沉井式地下停车库的智能系统创新设计与研究★

赵禹贺 方光秀 闫 勇

(1.延边大学工学院通信工程专业(中外合作办学)，吉林 延吉 133002；2.延边大学工学院土木工程专业，吉林 延吉 133002；3.吉林天宇建设集团股份有限公司，吉林 延吉 133002)

随着中国经济的发展，越来越多的机动车投入使用，停车难的问题依旧十分严峻，一是机动车数量增长，停车位供需矛盾突出；二是规划配建车位严重不足；三是土地资源紧缺，停车设施供地难；四是停车管理体制缺乏统筹。沉井式停车库的研发与投入是解决此问题的有效途径之一。沉井式停车库的发展前景非常广阔，本文将对沉井式停车库的现有智能系统方面进行研究，并创新与改进。

1 沉井式地下停车库构造

1.1 沉井式地下停车库的概念

沉井式地下停车库的投入使用对于我国而言是富有开阔精神与创新力的，目前仅有一座在厦门投入使用。该停车库可比喻为：如100 m2左右的土地，原本只能设计4个～5个车库，沉井式停车库像叠罗汉一样，将汽车装入一个15 m的深井中，能停放50辆汽车，停车效率可提高为100%。沉井式地下停车库如图1，图2所示[1]。

1.2 沉井式地下停车库的构造

在沉井式地下停车库的一体化智能管理系统中，引入BIM技术，停车架正中央是一套集平移、升降、360°旋转功能为一体的停车设备，通过互联网信息技术将收费系统、存取系统、搬运系统、控制定位系统等形成一体化智能管理系统，并统一接入区域停车信息管理平台，与动态交通信息联网共享数据，做到停车信息联网联控。

2 沉井式地下停车场智能系统

2.1 国内研究文献分析

2.1.1人体面部识别

2017年，中国农业银行和招商银行等金融服务行业，发布了线上平台系统“刷脸支付”。被认为是准确识别个人用户，可增加用户支付体验与感受。这同时也是支付宝在“无纸币”革命后又一次重大突破，用户在支付过程中不需要使用手机，即使在手机没电情况下也能实现电子交易，间接解决了手机电池续航问题，不少景区也采用这一“刷脸支付”方式提高入园效率[2]。本文将引入人体面部识别等诸如生物特征识别技术，对沉井式地下停车库的现有取卡、取票等方式进行改进。

2.1.2车联网

车联网是由车辆位置，速度和路线等信息交互构成的巨大交互网络，通过GPS，RFID，传感器，摄像与图像处理等装置，对车辆进行地理环境和状态信息的采集。首先，通过互联网技术，把所有车辆的各种信息汇集到中央处理器；其次，通过计算机技术，分析和处理各类相关信息，从而给出最佳建议路线，及时汇报路况和安排信号灯周期。显而易见，完成如上信息的采集将会是无比庞大的工作量，对信息传输速率和容量有着极高的要求[3]。

2.1.35G

5G，顾名思义是第五代移动通信技术，是对原有的第四代移动通信技术的升级。未来的移动信息需求量将呈现爆炸式的增长，第四代移动通信系统已经难以满足需求，继续下一代移动通信系统的研发迫在眉睫。车联网技术虽具有超前性，但其必须与5G技术相结合才能发挥有效作用。

2.2 国外研究文献分析

车联网中的业务，包括车载动态导航、自动驾驶、编队行驶、远程驾驶、碰撞预警以及车辆生命周期维护等都需要安全、可靠、低延迟和高带宽的通信连接。从更高层面看，5G通信技术已经成为目前发展的重要方向，其作为车联网的应用支撑技术，也得到众多国家的认可。近日，欧盟各成员国集体发声力挺5G，拒绝将Wi-Fi作为车联网技术标准，其中包括宝马、戴姆勒等行业巨头[4]。

运动训练对中老年冠心病患者PCI术后运动能力、心肺功能和认知功能的作用······················赵梦飞 毛立伟 季 鹏 胡树罡 高 苗 王 磊 (2,198)

3 人工智能化技术

3.1 人工智能化的概念

简称AI，是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。是计算机科学的分支，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和控制系统等，其涉及领域广泛。沉井式地下停车库由智能系统一体化组成，必须对汽车的整个存、取流程进行智能化控制。本文将对现有沉井式地下停车库智能系统进行研究，并通过创新，使其能够有效与车联网技术、5G等相结合，实现完全的互联网智能化。

