论文部分内容阅读
摘要：本文对于市区停车场的发展进行了分析，在对目前已存在的停车场系统的特点进行讨论的前提下，利用云计算、互联网络技术以及物联网技术，探讨了智能停车场的技术以及发展趋势，可供有关单位参考。
关键词：智能停车场；智能停车；停车场系统
引言
伴随着最近几年国内经济的迅猛发展以及城镇居民数量的增加，大中城市的面积在持续增大，对于机动车等交通工具的需求也日益提高，而因为城市市政建设的滞后，使得许多城市的道路交通状态变得十分恶劣，逐渐得到了社会各界的关注。
现在城市中大部分停车场均为人工进行管理，无论是运行效率还是安全角度都无法适应现代化城市发展的迫切需求，所以进行智能化停车场的研究是现在智能化建筑技术中的关键技术内容。最近以来国内的停车场技术日益完善，而停车场管理体系也在不断向着高性能、多维度以及高效率的方向提升，而智能化的停车场管理体系利用了较为先进的网络技术以及自动化的机电装置，在对驾驶人员停车实际状况进行分析的基础上，进行研究开发的管理系统，可以有效的提高停车场的运行效率，方便驾驶人员进出停车场。
1 智慧停车方案项目背景
2017年3月到2018年2月，基于LORA技术的智慧停车场项目。近几年，随着城市汽车保有量的增加，中国越来越多的城市陷入停车难、停车乱、治理难困境，并逐渐从一二线城市向三四线城市蔓延。在城市停车压力越来越大背景下，加快发展智慧停车已经成为建设智慧城市的重要子课题，落实智慧停车方案，这对处理停车难的问题有着重要的帮助作用，且可以为消除城市交通拥堵问题提供支持。
在智慧停车场中设置地磁感应设备有着重要的意义，可以通过其方便的进行停车诱导操作，并和智能终端进行交互，在此基础上建立其高效的停车场后台管理系统，为实现自动化停车目的提供支持，也可以实现相应的在线支付功能，同时应用泊车管理系统高效的实现一定的疏导目的。
对于智慧停车场项目来说，在城市停车位的预定、导航、查询、管理以及采集操作过程中利用了GIS技术、GPS定位技术、移动终端技术以及无线通信技术，能够完成停车位资源的实时更新，同时还可以进行一定的查询和导航相关的操作，从而更好的应用停车位资源，提高其应用效率，停车场效益的最大化以及车驾驶人停车效率的最大化，通常来说，智慧停车场的智慧体现在智能寻找车位以及自动缴停车费，可以满足驾驶人日常停车、错时停车、车位租赁、汽车后市场服务、反向寻车、停车位导航等基本需求。
智慧停车场的出现可以让驾驶者能够更为便利的寻找到合适的车位，包含线上以及线下两方面的智慧成果，线上的智慧成果包括驾驶者利用手机APP、微信相关的智能软件而确定出停车场相关的信息，收费标准，和预定与充电等情况，也可以通过其实现一定的在线支付相关的功能。
线下智慧化可以为实现相应智能化停车提供支持，有利于提高停车效率，同时避免不合理，进出停车场花费时间比较多的情况，而且可以提供特殊的停车位，这样就可满足特殊情况下的停车要求，比如新手停车，大型车的停车，与此同时还可以方便的进行服务升级，而且可以在空间没有发生大幅度提高的情况下使得停车数量可以有效提高，比如立体停车库，共享停车可以有效的处理分时段停车问题。
2 LORA系统简介
LORA技术是基于线性调频扩频技术（CSS）的一种调制方案，也是一种功耗较低的长距离无限连接技术，专门是为了应对智慧物联网的发展而进行开发的，比如LORA本身非常低的功耗能够让电池供电的传感器装置能够根据其具体使用的功能长时间持续工作，而且其远距离功能可以使得传感器能够在长达10公里或者更长的距离上和网络进行通信，同时LORA技术的架构能够让数以百计的传感器、执行元件以及标签可以利用更高的性价比的方式进行网络连接，这种组合具有大容量、长距离覆盖以及长电池续航能力的特点，使得网络运营单位能够在短时间内建立起基于LORA的网络，而且还可以最大限度的降低运行费用。
