先進(jìn)的城市停車誘導(dǎo)系統(tǒng)的研究

1、-188-1引言隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市化進(jìn)程加快,我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車保有量也得到了迅速增長(zhǎng),導(dǎo)致停車位與機(jī)動(dòng)車數(shù)量增長(zhǎng)的矛盾日益嚴(yán)重。但長(zhǎng)期以來,我國(guó)城市停車場(chǎng)發(fā)展問題未受到應(yīng)有的重視。隨著城市的增大,城市停車無序狀況將成為緩解城市交通擁擠問題的“瓶頸”1,2。為緩解這個(gè)矛盾,近年來不少城市在中心商務(wù)區(qū)的開發(fā)過程中新建了一些大型停車庫(樓,但由于出行者不掌握車庫信息,延誤了汽車的出入,影響了道路交通的通暢3。人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到國(guó)內(nèi)的城市,尤其是大城市在停車管理方面除了制定有效的車輛停放管理的法規(guī),還需要運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)建立相應(yīng)的停車誘導(dǎo)系統(tǒng)(PGS 。停車誘導(dǎo)系統(tǒng)可以改善

2、城市交通狀況,減少或杜絕亂停亂放、占用非停車用地現(xiàn)象,發(fā)布停車場(chǎng)、庫及其停車位信息,引導(dǎo)駕駛員可靠、高效地找到合適的停車位,縮短停車時(shí)間,同時(shí)對(duì)不熟悉該地區(qū)的駕駛員提供導(dǎo)向服務(wù)。2目前停車誘導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r1971年,德國(guó)的亞琛市(Aachen 就建立了被認(rèn)為是世界上最早的停車誘導(dǎo)系統(tǒng),在此后的一個(gè)時(shí)期內(nèi),其他國(guó)家也相繼建立了類似系統(tǒng)。1973年,在日本的柏市建立了日本最早的停車誘導(dǎo)系統(tǒng)。到1995年,日本已有40個(gè)城市引進(jìn)了停車誘導(dǎo)系統(tǒng),東京Shinjuku 地區(qū)停車誘導(dǎo)信息被稱為日本首例成熟的,能夠充分起到引導(dǎo)作用的停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)。我國(guó)的一些城市從20世紀(jì)80年代開始關(guān)注停車問題,但由于當(dāng)

3、時(shí)我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車保有量較少,停車問題沒有受到足夠重視,直到90年代后期才逐步重視,目前我國(guó)的北京、上海、廣州等一些城市已經(jīng)建立了區(qū)域性的停車誘導(dǎo)系統(tǒng),但只能說是剛剛起步,還只停留在一種分散的、割據(jù)的狀態(tài)。與國(guó)外相比仍有很大差距。主要體現(xiàn)在:沒有形成適應(yīng)整個(gè)城市交通管理與指揮調(diào)度的停車誘導(dǎo)系統(tǒng)體系,綜合效能差,甚至沒有該功能;缺乏綜合的統(tǒng)計(jì)分析和基本的預(yù)測(cè)能力,所提供停車誘導(dǎo)的服務(wù)功能還停留在低層次,系統(tǒng)與不同性質(zhì)停車資源的使用缺乏深入研究,協(xié)調(diào)性不夠4。3先進(jìn)的停車誘導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能3.1系統(tǒng)的規(guī)劃城市停車的供需矛盾主要集中在中心區(qū),而中心商業(yè)區(qū)收稿日期:2004-12-07?；痦?xiàng)目:國(guó)家

4、科技攻關(guān)計(jì)劃基金項(xiàng)目(2002BA404A18D 。作者簡(jiǎn)介:王澤河(1969-,男,河北保定人,博士生,講師,研究方向?yàn)橹悄芙煌?樊月珍(1973-,女,山西介休人,博士生,研究方向?yàn)闄C(jī)電一體化和智能交通;毛恩榮,教授,博士生導(dǎo)師。先進(jìn)的城市停車誘導(dǎo)系統(tǒng)的研究王澤河1,2,樊月珍3,毛恩榮1(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,北京100083;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,河北保定071001;3.北京林業(yè)大學(xué)工學(xué)院,北京100083摘要:針對(duì)目前我國(guó)城市中停車難、難停車的問題,分析了目前停車誘導(dǎo)存在的問題以及建立先進(jìn)的停車誘導(dǎo)系統(tǒng)的必要性,提出了一種比較先進(jìn)且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的停車管理系統(tǒng)方案,并分析了系統(tǒng)

5、的結(jié)構(gòu),同時(shí)分析了系統(tǒng)各部分的功能及建立系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意的問題。該方案把城市的停車資源看成一個(gè)整體,對(duì)改善城市交通具有積極作用。關(guān)鍵詞:城市交通;停車誘導(dǎo)系統(tǒng);停車資源中圖法分類號(hào):U492文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-7024(200602-0188-02Study on parking guidance system of cityWANG Ze-he 1,2,FAN Yue-zhen 3,MAO En-rong 1(1.School of Technology,China Agricultural University,Beijing 100083,China;2.School of M

6、echatronics Engineering,Hebei Agricultural University,Baoding 071001,China;3.School of Technology,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China Abstract :Aiming at question of parking in city of our country,existent questions of the parking guidance currently were analyzed.It is necessary to esta

7、blish advanced parking guidance system.An advance and economical management project was designed.At the same time the function of each part of system was analyzed,and some advice in establishing the system was gave.The project regards all parking resources of city as a whole,and it will play an impo

