智慧路边停车系统技术及应用

摘要：随着城市停车位供需关系的日益紧张，停车难、乱停放已成为城市市政的难点问题，目前已经诞生了许多路边停车系统。为了提高管理效率、增强系统的容量，研究了以“车位检测技术”为基础的“射频+手机”模式的智慧路边停车系统，实现路边车位全时段多维度的实时监控和收费管理，能减少城市路边停车占道，盘活路边车位，实现静态交通的智能化、信息化、科学化、规范化管理，改善城市交通拥堵和停车困难的现状，实现真正的智能泊车。

关键词：射频识别；电子标签；网络拓扑

中图分类号：TP271+.4" " 文献标志码：A" " 文章编号：1671-0797（2024）16-0080-05

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.16.022

0" " 引言

对于各大城市而言，解决静态交通管理问题迫在眉睫。停车设施的建设固然是解决停车难问题的一个重要因素，对路边停车的配套管理，则是静态交通管理的另一重要因素。智慧路边停车系统作为建设部“数字化城市”应用规划的重要一环，在我国逐渐兴起。这是体现城市交通现代化管理水平的一个标志，合理利用智慧路边停车系统对于疏导城市交通、改善市容市貌和社会治安、增加政府财政收入都具有极为重要的意义，因此具有广阔的市场前景。

1" " 总体设计

本系统采用两条并行的技术路线来实现路内智慧化泊停车管理，即“射频+手机”模式，两条技术路线都以“车位检测技术”为基础。远期以射频技术为发展方向，近期以手机付费为主要实施手段。在射频技术成熟及车载电子标签推广普及后，手机模式将作为补充手段，在停车诱导及停车信息查询等方面发挥作用。

近期的技术路线是利用移动通信的手机终端作为物理介质和技术手段，支撑现场泊停车管理及付费交易的全过程服务，采用预付费模式，并且作为系统与用户互交的技术通道和人机界面。远期是采用射频识别（RFID）的技术手段，支撑现场泊停车管理及付费交易的全过程服务，交易采用后付费模式。整个过程由系统自动处理，用户不需要实际操作，系统直接与标签识别系统完成交互和收费业务，实现真正的智能泊车。

两条技术路线共用一个统一的后台管理系统，系统的总体逻辑结构就是围绕着这两条技术路线来设计的，总体设计图如图1所示。

2" " 系统逻辑结构

系统总体逻辑结构如图2所示。

2.1" " 会员制服务模式

用户享有停车服务的前提是用户必须是该系统的会员，不管采用手机还是电子标签模式付费，用户必须先通过下载手机App客户端、用户服务网站等途径注册一个账户，绑定个人信息（如果是电子标签付费用户还要绑定电子标签ID），并在账户中预存一定金额。

2.2" " 手机模式

手机模式采用预付费模式，注册用户把车停入泊位后，车位检测器先将有车停放信息通知后台管理系统，这时用户根据地面上的车位编号申请停车，输入预购时长后，系统对用户停放信息进行比对，判断用户合法后，根据预购时长进行扣费，扣费成功后，系统返回操作成功提示，并告知停放结束时间。

系统通过车位检测器状态变化判断车辆离开时间，在距离结束停放时间还有10 min时，系统通过信息告知用户结束停放时间将到，如果还需停放，请续费。如果在停放结束时间前用户开车离开，则交易正常结束。如果已经停放超时还未续费，则生成处罚记录，用户需在规定时间内补缴费用，否则系统将记录提交交警违章平台。

2.3" " 电子标签（射频识别）模式

电子标签模式采用后付费模式，注册用户把车停入泊位后，车位检测器上传车位状态及电子标签编号，判断该用户是否合法，如果合法则保存车辆入场时间，同时，系统开始检测车位检测器及电子标签变化。当车辆离开时，车位检测器检测到当前车位为空，同时检测不到该电子标签编号，这时系统记录车辆离场，通过停车起止时间计算本次交易的停车时长，并计算应缴费用，进行扣费操作，成功扣费后返回扣费信息到该用户注册手机上。如果扣费失败则生成补缴记录，并发信息通知用户补缴，用户需在规定时间内补缴费用，否则系统将记录提交交警违章平台。

