城市智能停车系统研究

城市智能停车系统研究

【摘 要】随着我国经济的快速发展，私家车数量不断增加，“停车难”成为困扰城市管理与发展的主要问题。尤其是大部分中小城市，公共停车场建设却明显滞后、缺乏配套，大部分写字楼、购物场所等公共场所的停车泊位严重不足。车辆因盲目寻找停车场而增加绕行距离，会增加城市路网交通压力，造成交通堵塞甚至交通事故。本文根据目前国内外智能停车场建设的情况，提出一套综合性智能停车系统，改善城市建设交通秩序。

【关键词】停车诱导；自动收费；智能停车管理；综合信息服务

1 前言

自从我国加入WTO以来，国民经济快速增长、城市化进程加快和居民可支配收入大大提高，私家车每年都以两位数的速度增长，城市所能提供的停车泊位数与日益增长的停车需求越来越不相适应，出现了停车难的问题，由此也产生了占道违停和占用居住区绿地停车等诸多不文明行为。同时，驾驶者经常为找到一个停车位，在道路上盲目地绕行，从而对正常的城市交通造成不必要的压力，甚至会产生拥堵。

从本质上看，停车难的产生主要表现为日益增长的停车需求与有限的停车泊位供给之间的矛盾。著名学者亚当斯曾提出：交通供给永远无法满足交通供给。这就要求城市决策者不能一味地增建停车设施，更重要的是，要充分有效地利用现有的停车资源。智能交通系统ITS是改善城市停车难的希望所在。“停”和“行”是城市交通研究的两大主题，在解决城市停车难问题上，我们应该充分利用智能交通系统这一平台，使车辆与停车场的发展相协调，停车场建设与城市发展相协调[1]。

2 智能停车系统发展

随着科技的进步，越来越多的停车场开始应用了智能停车系统，在一个大型的停车场中高效率的停车无意会给停车场内秩序和管理带来很大的方便[2]。

德国、美国和日本等发达国家对智能停车的研究较早。最早的PARKSM系统由Young等人提出，该系统模拟了车辆在停车场内寻找停车位的过程。Vander Waerden等在实地调查停车场车位的基础上，提出了根据驾驶者特性与停车位特征来分配车位的选择行为模型。智能停车系统最早出现于1971年的德国亚深市，随后欧洲的其他国家也纷纷开始效仿。其中，较为成功的城市停车诱导系统典范是1986年在科隆市所建立的。该系统覆盖整个内城中心区，包含36个大型停车场和2个P+R设施，总计17000个停车位，控制中心通过街道上170个方向指示牌和110个动态显示牌实时显示各大停车场的使用情况。美国奥克兰在此基础上，还增加了电话和互联网预定车位功能。

我国的停车诱导研究起步相对较晚，最早投入使用的停车诱导系统在北京王府井地区。目前只有北、上、广等一线城市和省会城市建立了停车诱导系统，覆盖范围较小，且只能实现简单的指引功能，各方面都还不完善，数据存在严重的累积性误差。

3 智能停车系统研究

3.1场外停车诱导子系统

停车诱导系统要简洁明了，信息量过多过少都不利于驾驶员快速了解附近停车场的使用情况。因此，诱导显示屏需将各个停车场的实时信息分区、分级显示，驾驶员一目了然，以便做出科学合理的选择。

（1）路侧可变诱导显示屏

该诱导显示屏分为三个层次[3]。第一层次诱导屏设置在城市中心区域外围的主干道上，显示各停车设施的名称和剩余车位数，同时在地图上标定出其大致地理位置。如此，驾驶员可以清楚地掌握各个停车场的行驶路径以及可用泊位，就近选择合适的停车场。第二层次诱导屏设置在各商业圈的主要交叉口，显示该片区域（以诱导屏为中心的1km2范围）所有停车场的信息，如停车场的名称、具体入口位置、距离及泊位实时空余状况。第三层次诱导屏设置在各停车场的入口处，显示该停车场可用泊位数以及收费标准。

（2）基于车载导航系统的停车诱导

该诱导系统需要将停车诱导系统与车载GPS导航系统进行互联，建立诱导服务控制中心，车辆驾驶者可以通过车载导航查询目的地附近的各个停车场的使用情况、服务时间以及收费标准，自主选择停车泊位。然后驾驶员向系统服务平台申请停车诱导与泊位预约服务，信息服务平台则根据GPS定位系统确定车辆所处的位置，提供最佳诱导路径参考、泊位预约反馈并扣除一定数量的订金，同时向目标停车场管理系统下达车位预留指令并确定预定泊位位置。

