种基于地磁传感器的车位引导系统。

2 地磁感应车位引导系统

地磁感应探测仪易于安装和维护,不受天气影响,还可以区分车辆的方向。当入口处的地磁感应检测仪检测到车辆进入,系统将车牌号绑定到地磁感应检测器上,并通过地磁感应检测器依次跟踪地磁感应检测器,即通过地磁感应检测器的序号跟踪车辆的行驶位置。当通过地磁感应检测器的方向特性确定车辆停在对应于磁感应探测器的停车位时,记录对应于停车位的地磁传感器编号,并且相应的停车位号被绑定到车牌号码。通常这个系统会在在转角处或通道上安装电子显示牌[5],以方便驾驶者的空车位寻找,并且能够实现目标停车位的最短路径和停车路径的动态引导,甚至能够通过记录地磁感应探测器的顺序,跟踪每辆车的最终停车位。

地磁感应探测仪具有安装简单、抗干扰能力强、安全可靠、管理人员少等优点。它可以放置在停车场,并结合视频车牌识别技术,准确地跟踪车辆在停车场的位置。同时,还可以为业主提供大型停车场自助停车位的准确位置,并可以为车辆提供最短的行进路线。该系统通过准确的停车路线引导和停车位管理,可以有效地减少因停车效率低,而造成的停车场内外的交通拥堵。它可以为车主提供快速停车和快速寻车的人性化功能[6],所以它是一个安全可靠的智能停车管理系统。

车位探测系统实时探测车位上是否有车辆停放,通过数据采集器和节点控制器将数据实时发送到中央控制器上,主控制器通过算法实时将空车位数据进行累计加减计数,并迅速将各个交叉路口的空车位数更新到引导屏上,保证用最准确的数据给客户提供指引停车服务。同样地,这种车位探测系统也使用了两种不同颜色的指示灯来表示车位使用情况,红色为占用,绿色为空位,客户在50m外即可看到,根据车位指示灯的颜色客户可很快找到车位。系统由车位探测器、车位指示灯、数据采集器等组成[7],其工作原理是利用超声波反射回波距离的长短来判断对应的车位上是否有车辆停放,具有车位探测、车位指示、车位预置等功能。

3 车位引导小程序

现在的手机大多数都安装了地图导航,这为车位引导系统的使用提供了基础。目前有部分停车场应用了引导系统小程序,用户在对小程序进行注册绑定完成之后,就可以通过小程序中的地图进行停车场和停车位的搜寻,并利用小程序中的地图导航提示驾驶路线,使得车辆在最短时间内被找到。这种系统整体上包括智能移动终端和寻车模块以及地图模块。其中,智能移动终端可用于获取驾驶者的当前位置,寻车模块安装于该智能移动终端上,用于接收驾驶者的位置信息,根据所接收的位置信息,利用安装于智能移动终端上的地图模块对驾驶者的行走路径进行规划,根据智能移动终端的定位,可获得车辆的停车位置以及驾驶者的寻车起点位置,在返程寻车时,通过地图模块规划出寻车起点位置至停车位置的行走路径[8],以此可实现返程起点位置对停车位置的一个反向寻车,能够提供一种新的停车场寻车方式。

以无锡恒隆商城地下停车场为例,当用户停车以后,在下载的引导系统小程序模块中手动利用手机GPS功能获取其第一当前位置,系统将当前位置进行标记,以此完成对停车位置的记录。在驾驶者事务处理完毕需返程寻车时,用户开启手机上的引导小程序app,通过手机上的GPS功能获得其此时的所处位置,系统利用手机上的地图模块[9],通过所标记的当前位置和停车位置这两个起、终点位置,进而规划出寻车路径,为驾驶者的返程寻车进行导航,这种是目前比较先进的引导系统,具有很好的实用性。

4 结语

新型停车系统通过车牌识别系统、无线通信技术、GPS定位等多项技术于一身,能够实现对停车场车位信息的收集、整理、规划和引导服务,这有效提升了整个系统的完整性,及时更新停车场的各辆车位信息,显示停车场信息,将停车场资源以最高效率的方式进行调整,以实现服务系统的最优化,利润的最大化。随着系统的不断智能化和网络化,采用智能化设备和完善的管理软件,简化或替换人力监管的停车场车辆进出口、现场监控和收费等工作;通过网络进行综合停车管理,最终实现自助停车。