电子标签模式实现全自动化缴费，中间不需要用户进行任何付费操作（账户金额不够需充值时除外）。

2.4" " 预付费和后付费的区别

预付费模式需用户提前预测停车时长并购买相应停车时长，系统根据购买时长计算出应缴费用和结束停放时间，并从用户账户中直接扣去相应费用，同时系统通过车位检测器判断车辆离场时间，当检测到停放超过预购买时长时，系统会发出警告，用户必须再续费，再次预购买指定时长的停车时间。如果用户在预购时长到达前离开，多缴纳的费用自动退回。

后付费模式系统通过车位检测器的变化情况，记录车辆的停放起止时间，计算出停车时长及应缴费用，在车辆离场后从指定账户中扣除应缴费用，并通过信息告知用户。整个过程用户不需要参与操作，也不存在退费情况。但当用户账户余额不够本次扣费时，会通过信息通知用户充值，并补缴费用。

2.5" " 退费

对应提前离开的预付费用户，系统根据交易记录中车位检测器检测到的车辆最终离开时间，计算实际停车时长，判断是否可以退还多缴费用，如果可以，则自动退还多缴金额，并将最终处理结果通知用户。

3" " 总体架构及功能

如图3所示，智慧路边停车系统总体架构上可以分为前端设备、后台管理系统以及其他支撑系统三部分，前端设备包括车位检测器、无线道路传输设备、电子标签、手持PDA等，支撑系统包括网络系统（数据及语音网络）、用户门户网站、平台资金账户、用户充值平台系统等。在整个系统架构中，系统的支撑部分还包括相关硬件基础设施，如总控中心、辖区运营部、呼叫中心及道路泊位等。

1）后台管理系统是整个系统的核心，主要负责系统前端设备的管理、指挥调度、交易处理、清分结算、用户服务、数据分析等功能，还可与交委交通运行指挥中心、市交警部门交通管理平台对接实现数据交换、数据共享，同时通过与银行账户系统以及用户门户网站对接实现用户账户信息及交易资金管理，与第三方充值平台的清分结算功能。

2）车位检测器主要用于检测停车泊位上的车位状态，判断是否有车辆停放，计算出泊位上车辆的停放时长，并与后台管理系统联动。

3）无线道路传输设备负责车位检测器与管理后台之间的数据汇总及中转，将车位检测器近距离低功耗的无线信号数据信息预处理后，转换成2G/3G/

4G/5G无线信号数据实现与后台管理系统的数据交换。

4）电子标签是本系统的主要停车交易方式之一，用户先在车上安装本系统使用的电子标签，并注册相关用户，当用户把车停放在集成电子标签读卡器的车位上时，车位检测器会将车位状态信息以及电子标签ID信息一起上传到管理后台，当车辆离开时，管理后台根据停车的起止时间以及电子标签ID，实现停车扣费，整个过程由系统自动实现，不需要用户干预，实现智能化操作。

5）手持PDA是巡检员的管理工具，巡检员通过PDA接收后台指令，如设备检测异常、违章停车处罚、巡检任务单等，以便巡检人员到场完成设备的运维、违章处理、日常巡检等流程。同时，手持PDA通过定时上传GPS信息，实现巡检线路回放、异常情况上报等功能。

6）网络系统包括数据网络与语音网络两部分，其中数据网络包括车位检测器与无线道路传输设备间的自组网络（如Mesh无线组网），无线道路传输设备、手持PDA以及手机App用户与后台管理系统间的2G/3G/4G/5G无线数据网络，以及实现后台管理系统与其他外部系统间数据交换的专线。语音网络主要指运营商的语音网络。网络系统是本系统的神经网络，负责系统各功能模块的数据交换，实现信息流在系统各模块、各单元间的传递。

7）用户门户网站主要实现用户信息的注册、充值、交易信息查询、投诉等服务功能，通过数据接口与后台管理系统对接，其功能与手机App相似，因此在设计上需要与App保持协调。

8）平台资金账户实现本系统用户交易金额管理，本系统的用户预存资金、交易资金及第三方充值金额，将在银行开设统一的资金存储账户，在账户内建立预存账户（包括各用户的虚拟账户）用于用户预存资金及交易记录管理，同时建立收入账号用于保存实际交易（收入）的金额，且为第三方充值平台建立划款账户。平台资金账户还根据设定，定时形成清分结算数据，用于系统的清分结算工作。

