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      大數(shù)據(jù)視角下智慧停車?yán)U費系統(tǒng)優(yōu)化策略研究

      2024-09-23 00:00:00陸興旺趙忠玉
      電子產(chǎn)品世界 2024年8期

      關(guān)鍵詞:停車?yán)U費系統(tǒng);車位;大數(shù)據(jù);信息共享

      中圖分類號:TP302;U491.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

      0 引言

      本文針對大中小城市不同路段停車?yán)U費系統(tǒng)現(xiàn)狀、車位信息應(yīng)用以及車主找尋車位情況等方面做了充分的市場調(diào)研。分析結(jié)果是普遍存在多個繁忙路段車主找車位困難,既費時,又費力,車主迫切希望改變現(xiàn)狀,實現(xiàn)找車位更便捷、停車更智能。

      目前大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在智慧停車?yán)U費系統(tǒng)中的應(yīng)用廣泛,國內(nèi)外都呈現(xiàn)出積極的發(fā)展趨勢,但具體的現(xiàn)狀和進(jìn)展有所不同。國內(nèi)智慧停車?yán)U費系統(tǒng)是孤立的,僅對本段區(qū)域收費,車主智能查找車位困難,信息數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)共享。不同地區(qū)的智慧停車?yán)U費系統(tǒng)可能存在信息孤島現(xiàn)象,不能從根本上解決車主找尋車位困難的問題,因此急需加強(qiáng)數(shù)據(jù)共享和互聯(lián)互通。

      在國外,日本和歐洲等地已經(jīng)普及停車引導(dǎo)、實時信息查詢、無人值守和自主繳費等應(yīng)用。這些系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集車輛進(jìn)出、停車場利用率等信息,并通過運營分析制定動態(tài)的價格策略,以合理引導(dǎo)車流并提高停車網(wǎng)絡(luò)的整體經(jīng)營水平[1]。不同國家和地區(qū)的交通狀況、城市規(guī)劃等差異也導(dǎo)致智慧停車?yán)U費系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展層次不同,模式多樣化。

      本文旨在最大限度地利用有限的車位資源,實現(xiàn)不同場地車位資源共享,將車位信息上傳至大數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行監(jiān)控,由數(shù)據(jù)控制中心統(tǒng)籌管理,規(guī)劃調(diào)度,車主通過手機(jī)APP實時查看車位信息,并依托北斗導(dǎo)航定位實現(xiàn)車主智慧預(yù)約、智慧繳費。優(yōu)化后的智慧停車?yán)U費系統(tǒng)可以提升車主、車位、數(shù)據(jù)平臺三方協(xié)同配合效率,為解決車主找車位難、停車難、繳費不方便、信息滯后等突出矛盾提供可行方案。

      1 大數(shù)據(jù)共享車位分析

      智慧停車?yán)U費系統(tǒng)以大數(shù)據(jù)處理技術(shù)為核心,采用軟硬件結(jié)合的方式將城市廣場、路邊停車場等不同場地車位信息數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng),上傳至數(shù)據(jù)控制中心。數(shù)據(jù)信息實時更新,保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實效性。數(shù)據(jù)控制中心將車位信息與手機(jī)APP 綁定,車主可通過手機(jī)APP 充分發(fā)揮北斗3D 定位優(yōu)勢,清晰顯示當(dāng)前路徑并且快速查找共享的車位;車主選擇最優(yōu)路徑來找到車位,將汽車停入車位,同時將車位使用信息的變更情況及時上傳至數(shù)據(jù)控制中心。大數(shù)據(jù)平臺可以監(jiān)控車主找尋車位的全過程,這既可以解決車主找車位難、停車難的問題,又可以實現(xiàn)后期智能繳費。此外,該系統(tǒng)具有多任務(wù)多用途拓展功能,可建立會員制,與智慧交通數(shù)據(jù)共享,提供多種P+ 增值服務(wù)(代駕預(yù)約、智慧洗車、違章查詢、附近酒店及加油站等),提升車主出行體驗。大數(shù)據(jù)信息共享框圖如圖1 所示。