3.2 自动收费子系统

现代化停车场管理系统应最大限度地减少工作人员，一方面人工成本逐年增加，另一方面人工作业存在易失误、速度慢等缺点。智能停车场采用基于射频识别技术RFID的非接触式IC卡，通过在出口设置IC卡读写器来实现全自动缴费功能。按使用群体的不同，IC卡分为月票卡与临时卡两种。对于固定使用者（一般为该停车场附近办公上班人员），管理者为其办理实名制的月票IC卡，用户按月缴纳一定数额的使用费，在规定时间内可以无限次的停放；对于不固定使用者，发行临时卡，用户需提前在卡内充值，或将自己的银联卡和IC卡绑定，每次出入停车场自动从卡里扣除费用。不管是哪种类型的用户，系统扣完费用后，都会向与用户手机发送一条扣费提示短信，以提高扣费的透明化、安全性。对于不同的收费标准，智能IC卡扣费位置也有所区别：按时收费的停车场，根据车辆停

放时间在出口处扣费，并打印；按次收费的停车场，直接在入口处扣费，打印。

3.3智能停车管理子系统

当车辆到达停车场入口处且有空余泊位时，入口处的智能读写器快速识别车辆前挡风玻璃上的IC卡标签，并记录车牌号、入场时间等相关信息，入口闸门自动打开，车辆驶入停车泊位，入口显示屏的空余泊位位数自动减一。若车辆没有办理IC卡，则启动摄像头拍照，利用图像识别系统获取车牌号码，将相关信息计入系统数据库。在停车场的主出入口安装车辆检测器，根据进出车流数量来判断库内有无剩余车位。当停车场内没有剩余泊位时，则入口处LED大屏自动用红色字体显示“车位已满”，系统不再放行任何车辆。当车辆驶入停车场后，控制中心通过Dijkstra算法计算该车辆到达最近一个车位的最短路径，并通过通道上的电子显示牌进行停车路线的动态诱导，将该车辆引导到指定车位。这样可以避免车辆在库内盲目寻找车位，浪费时间，甚至造成交通混乱堵塞。在每个泊位中间安装地磁式泊位检测器，用于检测该泊位有没有车辆停放，当检测到某个车位有车辆停放时，将数据上传至信息库，最短路径计算时剔除该泊位。

当车辆驶出停车场时，驾驶者应当按照指示标志从出口通道离开，不应逆向行驶，否则会与驶入车辆交汇造成进出两难。当收费口处的地磁感应器检测到车辆到达时，系统根据车辆停放时间通过IC卡读取器直接扣费，并打印小票，栏杆抬起车辆驶离，同时停车场车位显示屏的空余数自动增加一个。若未检测到IC卡，则启动摄像头拍摄车牌号，提取车辆信息，系统根据停放时间计算费用，人工收费后，栏杆抬起放行车辆。

3.4 综合停车服务子系统

该子系统向社会大众提供的综合信息服务主要是通过网站主页、微博以及微信等网络媒介实时发布停车场的信息，并实现了查询、预定泊位等功能，努力扩宽公共服务能力和范围[4]。

网络信息服务平台汇集了全市所有停车场的实时信息，其中包括各个停车场的地理位置、收费标准、服务时间、实时的占有量与空余量等，并向公众提供最优的行驶路径以作参考。用户可以通过门户网站或者微信公众平台，在线预定哪个时段哪个泊位，预付一定的押金后，会收到短信确认预定成功。若用户在约定时间之前的5分钟未到达预订泊位，系统会及时发短信提醒用户，用户可申请延时，否则将取消该订单并没收订金。

4 结束语

随着城市化进程加快，停车难严重影响了人民生活，如何使城市有限的停车资源得到充分利用，是每个城市管理者亟需解决的问题之一。相对于其他方法，城市智能停车系统可以有效解决该难题。本文通过研究提出了具体的智能停车子系统，有利于解决车辆盲目行驶所引发的不必要的道路交通问题，节约时间和燃

油，并有效整合城市停车资源。全自动化的操作系统，大大缩减了停车场管理人员数量，减少管理成本，市场前景广阔。

参考文献：

[1]张秀媛，董苏华等.城市停车规划与管理[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[2]刘媛媛.大型停车场内车位诱导系统研究[D].西安.长安大学，2010.

[3]潘晓东，詹嘉，杨轸等.智能停车诱导系统的设计应用研究[J].华东交通大学学报，2007（1）.

[4]程斌，舒昌俊.集成ETC的武汉智能停车诱导系统设计[J].建材世界，2012（1）.