丛顺 董艺
摘 要:随着智能化、信息化技术的普及,智慧停车已经成为智慧建筑中不可或缺的一个子系统。从停车场管理计费系统、车位引导系统这些传统的智慧停车系统,到自动泊车机器人、反向寻车系统、共享停车位这些新兴停车技术,无一不在朝着更加智慧化、数字化的方向发展。智慧停车可与智慧交通建设相辅相成,实现信息共享。新型智慧停车技术的集成应用可以缓解停车难的“社会病”,提升城市车辆容纳能力,降低公共道路拥挤程度。
关键词:智慧停车 智慧建筑 智慧交通
Abstract:With the popularization of intelligent and information technology, smart parking has become an indispensable subsystem in smart buildings. From traditional smart parking systems such as parking lot management and billing system and parking space guidance system, to emerging parking technologies such as automatic parking robots, reverse parking search system and shared parking spaces, all are moving towards a more intelligent and digital direction. Intelligent parking and intelligent transportation construction can complement each other to realize information sharing. The integrated application of new intelligent parking technology can alleviate the “social disease” of parking difficulty, improve the capacity of urban vehicles, and reduce the congestion of public roads.
Key words:smart parking, smart building, intelligent transportation
1 引言
近年来,我国汽车保有量快速增长,私家车保有量持续大幅攀升,而土地供应量明显不足,且不少停车空间资源因规划不合理而处于负荷饱和或闲置状态,国内停车供需矛盾突出[1]。智慧停车的推行,从停车管理者政府角度,可以节约用地、环保节能、实现政绩民生;从停车使用者角度,可以节约时间、操作便捷、实现收费透明公正;从停车运营者角度,可以节约成本、高效管理、实现持久经营。
新基建包含5G基建、大数据中心、人工智能、新能源汽车充电桩、城际高速铁路和城际轨道交通等[2]。智慧停车在新基建的背景下快速发展,《关于推动城市停车设施发展意见》中提到,到2025年,全国将基本建成配建停车设施为主、路外公共停车设施为辅、路内停车为补充的城市停车系统。届时,智慧停车场渗透率与覆盖率快速提升,权威机构数据预测,2025年整体智慧停车市场规模将达1.4万亿元,5年复合增长率为19%。
2 智慧停车行业综述
2.1 智慧停车概念
智慧停车系统是利用无线通信技术、移动互联网技术、全球定位技术等在城市停车场运营过程中实现实时信息的同步采集、管理和分析,并且可以追踪、监控城市停车场整体情况,实现停车资源实时更新、查询、预订、共享等的一体化服务[3]。
智慧停车的核心是对停车场的资源优化和整合,消除停车场信息系统孤岛的现象。各停车场数据实时互联,使系统能及时知道空余泊位,从而通过移动终端引导车主至空余停车场,在不增设停车位的情况下,减少车位的空置率。因此,智慧停车目的在于帮助车主更便捷地获得周边停车场的空余车位信息及自动缴停车费,实现停车位资源利用率的最大化和车主停车服务的最优化。
2.2 传统智慧停车系统
停车场管理系统主要在车库出入口进行管理。可通过车牌识别、人车复核等技术实现出入口控制、监视与图像抓拍、行车信号指示、车辆防盗报警、计时停车收费等功能。车位引导系统可让车主寻找车位更加高效。车位引导终端通过视频方式判断车位是否有车辆,再由车位指示灯及车位引导屏发布信息给寻找车位的车主,引导车主以最快捷的路线找到最近的空余车位。另外,基于车位引导及反向寻车系统在每个车位处都设置的视频终端,可实现对车辆附近人员行为分析,当可疑人员出现时,可及时发现并自动报警。除视频方式外,也可通过增设拾音器等设备,对声纹进行分析,识别玻璃破碎等疑似犯罪行为声音进行防盗报警;亦可视频拾音联动,降低报警误报率,提高可靠性。
2.3 新型智慧停车技术