      1.1 研究思路

      (1)車位信息聯(lián)網(wǎng)。在車位信息中植入唯一的識別號,該識別號是唯一的媒體存取控制(mediaaccess control,MAC)地址。同時該車位信息互聯(lián),由數(shù)據(jù)控制中心頒發(fā)唯一的進(jìn)網(wǎng)許可證,以物聯(lián)網(wǎng)信息交換實現(xiàn)車位終端設(shè)備與大數(shù)據(jù)平臺的硬件連接和信息接收與發(fā)送。

      (2)以數(shù)據(jù)控制中心為主體,實現(xiàn)與車位終端設(shè)備的聯(lián)通,以及與手機(jī)APP的信息共享。車主通過手機(jī)APP 實現(xiàn)車位信息的查找,具體包括已使用、未使用和可以預(yù)約的車位信息;車位處于故障或維護(hù)狀態(tài)也可在手機(jī)APP 中顯示,并在大數(shù)據(jù)平臺中進(jìn)行記錄。

      (3)應(yīng)用多種技術(shù)實現(xiàn)精準(zhǔn)車位信息登記。對于已經(jīng)入庫車位,傳感器觸發(fā)車位終端繳費系統(tǒng),完成系統(tǒng)自主繳費,并同時將收費信息上傳至手機(jī)APP 和數(shù)據(jù)控制中心。

      (4)設(shè)備應(yīng)用需進(jìn)行防潮、防澇處理。采用雙電源供電方式,即光伏板蓄電和電源充電,保證設(shè)備的電源供電正常。同時大數(shù)據(jù)平臺及時監(jiān)控設(shè)備,通過特定傳感器監(jiān)控設(shè)備工作狀態(tài),實時掌控設(shè)備是否老化、溫度是否正常等異常情況。

      1.2 研究優(yōu)勢

      智慧停車?yán)U費系統(tǒng)依托智慧交通來建立數(shù)據(jù)控制中心,實現(xiàn)車位信息統(tǒng)籌調(diào)度管理。對各自獨立的小區(qū)停車場、酒店停車場以及公共停車場進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和管理,可以最大限度地方便車主找車位、停車,并且實現(xiàn)車位的監(jiān)控、調(diào)度與實時管理。此外,該系統(tǒng)還可以及時更新新建停車場信息。車主通過手機(jī)APP,實現(xiàn)車主查找車位信息、車位預(yù)約和繳費的功能。

      2 研究內(nèi)容

      智慧停車?yán)U費系統(tǒng)依托大數(shù)據(jù)處理技術(shù),將地上停車場、地下停車場等獨立的停車?yán)U費系統(tǒng)進(jìn)行信息互聯(lián),同時利用現(xiàn)有的車牌識別、車位誘導(dǎo)、無人值守、移動支付停車等技術(shù),以及數(shù)據(jù)信息運維,實現(xiàn)車位信息的優(yōu)化和統(tǒng)籌管理,綜合調(diào)配車位信息庫。將車位信息與數(shù)據(jù)互聯(lián),為后續(xù)車主智慧停車、繳費及其他功能應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐,從而實現(xiàn)車位的管理。

      在研究實施過程中,一是將市區(qū)內(nèi)小區(qū)、酒店、公共停車場等地上停車場、地下停車場,路邊停車位、立體車庫車位信息,以及已經(jīng)購買或者租賃的車位信息及時上傳數(shù)據(jù)控制中心,數(shù)據(jù)控制中心與智慧交通實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享,確保車位信息準(zhǔn)確,便于后期管理統(tǒng)籌。二是開發(fā)手機(jī)APP,以供車主使用。車主可以根據(jù)數(shù)據(jù)控制中心的車位信息,查看車主附近的車位狀況。根據(jù)車主對地上車位、地下車位、酒店附近車位的不同需求,開啟優(yōu)先選擇模式,完成車位預(yù)約,再通過北斗精準(zhǔn)定位快速駛?cè)胲囄?,并且利用手機(jī)APP 實現(xiàn)智能繳費。