对于物联网应用中的无线按技术，除了通信网络中2G/3G/4G等之外，还包括局域網以及短距离的多种通讯技术，不过这些短距离无线技术优点和缺点都很明显，而且无法兼顾在距离增加的同时确保功耗更低，而利用LORA技术之后，设计人员能够做到两者兼顾，最大限度的完成较长距离的通信以及较低的更好，还可以节省额外的中继器费用。LORA技术关键特点及优势见下表所示。
3 智慧停车场系统功能分析
智慧停车场系统主要由云服务器、PC端软件、手机端应用（APP，微信、支付宝小程序）、网关、车位锁、地磁节点等部分构成，基于LoRaWAN协议组网，实现人、车和泊位三位一体的智慧化管理，在管理过程中可以通过停车大数据而实现一定的智能化管理目的，同时可进行管理可视化操作，为车主提供停车场查找、电子支付、车位查询、车位导航、路线引导等一系列的服务功能。节点将车位占空状态及车辆信息通过Lora技术采用LoRaWAN标准协议发送至临近网关，网关将信息转发至云服务器。云服务器处理过程中可以通过大数据技术有效的统计车位信息，然后综合利用停车场收费系统进行在线支付，且实现一定的自动缴费操作。
云服务器装置可以进行云端管理系统的安装，对不同停车场数据进行配置，对注册驾驶者信息进行登记管理，同时对于手机客户端以及微信公众号页面的信息指令进行响应同时展示其结果，对于停车场端口发送过来的信息进行同步接受。
云端停车场的信息管理，可以对整个车场的全部数据信息进行及时管理，内容主要有对应停车场段的系统地址、联系人、地理坐标、区域位置以及停车场名称等。点击新增车场按钮，可以进行到新增停车场页面，进行停车场信息的填写，并且点击保存，可以对新增加的停车场信息进行入库操作，在列表页面，对于确定的停车场，点击编辑按钮，可以进入停车场的编辑页面，对于需要进行修改的停车场信息进行修改，点击保存，对于停车场信息的更新入库进行操作。 对于智慧停车场的出入口可以利用基于视频高清抓拍车辆前方以及侧面并且进行车型车牌识别的无需停车收费管理系统，车里进入和离开智慧停车场不需要进行取卡，也不用进行购票，可以不停车迅速通過。
外来车辆能够利用智慧停车场管理系统诱导功能中的LED显示屏获得空余车位的个数以及相距最近的空余车位等重要数据信息，从而完成快速寻找到剩余停车位，防止车辆绕行距离过长。
车辆驾驶员可以利用电梯口等出入口的终端查询平台或者通过安装手机APP等方式进行找车，通过寻车子模块在短时间内准确的找到车辆所在的区域，完成迅速找到停车区域的目的，手机APP具有车辆最优路径的显示功能，还可以支持手机微信支付等功能，能够完成快速支付停车费。
手机客户端利用ANDROID系统最新版本进行开发，并且利用百度地图最新API进行位置定位以及导航的功能设置，利用轻量级的ORM框架ACTIVEANDROID管理应用的SQLite数据库表，可以提高开发效率以及管理操控数据的性能。
车位检测器利用无线方式利用LORAWAN标准协议通过LORA技术进行数据发送到网管，网管再接入到云服务器，通过视频检测智慧停车场内车位存在空闲情况时，智慧停车场系统可以利用LORA无线控制该车位占位器的启动，能够提供车位预定服务，智慧停车场网络示意图如图1所示。
4 智慧停车场系统开发技术难点及解决措施
本项目难点在于无线通讯的效率和距离。在停车高峰时段，中级不断收到来自节点的数据，需要及时传送到服务器后台并保证数据准确性。如果传输效率过低，或因为通讯错误率高导致同一数据反复发送不成功，会造成数据拥堵，数据量大的话可能造成丢失。
本系统采用LoRaWAN标准协议，通过对协议的深入理解，对程序进行优化，重点保证数据的可靠性，减少错误发生。同时通过大量实验获得大数据后增加通讯距离，提升产品性能。
另外一个难点为中继的通讯设计。由于地磁节点为低功耗产品，并且多数停车场处在室内或地下几层，所以设计上地磁节点先把数据通过LoRa无线传输到中继，中继再同时用LoRa无线和以太网两种方式把数据传输给基站，中继需要同时处理LoRa无线通讯的上行和下行，这基于LoRaWAN标准协议是很难实现的。
