隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車進(jìn)入家庭的步伐加快，各大城市的汽車擁有量和使用頻率急劇上升。普通居民開(kāi)車去休閑、購(gòu)物逐漸成為一種新的時(shí)尚和發(fā)展趨勢(shì)，但是這種發(fā)展趨勢(shì)給中心城市的交通帶來(lái)了沉重的壓力，交通"停車難"日益成為制約我國(guó)大中城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的"瓶頸".停車的供給總量總是有限的，而且中心區(qū)用地緊張，車位緊張，有必要在非中心區(qū)建立許多停車場(chǎng)，以解決停車問(wèn)題。這樣就又出現(xiàn)了資源分散問(wèn)題。為了充分合理地利用這位資源，建立一個(gè)先進(jìn)的智能型的停車誘導(dǎo)系統(tǒng)來(lái)統(tǒng)一管理全市的停車資源就顯得非常重要了。

　　城市停車誘導(dǎo)系統(tǒng)（Paring Guidance Information System,簡(jiǎn)稱PGIS）是指通過(guò)智能探測(cè)技術(shù)，與分散在各處的停車場(chǎng)實(shí)現(xiàn)智能聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)上傳，實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)停車場(chǎng)停車數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)布，引到司機(jī)實(shí)現(xiàn)便捷停車，解決城市停車難問(wèn)題的智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括大型停車場(chǎng)停車智能引導(dǎo)系統(tǒng)與城市停車誘導(dǎo)系統(tǒng)，它是以多級(jí)信息發(fā)布為載體，實(shí)時(shí)地提供停車場(chǎng)（庫(kù)）的位置、車位數(shù)、空滿狀態(tài)等信息，指引駕駛員停車的系統(tǒng)。它對(duì)于調(diào)節(jié)停車需求在時(shí)間和空間分布上的不均勻、提高停車設(shè)施使用率、減少由于尋找停車場(chǎng)而產(chǎn)生的道路交通、減少為了停車造成的等待時(shí)間、提高整個(gè)交通系統(tǒng)的效率、改善停車場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)條件以及增加商業(yè)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)活力等方面均有重要的作用。

　　1 智能停車誘導(dǎo)系統(tǒng)構(gòu)成

　　由三部分組成：1.停車場(chǎng)數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)；2.數(shù)據(jù)處理判斷處理系統(tǒng)；3.停車場(chǎng)數(shù)據(jù)綜合發(fā)布系統(tǒng)（分一二三級(jí)誘導(dǎo)數(shù)據(jù)）誘導(dǎo)顯示屏（大屏）：設(shè)置在市區(qū)主要交通干線上，發(fā)布多個(gè)停車場(chǎng)（庫(kù)）的名稱、位置、實(shí)際車位狀態(tài)信息的顯示裝置。二級(jí)誘導(dǎo)顯示屏（中屏）： 設(shè)置在停車場(chǎng)（庫(kù)）周邊區(qū)域的街道兩旁，發(fā)布停車場(chǎng)（庫(kù)）的名稱、行駛路線、實(shí)際車位狀態(tài)信息 的顯示裝置。三級(jí)誘導(dǎo)顯示屏：設(shè)置在停車場(chǎng)（庫(kù)）入口附近，發(fā)布單個(gè)停車場(chǎng)（庫(kù)）的名稱等信息的裝置。各部分之間的關(guān)系如圖1所示。

　　1.1信息采集

　　在每個(gè)停車場(chǎng)（庫(kù)）設(shè)有數(shù)據(jù)采集端，隨時(shí)感應(yīng)汽車駛進(jìn)、離開(kāi)停車場(chǎng)狀況，停車場(chǎng)空車位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來(lái)自設(shè)立于停車場(chǎng)出入口的收費(fèi)系統(tǒng)或單獨(dú)設(shè)立的車輛檢測(cè)器以及人為修正的空車位信息。停車場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)空車位信息的采集，定時(shí)向停車信息中心發(fā)送，以達(dá)到空車位監(jiān)視和停車誘導(dǎo)的目的。主要設(shè)備有：車輛檢測(cè)器：用于自動(dòng)檢測(cè)車輛進(jìn)出停車場(chǎng)；車位信息板：用于顯示當(dāng)前本地空車位數(shù)量；數(shù)據(jù)采集與上傳終端：采集停車收費(fèi)系統(tǒng)、車輛檢測(cè)器、手持終端等設(shè)備提供的車輛入出數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后傳送到停車信息中心；停車收費(fèi)系統(tǒng)：現(xiàn)有用于停車計(jì)費(fèi)和停車場(chǎng)設(shè)備控制的系統(tǒng)，形式多樣，具備數(shù)據(jù)通信接口。

