一種路側(cè)停車位物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)

1、一種路側(cè)停車位物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)司博章，樊勇，袁玲玲(北京時(shí)代凌宇科技有限公司，北京 100096)摘要：針對(duì)路側(cè)停車的監(jiān)管需求，提出了一種路側(cè)停車場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，該方法通過車位檢測(cè)、視頻監(jiān)控和電子化收費(fèi)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)路側(cè)停車位的透明化監(jiān)管。系統(tǒng)由停車位檢測(cè)系統(tǒng)、電子化收費(fèi)系統(tǒng)、高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及管理和服務(wù)平臺(tái)四部分構(gòu)成。經(jīng)實(shí)際使用證明，該系統(tǒng)應(yīng)用效果良好。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；車位檢測(cè)；系統(tǒng)方案中圖分類號(hào) ：tp393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ：a文章編號(hào) ：2095-1302(2012)12-0039-03iot-based management system for roadside

2、 parkingsi bo-zhang, fan yong, yuan ling-ling(beijing timeloit technology ltd., beijing 100096, china)abstract: for the supervision requirements of the roadside parking, this paper presents a design scheme of a iot-based management system for roadside parking. the system achieves transparent managem

3、ent for the roadside parking by using of the parking cell detection, video surveillance and electronic tolling technology. the system consists of four major components, ie., the parking cell detection system, the electronic tolling system, high-definition video surveillance system and management and

4、 service platform. the practical application verifies the better performance of the system.keywords: internet of things; wsns; parking cell detection; system solution0 引 言在城市發(fā)展進(jìn)程中，交通擁擠、堵塞、事故、環(huán)境污染 已成為最難消除的現(xiàn)代化社會(huì)公害，因此，改善交通的研究 越來越受到各國(guó)政府的重視。隨著城市經(jīng)濟(jì)規(guī)模的飛速發(fā)展 和市民生活水平的不斷提高，城市各種車輛，尤其是私家車保 有量不斷增長(zhǎng)，相應(yīng)的停車場(chǎng)建設(shè)規(guī)模也越來越大

5、。各種停 車場(chǎng)的興建雖然有助于市區(qū)停車位極度緊張狀況的改善，但也 同時(shí)帶來這些停車場(chǎng)的管理難題。路側(cè)停車場(chǎng)管理長(zhǎng)期以來 一直面臨著亂收費(fèi)、違章建設(shè)、違法經(jīng)營(yíng)、批而不管等問題的 困擾，停車收費(fèi)已成為城市管理中人民群眾投訴的熱點(diǎn)之一。 停車場(chǎng)難找、車位緊張、等位耗時(shí)等問題一直困擾著公眾。為 此，本文提出了一種路側(cè)停車位物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法， 該方法采用物聯(lián)網(wǎng) 1 技術(shù)對(duì)路側(cè)停車場(chǎng)進(jìn)行管理，并綜合使 用了車位檢測(cè)技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)和電子化收費(fèi)技術(shù)來監(jiān)管 路側(cè)停車場(chǎng)的使用及收費(fèi)。1 路側(cè)停車物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)根據(jù)路側(cè)停車場(chǎng)的監(jiān)管需求，本文的路側(cè)停車場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng) 管理系統(tǒng)由四部分組成，包括停車位檢測(cè)系統(tǒng) 2

6、、電子化收 費(fèi)系統(tǒng)、高清視頻監(jiān)控系統(tǒng) 3 以及管理和服務(wù)平臺(tái)。其應(yīng)用 架構(gòu)如圖 1 所示。市、區(qū)兩級(jí)的路側(cè)停車智能化管理平臺(tái)交通委停車場(chǎng)管理公司交管局?jǐn)?shù)據(jù)采集、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析、決策支持、信息發(fā)布車位狀態(tài)檢測(cè) 視頻監(jiān)控 物聯(lián)網(wǎng)傳輸電子化收費(fèi) 銀行結(jié)算路側(cè)停車場(chǎng)電子化收費(fèi)結(jié)算平臺(tái)銀行停車場(chǎng)管理公司駕駛員電子收費(fèi)介質(zhì)、科學(xué)結(jié)算、規(guī)范收費(fèi)圖 1 系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)圖收稿日期：2012-09-181.1 停車位檢測(cè)系統(tǒng)本系統(tǒng)可分為車位 檢測(cè)、傳輸線路和數(shù) 據(jù)中心三部 分。 通過讀取安裝在路側(cè)的車位探測(cè)器所采集的信號(hào)來判斷停車 位狀態(tài)，并將各停車位的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息通過網(wǎng)絡(luò)上傳到數(shù)據(jù) 中心，從而實(shí)現(xiàn)車位狀態(tài)信息