项目中设计为上行基于LoRaWAN标准协议，下行采用自行设计的简易协议来进行通讯。通过错时数据处理，使中继兼顾数据上下行成为可能，并通过大量实验来获取最稳定的设置参数。
5 智能停车场技术发展趋势
智能停车场利用了较为先进的控制措施和有效的管理模式，进行了智能化以及自动化的系统管理和智能控制，其主要优点为管理措施较为先进，运行效率比较高，利用了遥感措施，在车辆进出的过程中不需要进行刷卡作业，车辆保持稳定行驶阶段检测系统可以进行智能化识别，使得车辆堵塞的可能性降低，而且还可以进行车辆的连续进出管理，大幅度的改善了停车场进出口的管理效率。
通过先进的管理措施进行智能停车场的管理，通过计算机设备进行全方位的铰孔，把城市停车场的运行状态数据导入到计算机系统内部，可以提供搜索以及分析功能，基本搜索项目有车流量信息统计、系统运行问题搜索、收费信息分析、进出车辆数据管理等功能。
目前对于国内外的城市停车场来说其发展趋势是高技术化、智能化、复杂化以及大型化，整个智能停车场管理系统更为全面、灵活，对于管理系统的操作更为简便，也可以将管理系统纳入到建筑物的管理平台中，建立综合计算机管理信息系统。
6 结论
智能化停车场管理系统利用了先进的智能化信息技术，并且融合目前较为流行的多种信息管理技术，把车辆驾驶人员作为服务的重点对象，可以创造较为理想化的使用者感受，而且对于城市智能化停车场的运行起到较为积极的引导作用，但是仍旧存在很多不足之处，需要在今后的研究工作中继续加以分析完善。
参考文献：
[1]李界家，原宝龙，朱栋华，等. 智能停车场技术及发展趋势[J]. 建筑节能，2002，30（4）：41-43.
[2]郭稳涛，何怡刚. 基于RFID的智能停车场管理系统的研究与设计[J]. 自动化技术与应用，2010，29（6）：60-64.
[3]李超龙. 基于RFID的车位感知模型研究及智能停车管理系统的设计与实现[D]. 北京邮电大学，2015.
[4]王浩. 基于RFID和ZigBee技术的智能停车引导及车位管理系统设计[J]. 山东交通学院学报，2014（1）：14-18.
关键词：智能停车场；智能停车；停车场系统
引言
伴随着最近几年国内经济的迅猛发展以及城镇居民数量的增加，大中城市的面积在持续增大，对于机动车等交通工具的需求也日益提高，而因为城市市政建设的滞后，使得许多城市的道路交通状态变得十分恶劣，逐渐得到了社会各界的关注。
现在城市中大部分停车场均为人工进行管理，无论是运行效率还是安全角度都无法适应现代化城市发展的迫切需求，所以进行智能化停车场的研究是现在智能化建筑技术中的关键技术内容。最近以来国内的停车场技术日益完善，而停车场管理体系也在不断向着高性能、多维度以及高效率的方向提升，而智能化的停车场管理体系利用了较为先进的网络技术以及自动化的机电装置，在对驾驶人员停车实际状况进行分析的基础上，进行研究开发的管理系统，可以有效的提高停车场的运行效率，方便驾驶人员进出停车场。
1 智慧停车方案项目背景
2017年3月到2018年2月，基于LORA技术的智慧停车场项目。近几年，随着城市汽车保有量的增加，中国越来越多的城市陷入停车难、停车乱、治理难困境，并逐渐从一二线城市向三四线城市蔓延。在城市停车压力越来越大背景下，加快发展智慧停车已经成为建设智慧城市的重要子课题，落实智慧停车方案，这对处理停车难的问题有着重要的帮助作用，且可以为消除城市交通拥堵问题提供支持。
在智慧停车场中设置地磁感应设备有着重要的意义，可以通过其方便的进行停车诱导操作，并和智能终端进行交互，在此基础上建立其高效的停车场后台管理系统，为实现自动化停车目的提供支持，也可以实现相应的在线支付功能，同时应用泊车管理系统高效的实现一定的疏导目的。
