停车场车位锁的智慧方案：闭环式云控制系统

秦耀泽，吴梓琦

（北京城市学院 信息学部，北京 101300）

0 引 言

随着我国经济的高速发展，人们的消费水平不断提高，汽车逐渐成为不可或缺的代步工具。国内汽车保有量呈逐年直线上升趋势，同时停车难问题日益突出。当前停车市场发展现状如图1所示。根据国家发改委统计，日前我国大城市汽车与停车位之比约为1∶0.8，中小城市约为1∶0.5，城市停车位缺口多达5 000万个，车位短缺已经成为导致停车难的重要因素之一。在整体车位不足的情况下，还存在“车位等车”的现象，造成停车位利用率低。我国停车场中90%车位是由小区和社会企业共同管理，面对大量车位数据，作为管理方无法及时合理地安排，导致车主的“车等车位”和管理者的“车位等车”情况时有发生。因此，亟需一套车主与管理方之间的数据交互平台，最大程度上让用户知位可停、管理方有位可供。

图1 当前停车市场发展现状

在物联网技术蓬勃发展的今天，如何有效地利用相对有限的空间资源，成为智慧城市建设中首先要解决的问题。本文通过“互联网+停车”的方式来实现智慧停车全过程的智能化，用户可以更方便、快捷地了解停车信息，管理者借助管理系统实现车位的高效利用，有效打破“车等车位”和“车位等车”的信息壁垒。

1 车碌：智慧停车闭环系统

车碌智慧停车闭环系统是一种基于云控制系统理论的智能泊车系统，包括车主停车、一键寻车、云端管理车位、车位状态监控和异常状态报警，服务体系如图2所示。以创新驱动发展理念，从用户视角构建全新的智慧停车新模式。通过与多家非营利性居民区停车场及营利性公共停车场的合作，实现城市停车位数据的实时获取和即时决策，为停车资源的科学分配提供可靠的数据参考，发挥其最大作用。

图2 车碌智慧停车闭环服务体系

2 系统运行总体框架

车碌智慧停车闭环系统运行总体框架如图3所示，主要分为三个模块：车位锁模块、用户端的小程序模块和停车场运营管理模块。整个运行体系中各部分的操作是在其中央调度的云基础上完成的。

图3 车碌智慧停车系统运行总体框架

2.1 车位锁模块

车位锁模块是承载数据收发的重要核心部分，也是整套系统稳定运行的硬件支持，由通信模块、控制模块和传感器模块三部分共同组成。

2.1.1 通信模块

通信模块是系统的命脉，数据的双向传输依靠通信模块和与其对应的协议共同完成。本系统的通信模块主要使用GPRS实现，其费用低廉、永远在线、可快速登录、高速传输、组网灵活和信道通畅等特点为信息稳定传输保驾护航。借助GPRS通信技术，按照通信协议规定向云端定时播报状态和按照来自云端的指令执行，其通信协议见表1所列。

表1 车碌车位锁通信模块通信协议：车锁信息实时播报

2.1.2 控制模块

控制模块对于车位锁模块是至关重要的执行机构，由步进电机和核心控制板构成。核心控制板与通信模块相连并接收云端指令。如需开锁，传感器模组会检测此时状态，新指令传递给步进电机后会执行开锁操作，以此类推。

2.1.3 传感器模块

传感器负责检测当前车位锁摇臂倾斜角度，进而最大程度监测车位状态，以便管理运营者及时发现并解决异常状态。表2所列为传感器与车位状态对应关系。

表2 传感器角度与车位状态、车位锁对应关系

2.2 用户小程序模块

用户是本系统的使用者，程序的便捷操作决定了用户体验。按照相关设计，结合自身程序开发能力，为用户设计搭建配套服务小程序“车碌”。车碌微信小程序设计如图4所示，其主要承载用户使用绑定、寻车和缴费三大板块，最大程度地通过一款工具实现全部功能，方便用户使用与体验。

图4 车碌微信小程序设计

2.3 停车场运营管理模块

车碌智慧停车管理平台与可视化模组如图5所示。管理运营方可以借助车碌智慧停车管理系统，较大程度完成对车位锁当前状态的查看，做到及时维修，实时留存记录供运营方参考；通过可视化方案可以较为清晰地向他人展示车位锁的使用情况以及停车场的运营状况，辅助管理人员更加高效地管理整个停车场。不仅如此，还可以开发智慧停车场配套服务设施，例如将车碌智慧引导牌（如图6所示）与停车管理平台联动，实时获取空余车位并展示给用户。

图5 车碌智慧停车管理平台与可视化模组

图6 车碌智慧引导牌

3 服务介绍

智能停车是在“互联网+停车+云控制系统”背景下提出的，以智能泊车服务为主，并结合管理方的需求提供个性化停车服务，为用户提供更高效的停车体验；用户可以通过小程序与车位锁搭配使用，在终端完成停车、缴费、寻车，极大地提高了停车效率。车碌智慧停车服务具体流程如图7所示。

图7 车碌智慧停车服务流程

4 结 语

针对城市停车资源紧张、部分车位利用率低的问题，本文以云控制系统理论为基础，设计了一个基于云控制系统理论的车辆智能泊车系统。该系统基于车位锁、用户小程序和管理平台三方共同构建起智能停车新模式，车位锁借助于通信模块将数据传送给云控制系统，通过平台进行调度分析后，将停车信息发送到用户端，用户可以及时了解停车信息。在底层，实现了停车信息的最大限度分离，缓解底层运算。运用云控制系统，科学合理地配置停车资源，进一步推进智慧城市落地。