基于多模态数据融合的社区智慧停车系统设计

张 莉

(浙江安防职业技术学院,浙江 温州 325016)

0 引言

未来社区是一个“让老百姓幸福的新平台”。日益突出的老旧小区停车问题,不仅会影响居民的日常生活和出行,还会影响未来社区的建设,严重影响人民群众的幸福指数。本文在对城市现有停车资源的信息采集、汇聚和整合的基础上构建智慧停车服务平台,盘活城市停车资源,并结合智慧商圈的推广应用,构建“车生活”综合价值链,打造智慧停车产业体系。

截至2023年1月,温州市机动车保有量93.3万辆,而市内所有的停车位数远远满足不了日益增长的车辆数,甚至无法弥补原先遗留的停车缺口。通过调查发现,温州停车难的主要原因有:(1)车辆多与车位少供需矛盾明显突出;(2)没有高效的智能停车管理系统,停车位周转效率低;(3)传统的停车场管理手段不能满足未来社区数字化管理的需求;(4)缺乏科学的数字化停车引导系统,停车体验不佳。因此,基于多模态数据融合框架的社区智能停车系统将在正常使用停车资源的同时,有效缓解停车难问题,满足了居民需求,提高了停车数字化管理水平,车位利用率和周转效率也得到明显提升[1]。

1 未来社区智慧停车系统的重要意义

本文从物联网设备数据和停车管理数据的动态处理入手,构建未来社区背景下智慧停车系统,具有重要意义。

1.1 提高未来社区停车数字化程度

大多数小区停车场的数据都比较基础,主要根据车位总数与进入车辆差额显示剩余车位数量,停车引导可视化功能不完善[2]。本文采用多模态数据融合,使用智慧物联网设备实时采集停车大数据,整合停车场景数据并进行高效处理,加强泊位显示准确性,实现车位引导精准停车[2]。同时,管理人员可以及时掌握停车场内车位数量的变化情况,实现数据实时更新,车辆调度智能化,维护停车场公共交通秩序[2]。

1.2 提升数据资源利用率

智慧停车系统采用物联网技术将未来社区停车场中的各种车牌识别传感器、摄像头等设备连结在一起,实现多设备交互协作[2],可以对数据进行多模融合实时处理,提高了数据的真实性、准确性和数据资源利用效率,同时也满足不同智慧停车场景下的数据采集与处理、多模数据融合需求[2]。

1.3 增强未来社区停车管理水平

随着社区车流数据日益增多,管理人员要及时掌握了解停车场泊位、停车状态、订单详情、停车缴费、智能设备的情况[2]。采用多模态数据融合将停车场不断变化的数据采集、处理、整合,在智慧停车系统大数据平台上显示泊位数量、车流量和实时监控视频,使停车场管理水平更加智能化[2]。

2 智慧停车服务系统设计

2.1 系统设计思路

2.1.1 智慧停车服务系统功能

智能停车的实现不仅使停车过程更加智能化、便捷,而且提高了社区资源的配置、停车场的利用率和安全管理水平。如图1所示,智慧停车服务系统功能分为车主模块和未来社区智慧停车管理模块。

图1 智慧停车服务系统功能

2.1.2 智慧停车流程

智慧停车流程如图2所示。车主登录客户端App查询当前停车位情况。入口处通过摄像机实时车牌检测,车主可以在App端或者大数据可视化大屏上看到小区内剩余车位的数量和位置。车主选择好合适的车位后,系统将自动引导进入泊车位路线,车位和车牌数据自动关联,这也为反向寻车提供数据支持[3]。入口处摄像头记录车辆的进出时间,并将其上传至平台数据库。车主在停车结束后可线上支付停车费用。

图2 智慧停车流程

2.2 系统总体框架结构

未来社区智慧停车系统总体框架结构主要由基础设施层、平台层、应用层、服务层、用户认证层和用户层6个部分组成,如图3所示。

图3 智慧停车系统总体架构

图4 智慧停车多模态数据融合

2.3 智慧停车多模态数据融合

本项目基于温州市瓯海区某小区智能停车应用场景,该应用场景的多模态数据来自车主、车辆、停车场三维空间。该系统从室内和室外智能采集数据,数据随着场景的变化而不断更新,多模态数据之间存在空间、时间、时空相关性。鉴于多模态数据具有动态变化、复杂关联等特点,本文结合小区停车应用场景的数据融合需求对其进行组织划分,将多模态数据分为基础录入数据、智能采集数据、关联数据,实现了多模态数据的智能融合和高效管理[4],具体如图 4 所示。

2.4 系统功能模块设计

本文在分析温州市老旧小区智能停车研究现状及停车服务矛盾解决方案的基础上,秉承未来社区创新服务设计理念,提出了温州市老旧小区智能停车服务创新体系,有效组织了停车服务的人、物、设备、交互等部分,并始终贯穿以人为本的理念[5]。本系统在社区智能停车服务App和智慧停车系统可视化平台实现信息云管理、AI停车场规划、停车场云管理、数字收费管理四大系统功能,并进行可用性测试,获得新型停车服务蓝图,如图5所示。