对于智慧停车场项目来说，在城市停车位的预定、导航、查询、管理以及采集操作过程中利用了GIS技术、GPS定位技术、移动终端技术以及无线通信技术，能够完成停车位资源的实时更新，同时还可以进行一定的查询和导航相关的操作，从而更好的应用停车位资源，提高其应用效率，停车场效益的最大化以及车驾驶人停车效率的最大化，通常来说，智慧停车场的智慧体现在智能寻找车位以及自动缴停车费，可以满足驾驶人日常停车、错时停车、车位租赁、汽车后市场服务、反向寻车、停车位导航等基本需求。
智慧停车场的出现可以让驾驶者能够更为便利的寻找到合适的车位，包含线上以及线下两方面的智慧成果，线上的智慧成果包括驾驶者利用手机APP、微信相关的智能软件而确定出停车场相关的信息，收费标准，和预定与充电等情况，也可以通过其实现一定的在线支付相关的功能。
线下智慧化可以为实现相应智能化停车提供支持，有利于提高停车效率，同时避免不合理，进出停车场花费时间比较多的情况，而且可以提供特殊的停车位，这样就可满足特殊情况下的停车要求，比如新手停车，大型车的停车，与此同时还可以方便的进行服务升级，而且可以在空间没有发生大幅度提高的情况下使得停车数量可以有效提高，比如立体停车库，共享停车可以有效的处理分时段停车问题。
2 LORA系统简介
LORA技术是基于线性调频扩频技术（CSS）的一种调制方案，也是一种功耗较低的长距离无限连接技术，专门是为了应对智慧物联网的发展而进行开发的，比如LORA本身非常低的功耗能够让电池供电的传感器装置能够根据其具体使用的功能长时间持续工作，而且其远距离功能可以使得传感器能够在长达10公里或者更长的距离上和网络进行通信，同时LORA技术的架构能够让数以百计的传感器、执行元件以及标签可以利用更高的性价比的方式进行网络连接，这种组合具有大容量、长距离覆盖以及长电池续航能力的特点，使得网络运营单位能够在短时间内建立起基于LORA的网络，而且还可以最大限度的降低运行费用。
对于物联网应用中的无线按技术，除了通信网络中2G/3G/4G等之外，还包括局域網以及短距离的多种通讯技术，不过这些短距离无线技术优点和缺点都很明显，而且无法兼顾在距离增加的同时确保功耗更低，而利用LORA技术之后，设计人员能够做到两者兼顾，最大限度的完成较长距离的通信以及较低的更好，还可以节省额外的中继器费用。LORA技术关键特点及优势见下表所示。
3 智慧停车场系统功能分析
智慧停车场系统主要由云服务器、PC端软件、手机端应用（APP，微信、支付宝小程序）、网关、车位锁、地磁节点等部分构成，基于LoRaWAN协议组网，实现人、车和泊位三位一体的智慧化管理，在管理过程中可以通过停车大数据而实现一定的智能化管理目的，同时可进行管理可视化操作，为车主提供停车场查找、电子支付、车位查询、车位导航、路线引导等一系列的服务功能。节点将车位占空状态及车辆信息通过Lora技术采用LoRaWAN标准协议发送至临近网关，网关将信息转发至云服务器。云服务器处理过程中可以通过大数据技术有效的统计车位信息，然后综合利用停车场收费系统进行在线支付，且实现一定的自动缴费操作。
云服务器装置可以进行云端管理系统的安装，对不同停车场数据进行配置，对注册驾驶者信息进行登记管理，同时对于手机客户端以及微信公众号页面的信息指令进行响应同时展示其结果，对于停车场端口发送过来的信息进行同步接受。
云端停车场的信息管理，可以对整个车场的全部数据信息进行及时管理，内容主要有对应停车场段的系统地址、联系人、地理坐标、区域位置以及停车场名称等。点击新增车场按钮，可以进行到新增停车场页面，进行停车场信息的填写，并且点击保存，可以对新增加的停车场信息进行入库操作，在列表页面，对于确定的停车场，点击编辑按钮，可以进入停车场的编辑页面，对于需要进行修改的停车场信息进行修改，点击保存，对于停车场信息的更新入库进行操作。 对于智慧停车场的出入口可以利用基于视频高清抓拍车辆前方以及侧面并且进行车型车牌识别的无需停车收费管理系统，车里进入和离开智慧停车场不需要进行取卡，也不用进行购票，可以不停车迅速通過。
外来车辆能够利用智慧停车场管理系统诱导功能中的LED显示屏获得空余车位的个数以及相距最近的空余车位等重要数据信息，从而完成快速寻找到剩余停车位，防止车辆绕行距离过长。
