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[導(dǎo)讀]1 引言 停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)PGIS(Parting Guidance and Informa-tion System)是智能交通系統(tǒng)ITS(Intelligent Transport System)的重要組成部分,通過多種方式向駕駛員提供停車場(chǎng)的位置、使用情況、路線以及道路交通

1 引言
    停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)PGIS(Parting Guidance and Informa-tion System)是智能交通系統(tǒng)ITS(Intelligent Transport System)的重要組成部分,通過多種方式向駕駛員提供停車場(chǎng)的位置、使用情況、路線以及道路交通狀況信息,誘導(dǎo)駕駛員最有效地找到停車場(chǎng)位置,均衡使用停車設(shè)施,減少路邊停車現(xiàn)象和駕駛員尋找停車泊位所需時(shí)間,從而降低繁華路段的交通量。最新調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,西安市區(qū)機(jī)動(dòng)車保有量與停車位之比為5. 75:1,隨著轎車保有量的增加,停車難的問題將更為突出。因此開發(fā)停車場(chǎng)誘導(dǎo)信息系統(tǒng)是提高整個(gè)城市交通管理水平的重要措施。
    PGIS在國外已廣泛使用,但國內(nèi)PGIS研究和應(yīng)用主要是單個(gè)停車場(chǎng)的智能停車控制,很少從整個(gè)城市的角度考慮停車誘導(dǎo)問題,尤其是出行者與停車誘導(dǎo)系統(tǒng)之間高速信息互動(dòng)。因此,這里從實(shí)際城市交通情況出發(fā),借鑒國外PGIS的成熟經(jīng)驗(yàn),提出基于移動(dòng)通信技術(shù)的新型城市停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

2 停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)PGIS
    PGIS主要由停車場(chǎng)信息采集系統(tǒng)、信息管理(中心)系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)和信息服務(wù)系統(tǒng)4部分組成。如圖1所示。該系統(tǒng)通過空車車位采集器采集停車場(chǎng)空車位并傳遞給信息管理系統(tǒng),經(jīng)信息管理控制中心計(jì)算機(jī)處理后,由傳輸系統(tǒng)即時(shí)將信息發(fā)送給駕駛員,引導(dǎo)駕駛員駛向停車空車位。

2.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能
    該系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求能夠有效地向駕駛員提供行前和行駛中動(dòng)態(tài)的停車場(chǎng)位置、去停車場(chǎng)的路線以及停車場(chǎng)占用現(xiàn)狀等信息,實(shí)現(xiàn)主要功能包括翻:(1)能夠合理指導(dǎo)出行車輛出行前的停車,減少駕駛員出行停車的盲目性;(2)為出行中的駕駛員提供可選用的停車場(chǎng)名稱、位置和實(shí)時(shí)狀況等信息;(3)確定車輛的實(shí)際位置并利用GIS-T信息系管理系統(tǒng)為出行中的車輛尋找最近的停車場(chǎng)和停車位;(4)減少駕駛員尋找停車場(chǎng)的時(shí)間和步行距離,同時(shí)提高停車時(shí)的安全性和便利性;(5)提高停車場(chǎng)的交通服務(wù)周轉(zhuǎn)量,使開發(fā)者在滿足用戶合理需求的情況下效益最大化; (6)增加停車場(chǎng)對(duì)緊急事件的響應(yīng)能力,提高服務(wù)的可靠性;(7)提高停車場(chǎng)的利用率。[!--empirenews.page--]
2.2 信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    設(shè)計(jì)停車場(chǎng)采集系統(tǒng)時(shí),既要考慮能收集到準(zhǔn)確的停車場(chǎng)車位信息,又要最大限度利用現(xiàn)有設(shè)備,減少投入成本。信息采集系統(tǒng)包括車輛檢測(cè)線圈、車輛檢測(cè)器、本地管理器、電源系統(tǒng)、本地系統(tǒng)控制器。圖2為信息采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