圖1 停車誘導(dǎo)系統(tǒng)構(gòu)成

圖2 停車誘導(dǎo)分級(jí)原理圖

　　1.2信息處理

　　信息處理系統(tǒng)將采集到的停車場(chǎng)使用狀況以及周邊道路信息加工處理成向駕駛員提供的適當(dāng)形式的信息， 如停車場(chǎng)的滿空（剩余車位情況）、集散道路是否擁堵等。另外， 信息處理系統(tǒng)還擔(dān)負(fù)著存儲(chǔ)停車場(chǎng)信息、加工處理停車場(chǎng)使用情況的變化模式等任務(wù)。這些功能將為未來(lái)提供停車需求狀況預(yù)報(bào)、停車位預(yù)約等服務(wù)奠定基礎(chǔ)。

　　1.3數(shù)據(jù)傳輸

　　數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕救蝿?wù)是保證從信息采集系統(tǒng)到信息處理系統(tǒng)再到信息發(fā)布系統(tǒng)的暢通。其常用的形式有光傳輸網(wǎng)、電話交換網(wǎng)以及光接入網(wǎng)等形式。各停車場(chǎng)的數(shù)據(jù)通過(guò)停車信息平臺(tái)終端數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集數(shù)據(jù)并發(fā)布到市公共信息聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，控制中心則從該聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)獲取其控制停車場(chǎng)的停車信息數(shù)據(jù)。

　　1.4信息發(fā)布

　　停車誘導(dǎo)系統(tǒng)信息發(fā)布設(shè)施包括：可變信息顯示屏、交通廣播電臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)、車載終端、手機(jī)等移動(dòng)終端。發(fā)布信息的內(nèi)容有：停車場(chǎng)位置、車位數(shù)、車位使用情況、區(qū)域停車資源、備選停車場(chǎng)、收費(fèi)情況、道路交通狀況、交通管制措施、停車場(chǎng)周邊服務(wù)設(shè)施分布情況、行車路線、預(yù)約服務(wù)信息等。它的任務(wù)是將信息處理系統(tǒng)處理過(guò)的信息以適當(dāng)?shù)姆绞较蛲饨绶秩舾蓚€(gè)層次發(fā)布出來(lái)。通常是由控制中心隨時(shí)將各個(gè)停車場(chǎng)的使用狀況在可變信息顯示板上以視覺(jué)的方式或通過(guò)廣播以聽(tīng)覺(jué)的方式向駕駛員提供。也可以作為ITS的一部分，利用互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)電話以及車載導(dǎo)航裝置等方式發(fā)布。目前為基礎(chǔ)、為常用的發(fā)布形式為設(shè)置于路側(cè)的誘導(dǎo)顯示屏。

　　2 智能停車誘導(dǎo)系統(tǒng)分級(jí)

　　停車誘導(dǎo)信息的繁簡(jiǎn)對(duì)于停車誘導(dǎo)系統(tǒng)的效果起到至關(guān)重要的作用。過(guò)于復(fù)雜的信息會(huì)增加駕駛員反應(yīng)和理解時(shí)間，甚至有可能產(chǎn)生駕駛員來(lái)不及理解的極端現(xiàn)象，從而使誘導(dǎo)失去意義。因此，通過(guò)信息的分層簡(jiǎn)化，將誘導(dǎo)信息以簡(jiǎn)潔明了的形式提供給駕駛員，是避免信息過(guò)載的有效手段之一[3].誘導(dǎo)信息的內(nèi)容，根據(jù)層次由遠(yuǎn)及近有所不同。誘導(dǎo)信息板的種類按層次可分為：