结合车位引导与机器人系统,自动泊车机器人应运而生。在系统熟知每个车位是否有车辆停放,每辆车停放的具体位置的前提下,机器人可将需要停放的车辆自动移动至空闲车位,也可將指定车辆送至出口处。泊车机器人的操作由整个智慧停车系统统一控制,比人工操作更加精准、快捷,不仅可以降低车库内发生刮损、碰撞事故的概率,还可以提高车库车位密度,增加车库容纳能力[4]。
车位需求随时间波动而变化,如何使车位资源效益最大化,“共享与预约”是一种非常实用又合理的分配方式,可根据车位所属权限的不同,设置不同的共享管理模式。目前,共享停车位系统大多还停留在信息共享的层面,能够联动车库内管理系统,乃至控制车位设备的软件,多数为内部用户所用,更大范围的共享停车位尚待开发。
室内导航目前已成为会展建筑中较受欢迎的系统,可基于蓝牙、WiFi、地磁、GPS等多种技术实现[5]。在智慧停车应用中,可与传统的车位引导与反向寻车系统结合,让车主在找车、找车位时,参照室内导航系统指引,更加便捷。
3 智慧停车发展历程
中国智慧停车经历基础信息化(1.0)、平台联网化(2.0)、无人化管理(3.0)三个发展阶段。目前,中国智慧停车处于3.0阶段。停车场实现无人化管理,车主从入库、缴费到出库一系列操作皆自助完成。在政策的大力推动和扶持下,智慧停车系统将做到快速覆盖,并从停车问题突出的一线城市不断往二三四线城市下沉。
智慧停车的发展从狭义至广义包括车位、停车场、城市三个层级[6]。在车位级,视频桩、地磁感应、智能车位锁三大主流技术帮助停车场实现自动计费与车位联网。在停车场级,主要核心应用包括车牌识别、车位管理、不停车收费,缩短车辆进出时所耗费的时间。在城市级,多个停车场数据上传至城市云平台,形成一张网,进行集中化管理。最终智慧停车需达到城市级的运营,才能解决停车难、管理难的问题。
城市级智慧停车3.0整体架构包括硬件层、网络层、平台层、运营层和服务层。硬件层是城市停车系统运行的基础设施,为用户提供停车服务,为平台提供业务数据。停车场分路内停车和路外停车。路内停车设备采用地磁车检器和收费巡检PDA识别泊位状态,准确计算车辆停放时长;路外停车硬件设备包括道闸、控制器、监控摄像机等。网络层是物联网的通讯基础,借助互联网进行业务数据传输。平台层包括IoT平台及云数据中心两部分[7]。IoT平台将从硬件设备传来的数据进行分析处理后发送至应用平台辅助完成业务。部署于云平台的停车业务支撑服务涵盖资源接入、数据接入、服务接入、用户接入、停车运营等基础业务服务能力。运营层是城市停车平台的核心业务层,其全面实现停车业务一体化业务能力,整合停车前服务至停车后服务多个环节,实现线上线下全场景闭环功能。服务层借助移动互联技术、GPS定位技术、地图导航技术、图像识别及可视化技术,研发相关APP、公众号、运营管理视窗及资源开放接口。整体架构自下至上打通停车场信息孤岛的现象。
4 智慧停车应用状况
4.1 竞争格局
中国智慧停车行业竞争者主要分停车设备供应商、安防设备供应商和互联网企业三大类型。其中,停车设备供应商掌握多数的停车场资源,且具备丰富的停车场运营经验,竞争优势较为明显。互联网企业通过免费送、维修、运营等服务快速扩张,但是未来在资金寒冬的背景下难以为继,三免模式下盈亏平衡点高。智慧停车设备价格高,更换次数频繁且停车场零散,导致获客成本高,而高成本则导致流量增速慢,所以免费送设备获取流量难以持续。
智慧停车行业总体呈零散化,区域化,整体集中度不高,仍在高速发展阶段,各企业不断在抢占资源状态[8]。智慧停车行业竞争格局与地产行业相似,每个智慧停车企业负责一片小区域,难以做到较强的覆盖度。随着政府资金的支持及银行贷款的支撑,头部智慧停车企业能拿到更多资金去抢占停车场资源,扩大市场份额。同时头部智慧停车企业亦能通过收购底部企业获得资源,进一步提高未来行业集中度。
4.2 驱动因素
国内民用车保有量持续增长,停车位数量增长远不及汽车保有量上涨速度,形成巨大缺口,迫切需要增添新的停车位。中国民用车保有量增長速度自2016年起开始放缓,但仍保持9%以上增长。截至2019年,中国每千人汽车保有量仅为173辆,远低于美国的837辆、日本的591辆。因此,未来中国汽车保有量仍有较大的增长空间。反观中国停车位数量增长个数远低于汽车保有量的上升,造成停车位缺口逐步扩大。2020年,停车位增添约1564万个,但民用车保有量却增加多达2000多万辆,停车位缺口上升500万个。2020年,中国汽车保有量与车位规模比例为1:0.4,国际理想比例为1:1.3,中国远未达国际标准,所以中国停车位数量仍有大幅增长的空间。
智慧停车系统能在相对低成本和短时间下,通过网联技术,整合现有资源,正确引导车主寻找泊位,盘活车位利用率,从侧面增加停车位数量。一套智慧停车系统的售价相较于新建停车场,在现有停车场基础上进行智慧化升级改造的成本更低、建设周期更短,是更具性价比的方案。智慧停车高效地解决停车位数量短缺的问题,未来渗透率将不断提高。
4.3 制约因素