7、的采集與傳輸功能，遠(yuǎn)程監(jiān)控車 位狀態(tài)。目前的車位檢測(cè)技術(shù)具有多種方式，包括光視頻檢 測(cè)技術(shù)、微波傳感器技術(shù)、聲波檢測(cè)技術(shù)、感應(yīng)線圈檢測(cè)及 磁敏傳感器檢測(cè)等。傳輸線路可分為有線傳輸和無(wú)線傳輸兩 種方式。停車位檢測(cè)系統(tǒng)的總體框架可分為訪問層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、 支撐層、數(shù)據(jù)層、基礎(chǔ)層和感知層，同時(shí)需要綜合考慮信息 安全保障和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制度。(1) 訪問層 ：訪問層帶有為系統(tǒng)服務(wù)對(duì)象提供的訪問接口， 主要為決策用戶、監(jiān)管用戶、專業(yè)管理人員和系統(tǒng)管理人員等 四類人員提供訪問服務(wù)。其中市、區(qū)兩級(jí)交通委相關(guān)辦事人 員和領(lǐng)導(dǎo)可通過路側(cè)停車場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)政務(wù)門戶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訪問， 停車管理公司等公眾企業(yè)用戶則可通過路側(cè)停車

8、場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)公 共服務(wù)門戶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訪問。(2) 業(yè)務(wù)應(yīng)用層 ：業(yè)務(wù)應(yīng)用層體現(xiàn)了路側(cè)停車場(chǎng)管理所需 要的業(yè)務(wù)功能，主要由編碼賦碼管理系統(tǒng)、基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)、 車位狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)、物聯(lián)信息目錄系統(tǒng)以及管理系統(tǒng)組 成。傳輸技術(shù)。該技術(shù)的理論帶寬為 134 m b/s，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)回傳。另外，為確保有 效取證，每 個(gè)視 頻 監(jiān) 控 點(diǎn)前端應(yīng)同時(shí) 提 供圖像本地 存 儲(chǔ) 功能，本地 存 儲(chǔ)時(shí)間可定為 7 天，存 儲(chǔ) 量 約40 0 gb。每 個(gè)監(jiān)控點(diǎn)可借用路燈燈桿建 設(shè)攝 像機(jī)、本地存 儲(chǔ)設(shè)備、wi m a x 無(wú)線終端和供電設(shè)備。1.3 電子化收費(fèi)系統(tǒng)就路側(cè)停車收費(fèi)而言，人工收費(fèi)使用面廣，尤其是在路側(cè)停

9、車場(chǎng)，目前人工計(jì)時(shí)收費(fèi)存在計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確、人工成本高、監(jiān)管不力、影響城市形象等主要問題。電子化收費(fèi)管理是路側(cè)停車管理的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。隨著技術(shù)的發(fā)展，票據(jù)的 電子化將有助于收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)化和透明化，杜絕路側(cè)停車收費(fèi)過 程中的違規(guī)現(xiàn)象，避免財(cái)政收入的流失。電子化收費(fèi)系統(tǒng)主 要由用于收費(fèi)的基于 3g 通信網(wǎng)絡(luò)的手持 pos 機(jī)、無(wú)線通信 網(wǎng)絡(luò)、停車場(chǎng) pc 終端、停車收費(fèi) 結(jié)算平臺(tái)及銀行支付系統(tǒng) 構(gòu)成。1.4 管理和服務(wù)平臺(tái)路側(cè)停車場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)管理與服務(wù)平臺(tái)是一個(gè)具有對(duì)停車場(chǎng) 各個(gè)停車位的停車狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管、計(jì)算收費(fèi)、信息統(tǒng)計(jì) 查詢等多功能業(yè)務(wù)的綜合管理平臺(tái)。它具有精確掌控、科學(xué) 管理、視頻監(jiān)控等特點(diǎn)，可對(duì)