　　（1） 誘導(dǎo)屏（區(qū)域）。在區(qū)域周邊主干道上設(shè)置動(dòng)態(tài)停車標(biāo)志，其主要目的是對(duì)停車者進(jìn)行總體信息的誘導(dǎo)，使停車者對(duì)該區(qū)域的停車狀況有一個(gè)初步了解。提供該誘導(dǎo)小區(qū)主要停車場(chǎng)的分布，動(dòng)態(tài)可用泊位數(shù)、行車方向等基本信息，具體內(nèi)容為停車標(biāo)志P、區(qū)域路網(wǎng)圖、停車場(chǎng)的位置與名稱、空車位數(shù)、駕車者所處位置以及行車方向等。

　　（2）二級(jí)誘導(dǎo)屏（主要路口）。采用文字類信息誘導(dǎo)屏，根據(jù)周邊停車場(chǎng)的分布，可一塊或多塊二級(jí)誘導(dǎo)顯示屏結(jié)合對(duì)停車者進(jìn)行誘導(dǎo)，目的是進(jìn)行進(jìn)一步誘導(dǎo)，提供周邊街道停車場(chǎng)可利用泊位數(shù)、行車方向及行車距離。具體內(nèi)容為：停車標(biāo)志P、停車場(chǎng)名稱、空車位數(shù)、車行方向及距離。

　　（3）三級(jí)誘導(dǎo)屏。采用文字類信息顯示屏，目的是對(duì)停車者進(jìn)入停車場(chǎng)誘導(dǎo)，該級(jí)顯示屏向停車者提供該停車場(chǎng)更詳細(xì)的信息，具體內(nèi)容：停車標(biāo)志P、停車場(chǎng)名稱、當(dāng)前空車位數(shù)、開(kāi)放時(shí)間、收費(fèi)價(jià)格、受限高度等信息。停車誘導(dǎo)信息分級(jí)原理及停車者在三級(jí)誘導(dǎo)信息下的停車選擇行為示意如圖2 所示。

　　3 系統(tǒng)信息流

　　3.1系統(tǒng)信息流結(jié)構(gòu)體系

　　為實(shí)現(xiàn)停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)的功能，需要構(gòu)筑完備的信息流結(jié)構(gòu)體系，即對(duì)信息從采集到用戶接受信息這一過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的分析，得到在各個(gè)過(guò)程中信息流的組成和流動(dòng)方向[3].在信息采集階段，系統(tǒng)可在預(yù)設(shè)信息中獲得有關(guān)路網(wǎng)條件、停車場(chǎng)分布、停車場(chǎng)泊位數(shù)等靜態(tài)信息，同時(shí)系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置在各停車場(chǎng)以及道路網(wǎng)中的實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，可以采集到路網(wǎng)的狀態(tài)參數(shù)、停車場(chǎng)使用情況等動(dòng)態(tài)參數(shù)。信息收集完畢后，系統(tǒng)將收集到的信息傳輸?shù)街骺赜?jì)算機(jī)，由主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息的分類和處理，通過(guò)分析軟件得到停車場(chǎng)泊位利用情況的相關(guān)指標(biāo)、停車場(chǎng)的服務(wù)范圍以及路網(wǎng)的狀態(tài)預(yù)測(cè)參數(shù)。，通過(guò)信息發(fā)布裝置將停車場(chǎng)利用情況信息以及誘導(dǎo)信息提供給駕駛員，供駕駛員參考選用。具體信息流結(jié)構(gòu)體系詳見(jiàn)圖3.

　　3.2系統(tǒng)信息流控制

　　一個(gè)典型的智能停車誘導(dǎo)系統(tǒng)信息流主要由四個(gè)部分設(shè)備組成：

　　（1） 路邊可變指示標(biāo)志（VMS）：顯示靜止或可變停車信息；

　　（2） 停車場(chǎng)計(jì)數(shù)裝置：實(shí)時(shí)計(jì)算停車泊位的占用情況；

　　（3） 控制中心：處理停車場(chǎng)的泊位占用情況；

　　（4） 電信網(wǎng)：實(shí)現(xiàn)信息在停車場(chǎng)、控制中心和可變電子信息板之間的傳輸、交換。

圖3 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)體系框圖

圖4 系統(tǒng)信息流結(jié)構(gòu)體系框圖

　　4 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)體系

　　在停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，需要對(duì)系統(tǒng)中的信息采集系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)以及信息發(fā)布系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行合理的布設(shè)及整合，同時(shí)也需要同系統(tǒng)外部的駕駛員行為分析、路網(wǎng)交通控制與管理方式、停車場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)情況等外部條件進(jìn)行整合。使得停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)軟件在保證其正確性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加強(qiáng)其實(shí)用性，以達(dá)到建立停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)的終目的。具體框圖流程見(jiàn)圖4.

