基于车联网技术停车场管理系统的应用

韩淑芳 于宏彪 王佳美

（安科智慧城市技术（中国）有限公司上海分公司 200062 上海）

1 国内外智能停车场管理系统发展现状

目前国内外停车管理公司大多是针对某一方面的研究，例如停车场的停车诱导系统、停车场管理的停车收费系统等，取得了良好的效果，为智能化停车场管理体系的研究提供了理论与实践基础［1］。

国外，早在20世纪1971年，在德国的亚琛市就建立了停车诱导系统。这也被认为是世界上最早的停车诱导系统。该系统对市内的12处停车场在主要的交叉路口设置了光电显示的停车场诱导标志，截至1980年控制对象增加到了40处，诱导标志由远距离控制，促进了现有停车场的有效利用。日本于1973年在柏市建立了日本最早的停车诱导系统。所提供的信息以停车场的使用状况、车位数以及停车场的位置等为主。日本的停车诱导信息发布系统集成在日本警察厅开展的UTMS（universal traffic management system）项目中，通过UTMS的交通管理综合集成系统发布停车诱导信息。日本采用区域、主要路口、停车场内三级引导电子显示牌，显示停车场在区域中的位置，停车场的行车方向和是否有空车位的信息。大约同一时期在法国、英国、瑞士等国也相继建立了类似的系统。

国内，北京于2001年起先后在王府井、北京站以及西单等地区建立了停车诱导系统。上海于2002年起在黄浦区建立了“停车诱导系统示范”工程，整个工程共有36处、64块停车诱导发布牌，覆盖了整个黄浦区中心区域，包括39个对外开放停车库的5 900多个车位，对停车难的解决起到了一定的辅助作用。近年来，广州、沈阳、太原、青岛等城市相继建立了停车诱导系统。但我国由于引入停车诱导系统的时间比较短，各个城市的交通情况各不相同，停车诱导系统还处于完善阶段，主要存在以下不足：

（1）缺少整体上规范停车诱导系统中各个子系统的规范体系。停车场信息采集、空闲车位信息发布以及行车路径诱导等都需要统一的管理。

（2）停车诱导系统的信息发布方式比较单一，仅仅采用VMS显示屏这种单一形式，并且能够发布的信息也很单一，只能发布相应停车场实时空余车位信息。空车位采集仅考虑停车场，涉及到停车场数量以及停车场周边交通情况的很少。所发布的信息为实时采集信息，缺少对相关信息的预测能力。

（3）目前停车诱导系统为驾驶者提供的路径诱导主要是静态路径诱导，缺少对交通情况变化的预测性，容易造成消息滞后与局部拥堵现象。

（4）没有将现有的停车资源充分整合。当城市某处一个或若干个停车场因泊位己满或关闭无法提供停车服务时，缺乏引导车辆及时利用周边范围内其他具备空闲泊位的停车设施的协调办法。

面对这一系列难题，本文提出基于车联网［2］技术的一种停车场管理系统，该系统是一种高效快捷、公正准确、科学经济的停车场管理手段，是停车场对于车辆实行动态和静态管理的综合。从用户的角度看，其服务高效、准确无误；从管理者的角度看，其易于操作维护、动化程度高、大大减轻管理者的劳动强度；从投资者角度看，彻底杜绝失误及任何形式的作弊，防止停车费用流失，使投资者的回报有了可靠的保证。

而从趋势上看，智能停车场管理系统应向更高程度的智能化、合理化、人性化方向发展。比如在智能化方面要更便于整个停车场的维护管理，以及在性能上更稳定可靠。在合理化方面，价格上要合理，避免一方面车辆乱停，另一方面停车场内车位空闲；在人性化方面，能够让车主更便捷地找到车位。

2 系统介绍

车辆运行监控系统长久以来都是智能交通发展的重点领域。在国际上，美国、日本通过车辆和道路之间建立有效的信息通信，已经实现了智能交通的管理和信息服务。而 Wi－Fi、RFID等无线通信技术近年来也在交通运输领域智能化管理中得到了应用，如在智能公交定位管理和信号优先、智能停车场管理、车辆类型及流量信息采集、路桥电子不停车收费及车辆速度计算分析等方面取得了一定的应用成效。目前高速公路使用的ETC系统实际上就是车联网的一种应用。本文将车联网技术应用于停车管理系统，从而实现不停车收费及停车引导等多项智能服务。

基于车联网技术的停车场管理系统是集感应式智能卡技术、计算机网络、视频监控、图像识别与处理及自动控制技术于一体，对停车场内的车辆进行自动化管理，包括车辆身份判断、出入控制、车牌自动识别、车位检索、车位引导、图像显示、时间计算、费用收取及核查、语音提示、自动取（收）卡等。它能有效地控制车辆通行情况，记录所有详细资料并自动计算收费额度，实现对场内车辆与收费的安全管理。

