智能化技术在校园接送系统中的应用

毛 娟，徐 瑜

（湖南省邮电规划设计院有限公司，湖南 长沙 410026）

0 引言

城区中小学上下学时段产生的接送拥堵问题，对学生人身安全和周边道路交通秩序产生了重大影响，是广大学生家长强烈关注的问题，也是交警部门迫切希望解决的难题[1]。

（1）校园进出车流量波动大。校园车辆的突出特点是机动车流量高峰期为上学及放学时段，其他时间段车辆较少。

（2）校内固定停车位不足。由于前期规划或其他原因限制，一般学校停车位远不远不足以支撑所有接送学生车辆，所以很多学校并不对外开放停车位，从而造成上下学时段接送学生车辆只能在校门口占路停放。

（3）缺乏完善的管理制度。接送学生车辆停车管理混乱，部分机动车随意占用人行道和车行道，机动车和自行车、电动车等穿插停放，人车未分流，交通无秩序。另外学生和家长没有有效的沟通工具，学生很难迅速找到家长的车，存在很大安全隐患。

1 现状及需求分析

1.1 现状分析

该小学校园总建筑面积约24 000平方米，两个校门，分别面向学校东西两侧市政马路。校园内有四栋教学楼，一个300米环形跑道的田径场。其中，田径场地面标高44.7米，南侧临市政马路。学校现有教职工207人，教学班80个，学生共3 961人。

根据调研数据，教职工车有量为86辆，校内现有停车位仅30个，教职工停车需求都无法完全满足。上下学时段学生接送主要集中在东西两个校门口。学生上下学交通状况统计如表1所示。

表1 学生上下学交通状况统计

从表1数据可以看出，该小学学生规模较大、接送车辆多，机动车与非机动车接送均汇聚于两个校门门前区域，上下学高峰时段交通秩序非常混乱。

结合该小学建筑现状，建筑设计人员提出了一个“地下换乘空间”的概念，充分利用田径场的地形高差，将田径场用地下方建设成一个大规模停车场。通过配套相关智能化的技术手段，构造一套智慧校园地下接送系统。

1.2 智慧管理需求分析

因校园接送停车需求的特殊性，上学时段和假期时段差异大，假期停车场基本空闲，利用率低。为避免资源浪费，本项目在满足学校学生接送系统正常运行的情况下，规划在假期时段向社会车辆开放。对停车场管理者来说，需综合考虑针对家长车辆和社会车辆的不同管理模式，以获取相应的经济效益[2]。

若采用传统的人工管理方法，管理工作难度较大，车辆的通行率和安全性差，无法统计车辆的出入数据，学校管理人员无法进行实时调度；其次学生家长无法精确了解学生放学及停车位相关信息，需要花费较多时间寻找空车位，造成车辆出入时间长等一系列问题。

为保证车辆的有序出入，及时通行，设置停车场的智慧管理系统。利用智能化技术对停车场进行管理，提高管理的有效性、安全性、可靠性和停车场运行的自动化程度，减少人工参与，最大限度地减少人员费用以及由于人为失误或舞弊造成的损失，提高整个停车场的经济性、安全性与使用效率。

2 建设目标

（1）优化交通组织：在保证接送车辆行车效率及师生行走安全的前提下，充分利用现有空间资源，合理规划平面布局。

（2）实现智慧停车：建设相应智能化系统，实现停车智能化、安防立体化、运维自动化、接送精准化。

3 功能规划

3.1 停车智能化

3.1.1 车辆自动识别

车道出入口均采用车牌自动识别进出场管理方式，实现无人值守，无感通行，无感支付。现场配置200万像素高清车牌识别摄像机，配置高速道闸，升降时间1～2 s，确保车辆快速通行。

基于深度学习算法的车牌识别系统，自动获取车辆号牌，接送时段禁止非会员车辆进入停车场；实现实时计时、计费。

3.1.2 车位引导

在停车位上方安装视频车位检测器，视频车位检测器集智能识别检测与显示功能为一体，可精准识别出车辆的车牌号、车身颜色、车标、车型。当车位指示灯显示红色时，表示车位检测器所覆盖范围内无空车位；当显示绿色时，表示车位检测器所覆盖范围内有空车位。车位引导屏从管理平台获取关联区域相关车位检测器检测信息实时更新区域余位信息，实现车位数字化管理，为精准停车引导和导航提供服务。

3.1.3 反向寻车

车主进入停车场取车前，通过手机App即可根据车牌号码查询自己的车辆状态、所停位置。支持模糊查询，可根据车牌号码其中几位查询，列出匹配车牌，用户通过查询关联实时视频预览图像，进一步确认当前的查看是否为自己所要查询的车辆，并可规划最优路线。

一旦确定车辆，由系统规划出最优的寻车路线，按照指示的路线车主可以最快速地寻找到自己的爱车，车辆驶出车位后，户外及室内的信息指示屏会自动将当前位置的空车位数增加1，完成本次反向寻车。

3.1.4 信息发布

（1）学生集散区显示屏：基于地图模式显示学生姓名、关联车牌号、车位号等信息。学生可通过大屏信息及时了解家长车辆停放相关信息。

（2）家长等待区显示屏：显示学校各个年级的放学信息，以及学生通过智能道闸进出校园的相关信息。

3.2 安防立体化

3.2.1 通道管理

在车库学生集散区和家长等候区之间设置智能人行道闸，配置人脸识别组件及测温组件，对车辆接送上下学的学生进行管理。上学时段，学生下车后经过智能道闸刷卡或人脸识别进入校园；放学时段，学生进入地下停车场经过智能道闸刷卡或人脸识别离开校园。