3.2 汽车存取的智能化

沉井式地下停车库智能化系统主要包括：存取系统、控制系统、搬运系统、收费系统、灾情预警系统、超载警示系统等，在未来升级后，还会有生物探测系统(主要用于生命体征探测，防止有生命特征的生物进入停车库)、清洁系统、汽车故障检测系统等额外的配套服务系统和警示系统。

沉井式地下停车库将会与车联网技术相结合，通过5G通信技术的强大信息传输效率，将沉井式地下停车库彻底互联网化，使得车主可以通过自己的手机APP或者其他移动终端随时察看爱车的状况，并且可以选择故障检测以及清洁系统等额外服务，使得车主节约洗车以及去4S店检修的时间，并且车库入口取票方式的完全智能化，节约了汽车入库效率，省去了取票扫票的繁琐。

3.3 沉井式地下停车库的人工智能系统

3.3.1现有智能系统

现有沉井式地下停车库的智能存车系统如图3所示。

现有沉井式地下停车库智能存、取车系统的运行过程如下：

1)车主将车开入人形停车位后，下车取票，控制系统经过取票处编码信息的反馈，将信息传输到沉井式地下停车库智能化系统终端(智能中央系统)，然后将编码信息处理保存后，自动预留一处与编码相符合的空余停车位；紧接着，搬运系统启动，将人形停车位上的汽车搬运到中央360°旋转机械平台；然后机械平台通过智能中央系统的反馈，将汽车传输到预留停车位的相应楼层；同时，这一楼层的搬运系统经过智能系统的反馈，将汽车传送到相应的预留停车位处，完成存车。

通过对执行系统一的分析研究，本文认为现有沉井式地下停车库智能系统还有待完善的地方较多。因此，在执行系统一的基础上，引入生物特征识别、车联网、5G、汽车清洗、故障检测等因素，进行了系统创新改进与升级。

3.3.2创新改进型智能系统

创新改进型沉井式停车库的智能存车系统如下：

1)车主将汽车开入人形停车位以后，将自己的脸部或者其他生物特征信息(如：瞳孔)录入门口的生物特征识别系统，然后将信息反馈到智能中央系统；然后，智能中央系统将信息反馈到车联网或者其他智能线上平台，同时将预留一处停车位，以便汽车存入，如图4所示。

2)通过车联网及其他线上平台反馈，车主在汽车存放前可以通过移动终端选择服务项目，如：在现有沉井式地下停车库智能系统的基础上，添加了汽车清洗系统以及故障检测系统，车主可自主选择是否需要清洗服务。同时，故障检测系统将汽车的故障信息反馈到车主与相应4S店，以便于及时通知车主进行维修，有效保障生命安全。随着沉井式地下停车库以及5G技术的普及，会有更多相关汽车服务项目加入，使得服务更加多元化。

4 智能沉井式地下停车库发展前景

我国公安部交管局统计，截至2019年6月，全国机动车保有量达3.4亿辆，其中汽车2.5亿辆；占机动车总量的74.58%；其中，私家车(以个人名义登记的小型载客汽车和微型载客汽车)保有量达1.98亿辆；2019年上半年汽车新注册登记为1 242万辆[4]。同理，在其他一些省市的经济发达地区，停车位严重不足问题依然存在，甚至达到“有车开，无位停”的窘境，停车难已经逐渐演变为全球性问题。创新改进型沉井式地下停车库的优势，如：占地面积小、汽车泊位多、施工过程不繁琐、创新配套设施多，甚至可以与车联网技术相结合，已成为解决问题的有效途径。目前，我国乃至全球沉井式地下停车库的发展状况不愠不火，有关解决停车问题的多数方案浮于表面，缺少切实可行的创新性方案。所以，创新改进型沉井式地下停车库发展前景十分广阔，甚至有望成为发达城市及世界城市的标准配套设施。

5 结语

1)本文通过国内外文献考察，分析了沉井式地下停车库智能系统的建筑构造与智能系统以及人工智能化技术，并提炼出现有停车库智能系统存在的缺陷与改进点。

2)在现有沉井式地下停车库智能系统的基础上，引入生物特征识别、移动终端、车联网线上平台、5G、汽车清洗、故障检测等因素，提出了创新改进型沉井式地下停车库智能系统，提高了效率、保障了安全、指明了发展前景，为今后类似停车库设计与发展提供了借鉴。