10、停車場(chǎng)車位占用信息進(jìn)行準(zhǔn)確采 集、統(tǒng)計(jì)，對(duì)停車場(chǎng)收費(fèi)環(huán)節(jié)及逃費(fèi)現(xiàn)象進(jìn)行有效監(jiān)管，同 時(shí)對(duì)逃逸交費(fèi)、停車糾紛等行為進(jìn)行錄像取證。該平臺(tái)主要包括基礎(chǔ)平臺(tái)系統(tǒng)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理系 統(tǒng)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、系統(tǒng)接口、公共服務(wù)及數(shù) 據(jù)統(tǒng)計(jì)等幾個(gè)部分。其中 ：(1) 基礎(chǔ)平臺(tái)系統(tǒng)是整個(gè)管理平臺(tái)運(yùn)行的基礎(chǔ)，主要實(shí)(3)支撐層 ：支撐層主要由應(yīng)用支撐平臺(tái)組成，體現(xiàn)了路側(cè)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)支撐平臺(tái)功能。(4) 數(shù)據(jù)層 ：數(shù)據(jù)層是實(shí)現(xiàn)管理的基礎(chǔ)，主要包括空間 數(shù)據(jù)庫(kù)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)。(5)基礎(chǔ)層 ：基礎(chǔ)層是本系統(tǒng)部署的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和物理環(huán)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù) 據(jù)結(jié) 構(gòu)的設(shè) 計(jì) 和用戶管理、組織管理、功能管理、境，

11、主要包括電子政務(wù)專網(wǎng)和物聯(lián)數(shù)據(jù)專網(wǎng)。(6) 感知層 ：平臺(tái)部署的感知設(shè)備環(huán)境，用于檢測(cè)車位 狀態(tài)信息，主要包括車位檢測(cè)節(jié)點(diǎn)及感知信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。(7) 信息安全體系 ：信息安全體系是平臺(tái)得以可靠、持 續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保障。可根據(jù)信息的密級(jí)需求，采用信息加密、 設(shè)置訪問權(quán)限、專網(wǎng)傳輸?shù)确绞絹肀ＷC系統(tǒng)的安全。(8) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系 ：在系統(tǒng)建設(shè)過程中，應(yīng)充分參考各種 國(guó)內(nèi)外類似項(xiàng)目及信息化建設(shè)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在 技術(shù)上和管理上提供標(biāo)準(zhǔn)化依據(jù)，形成路側(cè)停車場(chǎng)管理物聯(lián) 網(wǎng)平臺(tái)的信息化標(biāo)準(zhǔn)和制度。1.2 高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于路 邊停車 場(chǎng)監(jiān) 控的實(shí)際需 求，采用高清視 頻 監(jiān) 控 技術(shù)，每隔一定數(shù)目的

12、停車位設(shè)置高清視頻監(jiān)控點(diǎn)，從而構(gòu) 建路側(cè)停車場(chǎng)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)無(wú)線、高清的視頻監(jiān)控。 由于路 側(cè)停車 場(chǎng)較 為分散，視 頻圖像可采用 wi m a x 無(wú) 線角色管理、崗位管理、系統(tǒng)管理、用戶功能權(quán)限管理及用戶數(shù)據(jù)權(quán)限管理等。(2) 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是車位狀態(tài)感應(yīng)的終端傳感網(wǎng)絡(luò)，是系統(tǒng)運(yùn)行的核心數(shù)據(jù)來源，主要實(shí)現(xiàn)包括車位感知節(jié)點(diǎn)管理、節(jié)點(diǎn)參數(shù)配置、中繼 4 管理、網(wǎng)關(guān)管理、系統(tǒng)性能日志、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)日志、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾淼裙芾砉δ堋?3) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是系統(tǒng)核心管理對(duì)象的信息?；緮?shù)據(jù)包括停車場(chǎng)信息、停車位信息、停車場(chǎng)管理公司信息、收費(fèi)規(guī)則等。(4) 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的即時(shí)查詢與統(tǒng)計(jì)，所有數(shù)

13、據(jù)可實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)算，故可提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控效率，主要實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)經(jīng)營(yíng)公司信用記錄管理、gis 監(jiān)控系統(tǒng)、車位狀 態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控、停車記錄實(shí)時(shí)監(jiān)控、停車場(chǎng)車位實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、領(lǐng) 導(dǎo)決策監(jiān)控等。(5) 系統(tǒng)接口的主要任務(wù)是與其它子系統(tǒng)進(jìn)行接口。本系 統(tǒng)的主要內(nèi)部接口有視頻系統(tǒng)接口、gis 平臺(tái)接口、實(shí)時(shí)收費(fèi)全面感知 comprehensive perception結(jié)算記錄接口、實(shí)時(shí)車位狀態(tài)數(shù)據(jù)接口、市政管委停車場(chǎng)備案接口等。京市朝陽(yáng)區(qū)部分路側(cè)停車場(chǎng)進(jìn)行了應(yīng)用試點(diǎn)，取得了良好的應(yīng)用效果。(6)公共服務(wù)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)外信息的公示，方便用戶實(shí)時(shí)查詢停車場(chǎng)、停車位狀態(tài)信息，其主要功能包括互聯(lián)網(wǎng)用戶停車服務(wù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶停