　　5 系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)

　　停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)中，主要算法包括主控計(jì)算機(jī)關(guān)于停車誘導(dǎo)信息的處理算法以及停車場(chǎng)終端車輛檢測(cè)算法兩部分。

　　5.1停車誘導(dǎo)信息處理算法

　　在停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程中，主控計(jì)算機(jī)對(duì)于數(shù)據(jù)信息的處理過(guò)程是整個(gè)系統(tǒng)的，因此需要對(duì)停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)的算法體系進(jìn)行分析。在系統(tǒng)中，通過(guò)一定的數(shù)據(jù)處理流程，對(duì)采集到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息以及預(yù)設(shè)的系統(tǒng)靜態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合分析，可以從路網(wǎng)狀態(tài)、設(shè)施情況預(yù)測(cè)出停車場(chǎng)泊位的變化趨勢(shì)，同時(shí)結(jié)合道路車流的信息，可以制定出合理的停車場(chǎng)誘導(dǎo)信息，以實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域靜態(tài)交通的誘導(dǎo)與控制。具體結(jié)構(gòu)體系見(jiàn)圖5.

圖5 系統(tǒng)算法結(jié)構(gòu)體系框圖

　　5.2停車場(chǎng)車輛檢測(cè)算法

　　停車場(chǎng)車輛信息的采集內(nèi)容包括：到達(dá)及離開(kāi)車輛的牌照、車型； 到達(dá)或離開(kāi)時(shí)刻；停放時(shí)長(zhǎng)；泊位供給量；空余車位數(shù)等。可由停車場(chǎng)進(jìn)出口設(shè)置的收費(fèi)讀卡機(jī)或電子標(biāo)簽、空余車位數(shù)據(jù)采集器、檢測(cè)器等設(shè)施加以實(shí)現(xiàn)[4].

　　對(duì)于單層停車場(chǎng)，空余車位數(shù)據(jù)采集器利用欄桿機(jī)或車輛感應(yīng)線圈送出的信號(hào)，檢測(cè)車輛的進(jìn)出數(shù)量并得到停車場(chǎng)車位利用情況。

　　對(duì)于多層停車樓，每層各有一個(gè)入口和一個(gè)出口，在各層入口和出口處均埋設(shè)車輛檢測(cè)線圈，利用這些線圈對(duì)進(jìn)入和離開(kāi)停車場(chǎng)及各層的車輛計(jì)數(shù)。對(duì)于入口檢測(cè)，當(dāng)某層檢測(cè)到車輛通過(guò)，則該層空車位數(shù)減1,若上一層檢測(cè)到車輛通過(guò)，則該層空車位數(shù)減1,同時(shí)上一層空車位數(shù)加1.對(duì)于出口檢測(cè)，當(dāng)某層檢測(cè)到車輛通過(guò)，在該層空車位數(shù)加1,其下一層空車位數(shù)減1,直到車輛駛出，各個(gè)停車場(chǎng)通過(guò)電話線將數(shù)據(jù)傳送至主控計(jì)算機(jī)，主控計(jì)算機(jī)將資料整理后再通過(guò)無(wú)線通信模塊將各路口數(shù)據(jù)傳送至可變標(biāo)志牌。

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　這套智能停車誘導(dǎo)系統(tǒng)可以減少市區(qū)內(nèi)的行走的汽車數(shù)量，大大緩解市區(qū)內(nèi)的交通壓力，從而更加快捷的到達(dá)目的地，同時(shí)德國(guó)市區(qū)的各個(gè)停車場(chǎng)都可以得到充分的利用，更重要的是可以減少城市的生態(tài)污染，據(jù)有關(guān)研究，小轎車車速由50公里/小時(shí)減至20公里/小時(shí)，一氧化碳和氮?dú)浠镆黾?0%左右，由此觀之，這套智能誘導(dǎo)系統(tǒng)可以一定程度上減少城市的汽車污染，同時(shí)也可以改善城市的環(huán)境。我們希望這套停車誘導(dǎo)系統(tǒng)能夠早日在中國(guó)各大城市推廣使用。