9）用户充值平台为第三方充值平台，包括发行停车卡的深圳通公司相关发卡后台、银联以及支付宝等第三方支付平台。用户通过这些平台往自己的账户充值，用于停车扣费。

10）总控中心（指挥中心）主要负责组织运营监管、业务指导、业务培训、考核、评估，整体运营统计与分析等，是系统核心机房所在地，管理平台及数据中心部署于此。

11）辖区运营部（分部办公点）主要负责统筹协调辖区内所有片区的业务运营与管理，包括排班管理及维保工作等，组织、调度与监管现场人员，受理车主投诉与咨询，辖区运营数据统计与分析，落实对片区班组及员工的绩效考核等。

12）呼叫中心以统一的客服号码96001接入，不仅需要满足统一性Call Center的基础功能，还要满足为车主提供自助手机缴费停车服务的需求，同时也为车主在停车过程中遇到的问题提供人工咨询、业务办理和投诉、建议处理服务，实现统一的管理、服务、调度与维护工作，以及在数据交换和接口开发上实现与整个路内停车管理平台的对接。

13）道路泊位规划作为系统前端的支撑性基础工程，包括路内停车场及泊位的选址，标志标牌及相关车位画线、停车位编码以及T站建设等工程。通过标志标牌建设及车位画线，可以明确道路停车场的类型、范围及功能，同时用户通过标牌能了解到整个停车付费的操作流程及相关管理办法。停车位统一编码，采用6位阿拉伯数字，作为每个车位在后台登记的唯一标记，是用户停车购位的输入依据。T站是为满足道路停车管理现场巡检员需要，为巡检员提供的一个休息执勤场所，同时为用户提供相关咨询和帮助。

4" " 网络拓扑

网络架构通过有效、实用、可拓展的网络拓扑结构增强系统的容量，如图4所示。

1）前端车位检测器、阅读器等设备与无线数据网关系采取Mesh自组网方式，与无线集中器通信，无线集中器采用2G/3G/4G/5G无线移动通信网络与管理后台通信，实现对泊位状态数据的获取和监控。

2）采用网络专线，分别实现管理平台、银行资金管理账户系统及第三方充值平台之间的清分结算及数据交换；应用VPN网关为建设内部专网多点办公提供在线接入服务。

3）在各个办公点都需要部署路由器和交换机，主要用于交通运输中心、数据中心、清分结算中心、客服中心。

4）指挥中心与数据中心在同一内网中，客服中心与数据中心通过互联网VPN实现内部专线高速连接。

5）数据中心与无线网络运营商通过专线连接，保障车主和后台之间的实时通信；数据中心通过专线网络与银行互联互通，实现安全、稳定、有效的清分结算。

6）每个辖区运营部办公点与数据中心通过互联网VPN连接实现内部专线高速连接。

7）平台与交委指挥中心和停车场联网收费监控平台、交警违章平台采用政务外网通信，通过数据接口实现数据交换。

5" " 结束语

智慧路边停车系统是智慧城市建设的重要组成部分，同时也是解决城市停车难、管理乱等问题的重要措施之一[1]。它通过精准的车位信息采集（车位探测、视频监控等）和高度整合的运营平台以多种形式为车主提供实时、准确的车位信息并进行城市交通诱导，缓解交通压力；同时，通过顶层平台对高度汇集的海量信息进行深度挖掘、充分提炼，以数据报表等形式为政府决策部门的城市交通规划工作提供全面、准确的数据支撑。

智慧路边停车系统已在深圳应用，作为项目建设核心部分，指挥中枢具备了“服务功能” “交易功能” “监管执法功能”和“安全保障功能”。系统对正常泊车状态及服务生成的判定准确率高于95%，交易的正确率不低于99.95%，有较强的数据统计、决策、分析能力，能够提供停车周转率、停车位使用频率等停车决策指标数据，在技术上解决了架构设计容量问题，在管理上解决了停车管理混乱问题。

[参考文献]

[1] 许可.路边停车系统的关键技术研究[D].泉州：华侨大学，2022.

收稿日期：2024-04-11

作者简介：刘春秋（1983—），女，黑龙江绥化人，工程师，一级注册建造师，一级注册造价工程师，研究方向：轨道交通、智能视频监控、人工智能、建筑智能化。