图5 未来社区背景下温州市老旧小区智慧停车服务系统

未来社区背景下温州市老旧小区智慧停车服务系统主要模块功能如下:

2.4.1 车主服务模块

车主首先登录客户端App后可以查询当前车位情况,方便选择或预约停车位。闸机口摄像头采集车辆进入和驶出时间,能够方便实时锁定车辆所在位置、检测空车位并规划最佳路线,并实现引导停车。停车结束后,车主快速完成线上支付离开停车场[6]。

2.4.2 智慧停车大数据管理平台

该系统通过采集到的数据统计各时间段车位的利用率,方便管理人员掌握车位使用状况,对停车场车位进行合理规划并记录车辆出、入停车场时间。停车场管理人员通过监控设备排查违停、逆行、拥堵及灾害隐患等,对车辆出入、停车费收取、车辆位置进行集中管理。

2.4.3 智慧停车场管理模块

停车场出入口处摄像头对车牌准确识别,对停车情况精准掌握和监控,实时更新停车信息。车主可通过客户端App查询车位。当停车场车位已满时,系统

会自动提供车主到附近最近的车位信息。当出现预警情况时,系统及时反馈通知上报,停车场管理人员可以实时监控停车情况,实现小区停车智能化管理[7]。

2.4.4 停车引导模块

泊位情况可以通过智慧停车大数据平台发布,用户可以通过停车引导系统查询实时停泊车位状况,也可以通过客户端App实时查询。

2.4.5 停车缴费管理模块

基于大数据技术的停车缴费管理,车主可使用App、微信、支付宝进行无感支付,无需停车缴费,直接离开小区。运营管理者可以对平台上的停车收费金额进行核算。

2.5 系统应用实践

通过停车场内摄像头等智能物联网设备获取停车场内的多模态数据,在智慧停车大数据可视化平台实时显示车流信息、泊位信息和缴费信息。基于多模态数据融合的未来社区智能停车系统实现了对智能物联网设备数据和停车管理大数据可视化的动态处理,实现了预约停车、泊车查询、停车引导、反向寻车、线上支付等功能[8]。该系统主要有以下几点改进。

2.5.1 停车场管理可视化

该系统将全方位可视化展现泊位、智能设备、人员、车辆信息,方便管理人员进行全面精确的运营和维护。

2.5.2 运营维护科学化

该系统将所有泊位运营状况图形化直观展示,运维管理人员可实时、准确地掌握停车场的整体运营情况,实现运营维护科学化。

2.5.3 数据融合多样化

该系统对停车静态基础数据、动态通行数据进行分析处理,并提供停车、收费、运营KPI指数等,为政府规划部门、物业部门、建设部门、信息化管理部门、交管部门、公安部门等提供决策支撑[9]。

3 系统实践应用效果

3.1 未来社区智慧停车服务实现停车信息服务一体化

建设统一的未来社区智慧停车服务平台,居民可方便快捷地在城市道路内外实现在线支付、预约停车、反向寻车等一体化服务功能。平台的建设和运营还可以打破传统停车资源的信息单一模式,提高停车费运营管理的效率,实现停车资源的有序、规范、统一管理。

3.2 智慧停车客户端App实现数据实时查询

社区可以利用智能物联网设备对现有的停车资源进行升级改造,并通过地磁技术与视频相结合采集道路泊位动态停车数据。车主通过智能停车客户端App可以方便地找到车位,减少因寻车造成的交通堵塞和能源浪费。

3.3 整合公共泊位资源的共享,实现错峰停车

智慧停车服务大数据平台解决了泊位不足和利用率低的问题,实现了区域内外停车数据分析,有效利用现有资源,整合存量停车资源,减轻交通系统压力[10]。管理部门可实行不同时间的停车服务,并可在居民区和周边商业写字楼之间共享停车位,最大限度地利用停车资源,促进区域停车平衡。

3.4 打造智慧停车服务大数据的产业生态圈

通过智慧停车场数字化运营思维激发停车的产业价值。在基础停车服务实施后,可为广大车主提供洗车、保养、车险、租车、购车等一系列增值服务。利用智慧停车系统中庞大的停车数据为整个市场提供更多的资源和服务,构建整个智慧停车服务生态链,最终打造未来社区停车产业生态系统。

4 结语

在未来社区的背景下,人们生活的智能化程度越来越高,停车问题日益突显。本文以温州市老旧小区智慧停车系统需求分析为出发点,详细描述了目前智能停车的整体解决方案和多模态数据融合框架,提出了基于多模态数据融合的智能停车管理系统。实践证明,该系统适用性强,能够满足未来社区场景中智慧停车需求。该系统以多模态数据融合智能终端为载体,完善的智能停车系统管理技术,支持不同停车场景情况下的服务,将面向未来的社区智慧停车服务提升到便捷停车、寻车、缴费的全方位管理服务,并进行可视化、动态的展示,实现了智慧城市创新融合理念的发展,为未来社区管理提供了可执行的通用框架,为构建更加满足目标需求的智能停车解决方案提供了思路[2]。