    將采集系統(tǒng)安裝在停車場(chǎng)出入口處,通過統(tǒng)計(jì)出入車輛數(shù)量確定剩余停車場(chǎng)的空車位,根據(jù)經(jīng)過入口/出口檢測(cè)線圈的先后順序判斷車輛的進(jìn)出,并依次記錄。本地系統(tǒng)控制器收集所有車輛檢測(cè)器信息,并存儲(chǔ)于本地?cái)?shù)據(jù)庫中,最后由通訊系統(tǒng)將數(shù)據(jù)上傳到誘導(dǎo)數(shù)據(jù)采集中心。
2.3 信息管理(中心)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    信息管理系統(tǒng)是收集、存儲(chǔ)、管理、綜合分析和處理停車場(chǎng)地理信息、城市道路交通信息,并提供其他服務(wù)的綜合信息系統(tǒng),采用GIS與交通信息相融合的交通GIS-T(Geograph-ical Information System for Transportation)技術(shù),包括網(wǎng)絡(luò)邏輯設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)模塊設(shè)計(jì)。
2.3.1 網(wǎng)絡(luò)邏輯設(shè)計(jì)
    停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)采用兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)邏輯設(shè)計(jì),信息管理中心是整個(gè)誘導(dǎo)信息系統(tǒng)的核心,監(jiān)控所有停車場(chǎng)車位,并管理停車場(chǎng)誘導(dǎo)屏顯示內(nèi)容。同時(shí),信息管理中心還將通過Web服務(wù)器為社會(huì)公眾提供網(wǎng)上查詢服務(wù),為駕駛員提供利用手機(jī)查詢的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。而作為基礎(chǔ)層面的停車場(chǎng)信息管理計(jì)算機(jī),則整合本停車場(chǎng)各部分?jǐn)?shù)據(jù)。圖3為網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。涉及到的接口有:(1)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取接口,有3種模式:訪問SQL數(shù)據(jù)接口,Socket客戶端接收服務(wù)器數(shù)據(jù)接口,DTU模塊直接接收串口的數(shù)據(jù)接口;(2)控制卡數(shù)據(jù)傳輸接口;(3)數(shù)據(jù)管理中心數(shù)據(jù)交互接口,包括:接收數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),發(fā)送數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)接口;(4)管理軟件訪問數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫接口;(5)GSM數(shù)據(jù)接口; (6)GIS-T數(shù)據(jù)訪問接口;(7)Web數(shù)據(jù)交互接口。

2.3.2 信息管理系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)
    信息管理系統(tǒng)作為停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)的核心,軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提供網(wǎng)址顯示、GSM消息回復(fù)、LED誘導(dǎo)屏信息實(shí)時(shí)更新等接口,具備較強(qiáng)的擴(kuò)展性和移植性。信息管理系統(tǒng)模塊如圖4所示。

    停車場(chǎng)管理中心客戶端從本地管理數(shù)據(jù)庫中讀取相應(yīng)數(shù)據(jù),通過本地CDMA或GSM模塊傳輸至移動(dòng)數(shù)據(jù)中心,由移動(dòng)數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一將前端的采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)管理中心(機(jī)房中心),存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)管理中心的數(shù)據(jù)庫。[!--empirenews.page--]
    數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)經(jīng)編碼,通過專用線路(VPN)傳輸?shù)揭苿?dòng)數(shù)據(jù)中心,由移動(dòng)數(shù)據(jù)中心發(fā)送數(shù)據(jù)到前端的誘導(dǎo)屏控制卡,控制卡做相應(yīng)的數(shù)據(jù)解碼,并顯示于屏幕。另外,用戶可通過GSM數(shù)據(jù)中心查詢某區(qū)域內(nèi)的停車場(chǎng)空車位情況以及具體停車場(chǎng)位置信息、收費(fèi)情況。
    停車場(chǎng)信息管理系統(tǒng)軟件可提供以下主要查詢功能:查詢并顯示當(dāng)前停車場(chǎng)的運(yùn)行狀況、總停車數(shù)、名稱、剩余停車數(shù)量、停車場(chǎng)位置、停車場(chǎng)編號(hào)等;查詢某區(qū)域內(nèi)當(dāng)前的停車場(chǎng)數(shù)量、位置、當(dāng)前空車位數(shù)量和名稱等。
2.4 移動(dòng)通信傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    信息傳輸系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵,傳輸信息采集系統(tǒng)、用戶服務(wù)請(qǐng)求、數(shù)據(jù)傳輸和發(fā)布誘導(dǎo)指令等大量實(shí)時(shí)信息。
    考慮網(wǎng)絡(luò)接入的容量、數(shù)據(jù)交互的可靠性、建設(shè)投資、系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用等因素,采用中國移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)或中國聯(lián)通的CDMA網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊,隨著3G移動(dòng)技術(shù)的推廣和其在速度和容量方面的優(yōu)勢(shì).系統(tǒng)在兼容GSM和CDMA模塊的同時(shí),正逐步向3G通信技術(shù)平滑過渡。
    停車場(chǎng)信息采集系統(tǒng)獲取城市各停車場(chǎng)的車位信息,也可通過移動(dòng)通信系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到信息管理數(shù)據(jù)中心,同時(shí),考慮到目前停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,采集系統(tǒng)也接收停車場(chǎng)管理系統(tǒng)發(fā)送的信息,進(jìn)行相應(yīng)操作。
    對(duì)于已實(shí)現(xiàn)車輛信息采集的停車場(chǎng),在配備車輛數(shù)據(jù)采集模塊同時(shí),可配置車輛數(shù)據(jù)傳輸模塊,通過串口發(fā)送至停車場(chǎng)的信息管理系統(tǒng),再由移動(dòng)通信模塊傳送至該城市的停車場(chǎng)誘導(dǎo)數(shù)據(jù)采集中心。圖5為移動(dòng)通信傳輸系統(tǒng)。