14、車服務(wù)、停車管理公司查詢、停 車場(chǎng)查詢等。參 考 文 獻(xiàn)1 杜天旭，謝林柏 . 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及需解決的主要問題 j. 微計(jì) 算機(jī)信息，2011，27(5) ：152-154.2 李鵬宇，龍滬強(qiáng) . 一種停車場(chǎng)無(wú)線車位檢測(cè)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) j. 傳感 器與微系統(tǒng)，2012，31(1) ：143-145.3 肖沁雨 . 智能 視 頻 監(jiān) 控 關(guān) 鍵 技 術(shù)分析 j. 制造 業(yè)自動(dòng) 化，2012，34(12) ：21-23.4 樊勇，魏劍平，黃孝斌，等 . 一種能量消耗相關(guān)的傳感器網(wǎng)絡(luò)中繼 節(jié)點(diǎn)布局策略 j. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，2011，32(1) ：129-132.5 黃景武，鄒傳云，肖永兵，等

15、 . 基于 wifi 的 rfid 可擴(kuò)展 amr車位檢測(cè)系統(tǒng) j. 現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34(3) ：159-161.6 莫少堯，李云飛 . 基于物聯(lián)網(wǎng)的城市停車位管理系統(tǒng) j. 單片機(jī)與 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2011(5) ：16-18.7 席旻 . 物聯(lián)網(wǎng)在智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的應(yīng)用 j. 電腦知識(shí)與技術(shù)，2011(27) ：71-72.8 蔣大林，李文云，鄧紅麗，等 . 路側(cè)車輛管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì) j. 中國(guó) 科技成果，2007(12) ：33-35.9 蔣大林，高磊，陳宇，等 . 北京市停車誘導(dǎo)系統(tǒng)示范工程路側(cè)車 輛管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 j. 智能建筑與城市信息，2006(2) ：30-32.

16、(7)數(shù) 據(jù)統(tǒng)計(jì)功能可為管理決策 提 供基礎(chǔ)的數(shù) 據(jù)支持，可實(shí)現(xiàn)停車收費(fèi)統(tǒng)計(jì)、電子收費(fèi) / 監(jiān)測(cè)收費(fèi)對(duì)比、收費(fèi)排名統(tǒng)計(jì)、車位流動(dòng)率分析、停車時(shí)長(zhǎng)分析、各區(qū)收費(fèi)統(tǒng)計(jì)等。2 結(jié) 語(yǔ)物聯(lián)網(wǎng)為改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)生活方式、提高信息化水平提 供了新的思路。目前，物聯(lián)網(wǎng)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展還處于初級(jí)階段， 其發(fā)展的關(guān)鍵是促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展。本文針對(duì)路側(cè)停車 場(chǎng)的監(jiān)管需求，提出了一種路側(cè)停車場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)。本 系統(tǒng)可通過車位檢測(cè)、視頻監(jiān)控和電子化收費(fèi)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)路 側(cè)停車場(chǎng)的三位一體管理。管理系統(tǒng)可使路側(cè)停車場(chǎng)收費(fèi)透 明化，同時(shí)通過發(fā)布各 停車場(chǎng)的車位占用情況，還可以幫助 車輛駕駛員尋找車位，提高尋位效率。目前，本系統(tǒng)

17、已在北作者簡(jiǎn)介：司博章 男，1978年出生，北京人，工程師，北京時(shí)代凌宇科技有限公司信息化市場(chǎng)部負(fù)責(zé)人。主要從事物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究。樊 勇 男，1977年出生，博士，北京時(shí)代凌宇科技有限公司研發(fā)中心部門經(jīng)理。主要從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究及產(chǎn)品研發(fā)。袁玲玲 女，1982年出生，博士，工程師。主要從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雜志投稿要求物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雜志是經(jīng)國(guó)家新聞出版總署批準(zhǔn)的，目前國(guó)內(nèi)唯一同時(shí)具有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào) (issn) 和國(guó)內(nèi) cn 刊號(hào)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)科技期刊。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雜志歡迎作者投稿。其主要內(nèi)容范圍如下 :1. 全面感知 ：電子識(shí)別、傳感、定位、檢測(cè)、處理、變換、控制、驅(qū)動(dòng)等 ；2. 可靠傳輸 ：各種有線和無(wú)線通信、傳輸協(xié)議、接口、算法、程序等 ；3. 智能處理與應(yīng)用 ：各種信息數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、處理、交互（云計(jì)算、智能管理）、控制以及數(shù)據(jù)安全等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雜志的論文格式要求如下 ：1. 投稿的論文稿件中應(yīng)具有中英文