在校园大门入口处设置智能人行道闸，配置人脸识别组件及测温组件，对步行或非机动车接送上下学的学生进行管理。上学时段，学生经过校园到达门口智能道闸刷卡或人脸识别进入校园；放学时段，学生经过大门口智能道闸刷卡或人脸识别离开校园。

学生通过地下车库或学校大门进出校园，管理平台将自动发送相关信息至关联家长手机。

在地下车库楼梯间出入口设置门禁，主要通过限制社会人员通过楼梯间进入校园。教职工停车后可通过人脸识别或一卡通刷卡进入楼梯间。

3.2.2 视频监控

在停车场出入口、楼梯间、电梯前室以及停车场内公共区域设置高清视频监控摄像机，在停车场学生等待区和家长等候区设置人脸识别摄像机，对车辆及人员出入进行有效的视频监控。

实现采集和传输不同分辨率下的昼夜实时视频；支持视频的亮度、对比度、饱和度等参数的动态调节；全方位无死角覆盖；有重大群体性事件或突发事件时，可进行智能分析，主动预警。

3.3 运维自动化

3.3.1 环境监测

本项目地下车库属于半封闭建筑，汽车尾气是其主要空气污染来源。汽车尾气主要成分为一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等，其中一氧化碳和二氧化硫属于有毒气体，会对人体的中枢神经和心血管系统产生危害。

本项目设计环境监测系统，配置智能环境传感器，实时获取车库内相关空气质量数据，如一氧化碳浓度、氮氧化合物浓度、PM2.5、PM10以及环境温湿度等参数。

监测数据经过运算分析后通过管理平台将数据较化为可视化公告，在大屏显示或手机上显示，让进入地下车库的人群能实时掌握该区域的空气质量情况，为公众提供知情权。

根据CO浓度对新风设备进行联动控制，达到按需自动通风换气的目的。在遇到地下车库CO浓度超标等特殊严重的室内污染情况时，及时向管理人员报警，提高管理单位在环保治理决策上的合理性，加快改善空气质量的效率。

3.3.2 智能照明

为响应国家低碳环保的号召，本项目设计智能照明系统，实现按需用电，节能减排。整个车库照明采用分区、分时段（早中晚、节假日）、分场景等多种方式控制，无须人工干预，自动运行。

对停车场的照明布局以及车流量进行分析，预设不同照明模式，主要为高峰模式及节能模式。

（1）高峰模式：在早晚上下学时段启动高峰模式，自动开启全部照明灯，处于高亮状态，应急照明处于常亮状态，以保证行车安全。

（2）节能模式：除早晚上下学高峰期的其他时段，启动普通模式，自动关闭一半的照明灯（具体按实际需求调整），应急照明处于常亮状态。通过在车道上方、车库上方、通道口等位置安装移动传感器对照明进行自动控制。当有车辆通过，联动启动相应区域的较高亮度灯，车走后维持低亮或延时关闭灯；当有人经过，联动启动相应区域的较高亮度灯，无人时维持低亮或延时关闭。开启和关闭的延时时间可按需设定，实现“车来灯亮，车走灯灭”的效果，节约能源。

在车库合适位置设置多功能面板，面板配置一键启动、预设场景、回路控制等功能，管理人员通过面板可以掌握和控制整个地下车库的照明。

3.4 接送精准化

3.4.1 学校管理

学校合理安排班级错峰放学时段。班级管理人员通过网页或手机App实时发送班级上下学信息，并推送至家长等候区显示大屏及家长App手机端。每个班级分别收集学生接送车辆的相关信息。每个学生配置一张录入个人信息的智慧卡，可凭智慧卡在地下车库学生等候区闸道刷卡进出校园。对于学生家长不按学校规定，乱停乱下的行为，采取与学校班级评优相关联等措施。

3.4.2 上学流程

接送车辆在指定区域即停即走，学校安排志愿者开关车门与维持现场秩序，以保证通畅与安全。当注册车辆进入车库入口时，出入口管理系统自动放闸；车辆进入车库，平台根据目前车库内交通情况，引导此车驶入接车区或者停至停车区；接车区送学生车辆即停即走。学生通过人行道闸刷卡或通过人脸识别进入校园，相关信息推送给App关联家长。

3.4.3 放学流程

设置学生集散区与家长等待区，配对后通过人行走道专属区域上下车，同时配备志愿者维持现场秩序，以保证通畅与安全。当注册车辆进入车库入口时，出入口管理系统自动放闸；车辆进入车库，平台根据目前车库内交通情况，引导此车驶入接车区或者停至停车区；高年级学生通过集散区显示大屏获得家长车辆的停车位置信息，通过人行道闸刷卡离开校园，自行步行至家长停车位。低年级学生家长车辆停至停车区，家长下车至家长等候区接学生，学生通过人行道闸刷卡离开校园，由家长带领步行至停车位。

3 结束语

本项目在校园运动场下建设停车场，采用相关智能化技术，构建了一个智慧化的地下接送系统。通过合理的设计布局，实现人车分流，既满足了学生接送车辆的迫切需求，保障了学生上下学的交通安全，又有效缓解了校园周边的交通压力。■