      3 智能車位終端優(yōu)化

      智能車位終端在智慧停車?yán)U費系統(tǒng)中較為關(guān)鍵,直接影響數(shù)據(jù)信息是否能夠精準(zhǔn)及時上傳。本文采用硬件與軟件相結(jié)合方式,車位終端設(shè)備可以多方位監(jiān)控車位信息,起到數(shù)據(jù)采集的作用,具體功能:一是感應(yīng)車位是否有車輛;二是確定車輛駛?cè)牒?,感?yīng)設(shè)備開始計費;三是對于違法車輛予以警告并提醒其駛離,并且將信息傳遞至大數(shù)據(jù)平臺。因此,車位終端設(shè)計中感應(yīng)設(shè)備具有數(shù)據(jù)傳送、執(zhí)行指令和自我控制等作用[2]。

      3.1 傳感器

      本文將壓力傳感器與紅外傳感器相結(jié)合,實現(xiàn)數(shù)據(jù)匹配,壓力傳感器采用特殊材質(zhì)埋于地下,避免損壞。紅外傳感器負(fù)責(zé)感應(yīng)檢測車輛是否停入,壓力傳感器負(fù)責(zé)再次感應(yīng)車輛駛?cè)?,判斷車輛載重是否處于合適范圍,將信息上傳監(jiān)控設(shè)備,進(jìn)而判斷車輛是否預(yù)約,若已預(yù)約,則計費開始,設(shè)備指示燈為紅色,手機(jī)及時顯示此車位已占用;若未提前預(yù)約且占用車位,則立即報警提示,提醒相關(guān)車主將車輛駛離。

      3.2 控制部分

      將射頻識別(radio frequency identification,RFID)技術(shù)與大數(shù)據(jù)平臺相結(jié)合,遠(yuǎn)程精準(zhǔn)控制車位信息。每個車位都有固定、單獨且唯一的序列號。通過比較駛?cè)胲囄坏能囕v車牌和車位序列號,以確定車位是否被占用。在車輛到達(dá)前完成無接觸遠(yuǎn)距離感應(yīng)[3],即可實現(xiàn)一系列的流程(如車位信息的識別、判斷、智慧繳費的開啟)。同時配備微型高清穩(wěn)定攝像頭進(jìn)行無死角監(jiān)控,感光設(shè)備器根據(jù)周圍光照強(qiáng)度來自動打開光源進(jìn)行攝像定位,實時向車位終端設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)[4],以達(dá)到監(jiān)控單個車位信息的目的。

      3.3 電源

      利用太陽能光伏板為車位識別設(shè)備蓄電,通過蓄電設(shè)備和逆變器優(yōu)化組合,實現(xiàn)多路電源穩(wěn)定輸出,并且設(shè)置備用電源接口,便于外接電源的接入,保障車位識別設(shè)備的正常工作。

      3.4 車位終端軟件

      以大數(shù)據(jù)平臺為中心,將其連接車位終端設(shè)備及手機(jī)APP。

      (1)對接入大數(shù)據(jù)平臺的市網(wǎng)各個區(qū)域路段所有車位進(jìn)行編號,實時定位檢測數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)整合上傳至數(shù)據(jù)控制中心,實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的信息采集和實時處理[5]。

      (2)將車位預(yù)約信息、已停車輛信息和智慧繳費信息通過物聯(lián)網(wǎng)、云計算進(jìn)行實時連接,并且對其及時控制,發(fā)送相關(guān)指令。

      (3)外來車輛可以通過手機(jī)APP查詢當(dāng)?shù)剀囄恍畔ⅲ瓿删W(wǎng)上預(yù)約,并且依據(jù)導(dǎo)航選擇最優(yōu)路徑,進(jìn)入指定車位。

