智慧停车系统的研究与设计

贾付军

摘要：随着我国现阶段汽车保有量和人口密度的不断增加，在我国绝大多数城市都出现了停车位供给不足的现状。与此同时，由于城市道路基础设施得不到完善，使停车变成了人们驾车出行的痛点。虽然当前出现的智慧停车系统对此“痛点”有些许缓解，但仍存在一些弊端，针对此问题该文提出了一些意见和方案，并对整个智慧停车系统进行了构思与设计。

关键词：智慧停车系统;Redis;缓冲区分析;BLE

中图分类号：C939 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）15-0100-02

1背景

随着我国经济的快速发展，汽车行业也释放了其洪荒之力。道路基础设施建设不完善和汽车数量的急剧猛增导致了我国快速城市化过程中出现了“开车容易，停车难”这一城市病。我国发改委于2014年公布，在我国大城市，小汽车与停车位的平均比例约为1：08，中小城市约为1：0.5，若是在医院或商业街等人口密集地区其车辆和车位的比率更是远低于此，而按照国际通用标准，每一辆车通常需要配置1.5～2个停车位，这完全不能达到国际标准，车辆数与停车位数量的关系处于极为不平衡的状态。据相关的调查发现，当前我国停车位缺口已经超过5000万个。虽然，近几年每年新增的停车位数量有500万左右，但若仅仅只靠增加停车位数量来解决停车问题无疑是杯水车薪。

2国内外智慧停车系统研究现状

国外的智慧城市建设工程相对国内较早，所以在其衍生的智慧交通和智慧停车系统领域中已经拥有了相当成熟的技术和管理方式。如在西班牙的桑坦德，这座“智慧城市”的人们可以通过使用电脑和智能手机随时获取埋在地面下的传感器检测到的露天停车位，各种传感器在获取信息后，再经系统处理，可通过无线网络传至安装有实况显示屏的路口，以便帮助车主尽快地找到最合适的停车位。在美国，ParkMe作为一款完全免费的停车软件，它能够时刻帮助车主搜索附近最近和最便宜的停车位，并且还可以为车主实时汇报目的地的停车位使用情况。

当前，在我国大多数城市的停车场采用的都是传统的管理模式，效率较低，较为发达的城市中也有部分停车场通过采用智能车牌识别技术，电子标签技术和无线车辆检测器等实现了停车自动收费和智能引导等功能，但这也只是解决了停车场内部的智能化管理，停车场外部的停车难问题依旧存在。所以如何尽善尽美地利用好所有停车位成为一个比较值得注意的话题。近些年随着互联网和移动网络的普及，以及人们对3S（GPS GIS RS），大数据，数据库，云计算和在线支付的综合应用使得在解决“停车难”的问题上找到了新的突破口。虽然我国涉及智慧停车系统的企业也存在，但企业面向市场推出的各种产品不够成熟，用户体验感比较差，存在很多不尽人意之处。诸如：用户人机交互的时间较长;停车位定位地点和数量不够精确;停车位与车型不匹配;停车位利用率低等。

3智慧停车系统的总体设计

以现有的设备和技术为基础，在综合考虑用户的现实需求以后，所构思的智慧停车系统使用前端实时监测装置为基础对各种停车数据进行采集;利用互联网和移动网络为骨架对实时数据进行传送;利用智慧停车系统数据库的子系统对各种格式的数据进行規范处理和冗余消除，需要注意的是子系统之间的传输协议不应过大，目的是防止带宽的浪费，避免影响收发数据的效率;使用智慧停车系统数据库对数据进行挖掘、分析、汇总和备份，数据库采用“一主两从”的模式，在确保数据库安全的同时提升读取效率;系统以移动智能手机为终端。对于特定城市中用户的常用数据缓存在Redis中，数据在读取前先检查Redis缓存，如果缓存中有数据则直接返回缓存中的数据，若缓存中没有数据则需要到数据库中去加载数据，然后将获取的数据加载到Redis缓存中以方便下次调用。

4客户端与数据库

4.1注册登录

对于第一次使用该智慧停车系统的用户必须强制要求其进行注册和登录，并且依据国家相关法律条文对所有车主的私人信息都进行保护，防止车主私人信息泄露。

4.2停车场和停车位查询

地理信息系统是指收集、管理、操作、分析和显示空间数据的计算机软硬件系统。它集成了计算机的数据库技术和图形处理技术，具有强大的数据管理和空间分析功能。因为交通信息都与地理空间密切相关，因此它便成为收集、整合、存储、管理、综合处理分析空间信息和交通信息的首选平台，以及实施智慧停车系统的核心技术。可以利用GIS的强大空间分析功能来快速实现停车场，停车位的检索查询。

4.3停车诱导

调用百度地图的API可以为车主提供目的地到停车场外部之间的路线查询，实时路况和地图导航等功能。由于GPS信号无法穿透各种建筑物的墙体，所以根本无法完成室内导航，因此很多停车系统对于室内停车很难做到精准精确的定位。但是，蓝牙低功耗技术的发布使室内精确定位和导航成为可能，其导航精度可控制在0.5-1米。当前主流智能手机都支持BLE技术，商场可在室内停车场，人流集中入口等区域安装室内导航蓝牙硬件模块，发布导航信息。借此导航可实现由室外向室内的转换。

4.4车位预定与在线支付

用户在得到停车场与停车位的查询结果后，可通过智慧停车系统对查询到的停车位进行预定，在停车位预定成功后其他用户则不能再次预定该车位。同时为防止其他停车用户恶意预定停车位导致其他用户无法停车，若预定车位的用户在指定时间内未到指定停车位停车，系统将会自动以短信或App消息的形式提醒移动端的用户是否继续预定或放弃对车位的预定，若继续对车位进行预定则计时收费开始。系统还可以通过与微信和支付宝等网络支付软件进行绑定从而实现线上支付功能。

4.5私人停车位共享

出于尽可能提高所有停车位利用率的考虑，系统提供私人车位的共享功能，用户通过上传信息的方式，可将自己的私人车位在系统内进行共享或出售。通过进行停车位的共享不仅能有效提高车位的利用率和缓解停车难的问题而且还能额外增加用户的收入。

4.6反向诱导

当处于一个陌生环境中时，初次停车难免会忘记停车的具体地点，造成取车难的困扰。利用智慧停车系统的反向诱导功能可帮助用户快速找到自己具体停车地点。在用户停车后系统仍然会记录此次停车的具体地点，当用户找不到自己的具体停车位时便可打开移动端的App实现停车场内外的快速定位寻车。

4.7数据库

数据的增、删、改、查和存等操作都离不开数据库，而对停车位数据进行实时更新，以保证数据的时效性又是整个智慧停车系统的关键核心。智慧停车系统的数据库中应该及时存储不断变化的停车场和停车位数据以及用户各个阶段进行系统操作时产生的动态和静态数据。

5结束语

本文通过数据对比说明当前我国开车一族明显存在开车容易停车难，停车位一位难求的痛点。虽然国内存在的智慧停车系统已经在一定程度上缓解了这种“疼痛”，但是现有的智慧停车系统存在着人机交互时请求与响应的时间较长;停车位利用率低;停车位定位地点和数量不够精确;停车位与车型不匹配等问题，用户体验感较差。针对上述问题本文介绍了Redis，GIS的缓冲区分析，BLE技术以及车位共享理念等来解决当前智慧停车系统中存在的问题和弊端，以期提高用户的体验感和满意度，同时对整个智慧停车系统做了整体构思和设计，力求达到真正的“智慧出行”“智慧停车”，解决用车的痛点。