2.1 总体架构

停车场管理系统主要由前端设备、传输网络、管理中心组成。见图1。

图1 系统架构

前端设备主要用来采集数据、信息发布、语音提示、报警显示等。前端设备包括信息读写器、地磁感应器、车牌识别及视频监控摄像机、栏杆机、扬声器和信息显示牌等。

传输网络主要用来将前端收集到的信息发送到管理中心。网络环境支持 WIFI、3G／4G、GPRS技术。

管理中心提供的功能包括设备管理、车辆管理、计费管理、用户管理、记录与查询管理和数据统计等。由应用服务器、WEB服务器、数据库服务器、客户端和呼叫中心组成。

2.2 系统工作流程

（1）车辆驶入停车场的过程。当车辆驶入停车场入口时，流程见图2。

图2 入口工作流程

①车位信息提示。当车辆进入停车场，入口处有个信息显示牌，显示车位已用位数及空余的位数，若停车场没有空余车位，信息显示牌提示车位已满。

②车辆信息识别。路侧读写器从车载终端中获取相关车辆信息，送系统主机处理，同时对车辆进行车牌识别。

③车辆信息匹配。判断读取到车辆标签信息与车牌信息是否匹配。匹配过程分2种情况，见图3。

图3 车辆信息匹配

④匹配结果处理。匹配结果的处理过程，如入口工作流程图所述。车辆标签与车牌信息匹配成功，则为常规车辆。若是已预定车位的车辆，读写器将车位号信息写入车辆标签，系统通过语音提示引导车辆驶入停车位置，并开始收费计时。若不是预定的车辆，系统分配一个车位号，读写器将车位号信息写入车辆标签，系统通过语音提示引导车辆驶入停车位置，并开始收费计时。若车辆标签信息与车牌信息不匹配，则为异常车辆。系统提示驾驶员在入口处自动取卡机取临时卡＋车位号（纸条），并将该车辆的信息上传到公安部门备案，此时系统开始收费计时。

（2）停车过程。停车场分为2块区域：异常车辆区域、常规车辆区域。见图4。

图4 停车场区域

车辆引导过程中，有车辆标签的车，通过语音引导找到正确的停车位置，当车辆错误停入车位，系统会报警提示。持有临时停车卡的车辆，需通过信息提示牌指引车辆行驶到临时卡区域。每个停车位有自动锁车器，当车辆停到车位后系统自动上锁。

（3）车辆离开停车场的工作流程。见图5。

图5 出口工作流程

临时停车卡停车区域旁设有自助缴费机，持有临时卡的车辆需要自助缴费。缴费成功后，系统自动将车位锁解除，车辆驶出停车场。持有车辆标签的车辆驶出停车场出口，读写器自动读取车辆标签获取停车时间，系统自动收取费额。费额显示在路侧信息显示牌上，车辆驶过完成交易。

2.3 管理平台介绍

①呼叫中心。用户通过拨打呼叫中心号码，直接咨询、预订车位，同时提供短信服务、语音推送等。

②设备管理。对停车场的前端设备管理。

③监控模块。对停车场出入口以及停车场的实时动态进行监控。

④结算模块。对每辆车交易额的结算、每天的交易额的结算、每月交易额的结算等。

⑤记录与查询模块。对车流量信息、收费信息、前端采集信息的记录，同时可以查询相关信息。

⑥车辆管理模块。对信息不一致车辆进行记录，并将信息上传到公安部门。

⑦统计模块。对部分报表图形对比分析，可在需要时生成、打印规定的各种统计报表。

3 结语

该系统在停车收费系统中具有一定的优越性，具体体现在以下方面：

（1）减少车辆尾气排放。减少使用者对停车场的寻找时间，减少车辆因搜索泊位产生的无效低速行驶，降低城市污染。

（2）提高交通运行效率。减少部分道路交通流，避免由于等候或寻找停车泊位造成的无效行驶，有助于维护交通秩序，整合信息化停车资源，提高停车场的周转率，降低空置率，提高停车场的便利性和停车场的使用效率，同时保障停车场的经济效益。

（3）降低交通事故风险。调节驾车出行者的车内情绪，缓解因寻找泊位而可能产生的焦虑急躁，减少违章停车行为，降低交通安全隐患。

（4）提高城市服务水平。停车系统的实施要求高水平的停车场管理，这为停车场的规范化和智能化发展奠定了基础，提高了停车服务的整体功能和管理水平。此外该系统在交通拥堵的时候，可以借道行驶，避开拥堵路段，提高路网通行效率。

［1］ 张 玲.城市中停车难的问题及其对策研究［J］.河北企业，2006（8）：2－4.

［2］ 诸彤宇，王家川，陈智宏.车联网技术初探［J］.公路交通科技：应用技术版，2011（5）：3－5.