      (4)采集已停車輛的信息,監(jiān)控車輛狀態(tài),實時跟蹤,將車輛的剮蹭等突發(fā)狀況信息同步至手機(jī)APP,便于車主第一時間處理。

      4 智慧停車功能優(yōu)化

      4.1 智慧預(yù)約

      經(jīng)過數(shù)據(jù)分析,武威市涼州區(qū)共和街車位數(shù)量約為240 個,平時當(dāng)日統(tǒng)計車流量為2 443 輛,停車次數(shù)為1 000 次以上,車位較為緊張。對其停車?yán)U費系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,在手機(jī)APP 上及時顯示車輛當(dāng)前位置和周邊車位信息,車主通過手機(jī)APP預(yù)約車位,利用不同顏色標(biāo)注車位信息。正常工作狀態(tài)下,綠色為空車位;紅色為已停車位;黃色表示已預(yù)約車位,但是車輛未駛?cè)?。特別工作狀態(tài)下,橙色為車位故障狀態(tài);藍(lán)色為車位免費使用,以應(yīng)對突發(fā)狀況。根據(jù)車主的目的地提前進(jìn)行手機(jī)預(yù)約,此時數(shù)據(jù)立即傳遞給大數(shù)據(jù)平臺,平臺發(fā)送指令至車位終端接收器,指示燈由綠色變?yōu)辄S色,手機(jī)顯示預(yù)約成功。車輛駛?cè)胲囄?,指示燈變?yōu)榧t色,計費開始。注意對于已預(yù)約車位必須在規(guī)定時間內(nèi)停車,如一類路段10min、二類路段15 min。若未能在預(yù)約時間內(nèi)駛?cè)胲囄?,?strong style="position:absolute;left:-100000px;">RImikeGqAVjjVRIt/xSPx1Vu3c6juGSUggGDNwWehyw=統(tǒng)將取消預(yù)約,綠燈亮起,重新顯示為空車位,便于其他車主預(yù)約,提高預(yù)約效率。對于出現(xiàn)不文明預(yù)約情況,將做以下處理:若未進(jìn)行手機(jī)預(yù)約,車輛強(qiáng)行進(jìn)入已預(yù)約或者未預(yù)約車位,車位的檢測設(shè)備將會報警提醒車主駛離,如仍未離開,將上傳平臺進(jìn)行后續(xù)處理。

      4.2 智慧繳費

      在車輛停入車位后,通過車位感應(yīng)器自動開啟智慧繳費系統(tǒng)。智慧繳費區(qū)別于人工收費和其他停車收費,其可以智能識別不同路段,并且根據(jù)收費標(biāo)準(zhǔn)收取停車費。智慧繳費系統(tǒng)可以及時、準(zhǔn)確完成車位繳費,并且自動聯(lián)網(wǎng)扣費,無須人工干預(yù),車主可以隨時通過手機(jī)APP查詢繳費記錄。繳費信用良好的車主可以獲得免費停車時間、停車費用折扣等多種優(yōu)惠。

      4.3 智慧跟蹤

      智慧停車?yán)U費系統(tǒng)可對全市或者某一地區(qū)的全體車位信息進(jìn)行覆蓋。通過數(shù)據(jù)控制中心監(jiān)控車位信息,利用手機(jī)APP 可以查詢所有車位信息。同時車主擁有高度的優(yōu)選權(quán),車主在預(yù)約車位時可以根據(jù)天氣、路況優(yōu)先選擇有利車位,并且手機(jī)APP還能夠?qū)崟r更新新建停車場車位信息,極大提升效率,為車主提供便利。

      4.4 P+增值服務(wù)

      當(dāng)車位已滿時,數(shù)據(jù)控制中心可將備用路段啟用作為臨時停車位,緩解車位壓力,但這需要依據(jù)不同城市區(qū)域路段的車位吞吐量而定[6],以實現(xiàn)車位最大化利用。此外,P+增值服務(wù)包括車輛保養(yǎng)、車輛維護(hù)、車輛違章查詢、代駕預(yù)約、智慧洗車,提供車位周邊車輛服務(wù)信息,為車主提供更完善的服務(wù)。

      5 結(jié)論

      該研究充分依托大數(shù)據(jù)處理技術(shù),通過車位終端信息物聯(lián),實現(xiàn)多個停車場車位信息的共享,將有限車位最大化應(yīng)用。通過將手機(jī)APP、車位終端設(shè)備和數(shù)據(jù)控制中心相結(jié)合,實現(xiàn)智慧預(yù)約和繳費,解決車主找車位難、停車難的問題,同時擴(kuò)展多種功能,滿足車主不同需求。該系統(tǒng)可以加快多種信息技術(shù)的綜合應(yīng)用,促進(jìn)新思路、新方式的融匯使用,以進(jìn)一步優(yōu)化智慧停車?yán)U費系統(tǒng),為提升智慧交通管理服務(wù)水平提供實踐依據(jù)和應(yīng)用價值。

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