车辆驾驶员可以利用电梯口等出入口的终端查询平台或者通过安装手机APP等方式进行找车，通过寻车子模块在短时间内准确的找到车辆所在的区域，完成迅速找到停车区域的目的，手机APP具有车辆最优路径的显示功能，还可以支持手机微信支付等功能，能够完成快速支付停车费。
手机客户端利用ANDROID系统最新版本进行开发，并且利用百度地图最新API进行位置定位以及导航的功能设置，利用轻量级的ORM框架ACTIVEANDROID管理应用的SQLite数据库表，可以提高开发效率以及管理操控数据的性能。
车位检测器利用无线方式利用LORAWAN标准协议通过LORA技术进行数据发送到网管，网管再接入到云服务器，通过视频检测智慧停车场内车位存在空闲情况时，智慧停车场系统可以利用LORA无线控制该车位占位器的启动，能够提供车位预定服务，智慧停车场网络示意图如图1所示。
4 智慧停车场系统开发技术难点及解决措施
本项目难点在于无线通讯的效率和距离。在停车高峰时段，中级不断收到来自节点的数据，需要及时传送到服务器后台并保证数据准确性。如果传输效率过低，或因为通讯错误率高导致同一数据反复发送不成功，会造成数据拥堵，数据量大的话可能造成丢失。
本系统采用LoRaWAN标准协议，通过对协议的深入理解，对程序进行优化，重点保证数据的可靠性，减少错误发生。同时通过大量实验获得大数据后增加通讯距离，提升产品性能。
另外一个难点为中继的通讯设计。由于地磁节点为低功耗产品，并且多数停车场处在室内或地下几层，所以设计上地磁节点先把数据通过LoRa无线传输到中继，中继再同时用LoRa无线和以太网两种方式把数据传输给基站，中继需要同时处理LoRa无线通讯的上行和下行，这基于LoRaWAN标准协议是很难实现的。
项目中设计为上行基于LoRaWAN标准协议，下行采用自行设计的简易协议来进行通讯。通过错时数据处理，使中继兼顾数据上下行成为可能，并通过大量实验来获取最稳定的设置参数。
5 智能停车场技术发展趋势
智能停车场利用了较为先进的控制措施和有效的管理模式，进行了智能化以及自动化的系统管理和智能控制，其主要优点为管理措施较为先进，运行效率比较高，利用了遥感措施，在车辆进出的过程中不需要进行刷卡作业，车辆保持稳定行驶阶段检测系统可以进行智能化识别，使得车辆堵塞的可能性降低，而且还可以进行车辆的连续进出管理，大幅度的改善了停车场进出口的管理效率。
通过先进的管理措施进行智能停车场的管理，通过计算机设备进行全方位的铰孔，把城市停车场的运行状态数据导入到计算机系统内部，可以提供搜索以及分析功能，基本搜索项目有车流量信息统计、系统运行问题搜索、收费信息分析、进出车辆数据管理等功能。
目前对于国内外的城市停车场来说其发展趋势是高技术化、智能化、复杂化以及大型化，整个智能停车场管理系统更为全面、灵活，对于管理系统的操作更为简便，也可以将管理系统纳入到建筑物的管理平台中，建立综合计算机管理信息系统。
6 结论
智能化停车场管理系统利用了先进的智能化信息技术，并且融合目前较为流行的多种信息管理技术，把车辆驾驶人员作为服务的重点对象，可以创造较为理想化的使用者感受，而且对于城市智能化停车场的运行起到较为积极的引导作用，但是仍旧存在很多不足之处，需要在今后的研究工作中继续加以分析完善。
参考文献：
[1]李界家，原宝龙，朱栋华，等. 智能停车场技术及发展趋势[J]. 建筑节能，2002，30（4）：41-43.
[2]郭稳涛，何怡刚. 基于RFID的智能停车场管理系统的研究与设计[J]. 自动化技术与应用，2010，29（6）：60-64.
[3]李超龙. 基于RFID的车位感知模型研究及智能停车管理系统的设计与实现[D]. 北京邮电大学，2015.
[4]王浩. 基于RFID和ZigBee技术的智能停车引导及车位管理系统设计[J]. 山东交通学院学报，2014（1）：14-18.