智慧停车本意是连接一个个停车场信息孤岛,形成一张相互连通的网,但是由于各智慧停车企业为保证自身资源优势,拒绝企业间的共享,形成人为的信息孤岛。并且中国智慧停车行业规范化程度低,缺乏统一的行业建设标准。各地方城市的智慧停车系统由不同的企业承揽,建设时欠缺统一的规范依据。使得各智慧停车系统方案提供商为打造差异化产品及加强自身的竞争优势,将系统间架构设计不同于竞争者,导致整体城市信息交换和系统集成困难。
市场上存在大量智慧停车企业及衍生品,系统的不统一使车主用户体验大幅下降,阻碍智慧停车的发展。截至2020年,中国企业经营范围含“停车”的企业多达63.2万家,其中智慧停车相关企业有近千家。各智慧停车产品及服务提供商各自为阵,推出的产品系统互不兼容。以智慧停车APP产品为例,市场上无一款全国通用的智慧停车APP,每款智慧停车APP仅限自有停车资源,信息不互通共享,违背智慧停车的本意。同时车主需切换不同的APP以找到不同区域的停车信息,使其用户体验下降,不利于智慧停车网络的普及。
未来,政府需大力协助企业间资源的互通,打造完整的智慧停车生态,才能使智慧停车真正落地。
5 智慧停车市场前景
5.1 市场规模推算逻辑
从底层测算逻辑来看,中国汽车的保有量、智慧停车场的渗透率和旧停车场改造率决定整体中国智慧停车市场的规模。其中政府多项鼓励汽车消费政策使汽车保有量持续攀升,商务部在2021年1月出台《关于提振大宗消费重点消费促进释放农村消费潜力若干措施的通知》,其中包含多项鼓励汽车消费政策,刺激汽车销量,使汽车保有量保持高增长。在汽车保有量高速增长的情况下,智慧停车场的需求益发突出,迫使智慧停车体系尽快建立,从而解决无位可停的问题。因此,智慧停车行业将进入高速增长阶段。
5.2 短期发展趋势
未来智慧停车系统将往更智能、更便捷方向发展,从用户角度出发,尽可能减少车主从入库到出库的时间。截至2021年5月,智慧停车出场多数采取出场前车主自助扫码缴费,部分车主因忘记扫二维码或未找到二维码缴费导致在出库闸停留,阻碍后续车辆出场,造成堵塞。
为此,在未来3年内,智慧停车系统将进一步升级,免去自助缴费环节,实现无感支付。车主进入车场并泊车后,车牌将被识别并录入后台系统。车主通过APP开通自动支付功能,使智慧停车系统与个人钱包连接。当车主驾车离开停车场时,智慧停车系统将自动识别离开车辆车牌,实现自动收费,免去车主扫码的繁琐步骤,增加用户体验,从而加强客户端的粘性。
5.3 长期发展趋势
AVP(自主代客泊车系统)指在距离停车位一定距离,车主下车并通过手机APP下达泊车指令,车辆在接收到指令后可自动驾驶至停车场的停车位,无须车主操纵[9]。车主取车时通过APP下达取车指令,车辆接收到指令后可从停车位自动驾驶到指定上客点接驾。
未来5年内,智慧停车随着自动驾驶的升级,有望实现AVP。从技术端和需求端来看,AVP有望先于L3落地。在技术端层面,AVP和L3技术要求类似,但AVP是在低速下行驶,所以技术挑战比L3简单。从需求端而言,AVP大幅减少车主停车及取车时间,改善交通运行模式,便利市民出行。截至2021年,多家车企已开始研发AVP系统,且取得相应成果,预计未来5年能实现商业化应用。
AVP技术路线分车端智能、车场协同及场端智能,其中多数企业以车端智能为主,如法雷奥、德赛等T1供应商。互联网或电信运营商凭借数字技术优势,从车路协同切入实现AVP。
6 结语
智慧停车涉及个人的生活、工作、出行和消费,并且可以连接不同消费场景,是智慧城市的重要环节。目前各大城市都在建设智慧城市、智慧乡村,其中智慧交通是无论城市和乡村都不能忽略的重点建设内容。建筑或园区内的智慧停车建设可与智慧交通互联互通,进一步打破建筑园区与城市之间的信息壁垒,更大范围地共享車位信息。
智慧停车是目前正在快速发展的新型智慧化系统,其发展对于车主、业主乃至社会都有重要意义。传统功能均已经成熟,新型系统又在传统功能的基础上,带来了更进一步的便利和智慧。随着技术的发展与社会需求的提高,智慧停车必然会发展出更加实用与便捷的功能。
课题项目:中建股份科技研发课题(CSCEC-2018-Z-8)。
参考文献:
[1]杨萍玉.全视频智慧停车场集成技术应用[J].中国公共安全,2017(9):45-47.
[2]王华安.互联网+智慧停车市场竞争态势加剧[J].中国公共安全,2016(18):23-26.
[3]涂浩.基于智慧停车的车位共享系统组成、模式及关键问题研究[J].交通节能与环保,2018,14(1):31-33.
[4]贾诺.基于Android的智慧停车信息查询系统客户端设计与实现[D].大连,大连交通大学,2015,6.
[5]李宏侠.物联网技术在智慧园区停车场系统中的应用研究[D].长安大学,2013,6.
[6]杨曼林,郑帮泽,王欢.基于整数规划模型的停车场优化设计研究[J].中国新通信,2020,22(15): 67-67.
[7]郝树运.AGV智能停车库路径规划与布局优化研究[D].北京:北京交通大学,2019.
[8]张平,陈志龙,刘康,等.北京中关村西区地下停车系统出入口交通特性分析[J].解放军理工大学学报(自然科学版),2016,17(1):43-48.
[9]孙霞霞,刘佳.智慧停车行业发展现状、展望及对策[J].中国高新科技,2021,93(09):126-127.