3 停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)
    該系統(tǒng)中的另一個(gè)核心是誘導(dǎo)系統(tǒng)的處理算法。系統(tǒng)根據(jù)用戶的請(qǐng)求信息、車載定位系統(tǒng)和GIS-T得到車輛位置信息及停車場(chǎng)的動(dòng)態(tài)車位信息,綜合計(jì)算出最佳誘導(dǎo)路線。圖6為停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)算法流程。

    用戶通過手機(jī)和車載電話語音或短信平臺(tái)訪問誘導(dǎo)系統(tǒng)的WAB網(wǎng)站或短信中心,提交停車目的地請(qǐng)求,對(duì)于多次提出相同請(qǐng)求的用戶判斷為不宦誘導(dǎo),并給予提示,3次為宜。如果小于3,則系統(tǒng)根據(jù)各種信息給出最有停車位誘導(dǎo)路線,然后,向用戶發(fā)出導(dǎo)航信息,并給出預(yù)約賬號(hào)。同時(shí)向停車場(chǎng)發(fā)送預(yù)約停車位和相應(yīng)的預(yù)約賬號(hào)與臨界時(shí)間。在臨界時(shí)間內(nèi),如果用戶不能到達(dá)制定停車位,系統(tǒng)及時(shí)返回用戶相應(yīng)的取消預(yù)約信息,并取消預(yù)約停車位。[!--empirenews.page--]

4 實(shí)例驗(yàn)證
    針對(duì)以上系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用軟件,以某區(qū)域停車場(chǎng)為例,通過該軟件模擬計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的結(jié)果數(shù)據(jù),均能滿足設(shè)計(jì)要求。表1為模擬測(cè)試主要參數(shù),表2為測(cè)試結(jié)果。

5 結(jié)論
    分析停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)功能,借鑒國外PGIS建設(shè)經(jīng)驗(yàn),采用GIS-T技術(shù),結(jié)合實(shí)際城市道路情況,提出基于移動(dòng)通信技術(shù)的停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。仿真測(cè)試證明該系統(tǒng)的有效性。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)將城市大型停車場(chǎng),特別是超大型多區(qū)域、多層次的大面積多車位、路線復(fù)雜的停車場(chǎng)構(gòu)成一個(gè)實(shí)時(shí)的停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng),引導(dǎo)進(jìn)入車輛的停放,不僅解決了駕駛員尋找車位的盲目性,節(jié)省了時(shí)間和燃油,而且有利于停車場(chǎng)的內(nèi)部管理。因此,無論從節(jié)約能源,環(huán)境保護(hù)和提高停車場(chǎng)的利用率等方面,該系統(tǒng)設(shè)計(jì)都具有重要意義,同時(shí)為城市交通管理控制、駕駛員出行提供更準(zhǔn)確和有效的誘導(dǎo)決策輔助信息。

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