8、rtant part in improving city transportation.Key words :city traffic;parking guidance system;parking resource計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)第27卷第2期Vol.27No.2Computer Engineering and Design2006年1月Jan.2006-189-則表現(xiàn)的尤為突出。中心商業(yè)區(qū)服務(wù)業(yè)很集中,是人流的吸引源,停車需求大3。因此城市停車誘導(dǎo)系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)著眼于“整體規(guī)劃、分步實(shí)施、逐步完善”策略,首先在市區(qū)停車問題較為突出的地區(qū)建立區(qū)域停車誘導(dǎo)系統(tǒng),逐步形成完善的、科學(xué)的停車誘導(dǎo)系統(tǒng)

9、。3.2系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)根據(jù)對(duì)城市交通管理業(yè)務(wù)和交通管理相關(guān)數(shù)據(jù)信息的分析、總結(jié),可以看到停車誘導(dǎo)信息具有分布式產(chǎn)生、共享集中式應(yīng)用的主要特征,因此城市停車誘導(dǎo)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)應(yīng)該采用集中分布式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)信息的采集、處理是分布式的,數(shù)據(jù)的共享融合和一致性維護(hù)管理是集中式的,這樣可以充分發(fā)揮分布式系統(tǒng)和集中式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。(1系統(tǒng)的構(gòu)成:整個(gè)系統(tǒng)分為3層結(jié)構(gòu),分別是停車誘導(dǎo)中心、區(qū)域管理中心以及停車場(chǎng)管理端,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中,停車誘導(dǎo)中心主要實(shí)現(xiàn)各區(qū)域性停車誘導(dǎo)系統(tǒng)的集成管理,完成對(duì)系統(tǒng)配置、實(shí)現(xiàn)發(fā)布信息傳輸、發(fā)布信息統(tǒng)計(jì)查詢等應(yīng)用功能。使全市分離采集的停車信息共享,通過對(duì)來自各區(qū)域停車誘導(dǎo)

10、信息進(jìn)行融合、統(tǒng)計(jì)和分析,為交通管理者提供準(zhǔn)確、有效的、可視化的停車泊位信息,同時(shí)也能有效地為公眾出行前和出行途中提供這些信息(如通過網(wǎng)絡(luò)查詢、短信定制、主動(dòng)發(fā)送到交通誘導(dǎo)屏或交通信息臺(tái)等。區(qū)域管理中心主要完成所轄區(qū)域的停車信息動(dòng)態(tài)管理功能。強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能實(shí)時(shí)處理管轄區(qū)域內(nèi)所有停車場(chǎng)不斷變化的空車位信息和停車出入口的排隊(duì)等候信息,通過設(shè)立在室外的區(qū)域誘導(dǎo)顯示屏向駕駛者發(fā)布,同時(shí)將有關(guān)信息上傳到停車誘導(dǎo)中心。停車場(chǎng)管理端主要通過先進(jìn)的采集技術(shù)完成本停車場(chǎng)車位信息、進(jìn)出車輛信息、設(shè)備狀態(tài)信息采集,并分類管理所有信息,將車位信息發(fā)送到該停車場(chǎng)附近的顯示屏上,同時(shí)將有關(guān)信息上傳到區(qū)域管理中心。停車

11、誘導(dǎo)系統(tǒng)裝置應(yīng)具有雙重冗余的特點(diǎn),其目的是為了防止系統(tǒng)發(fā)生故障后,能夠自動(dòng)及時(shí)的轉(zhuǎn)換,以保證系統(tǒng)能夠一天24小時(shí)正常運(yùn)行。(2系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu):停車誘導(dǎo)系統(tǒng)從功能上來看包括信息采集、處理、通訊、發(fā)布4個(gè)部分。停車信息采集:信息采集在停車誘導(dǎo)系統(tǒng)中扮演十分重要的角色,根據(jù)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)可知,停車誘導(dǎo)信息屬于分布式采集,主要通過停車場(chǎng)(庫出入口或停車場(chǎng)內(nèi)車位檢測(cè)設(shè)備來實(shí)時(shí)采集停車場(chǎng)內(nèi)泊位信息、進(jìn)出車輛信息等。信息采集可選擇地感線圈方式、視頻方式、微波方式和超聲波方式等。停車信息處理:停車誘導(dǎo)系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理主要在區(qū)域性停車誘導(dǎo)系統(tǒng)中完成,它將來自停車場(chǎng)管理端的各種信息進(jìn)行分類和數(shù)據(jù)融合處理。為停車誘

12、導(dǎo)中心提供信息,并接受其反饋的信息,把處理后的實(shí)時(shí)停車信息發(fā)布給可變信息標(biāo)志牌(LED 和其他媒體,通過以上的信息可知停車場(chǎng)是否已滿、大致能力和閑置車位,均可根據(jù)已占有停車位的數(shù)量來判斷。按照系統(tǒng)完全自動(dòng)運(yùn)行的方式,可以自動(dòng)設(shè)置入口控制,如停車場(chǎng)關(guān)閉時(shí)間和節(jié)假日的控制,以利于駕車出行者獲得實(shí)時(shí)、高效的停車場(chǎng)信息。停車信息通訊:實(shí)現(xiàn)信息在停車場(chǎng)、誘導(dǎo)中心和可變電子信息板之間的傳輸、交換。交通管理中的數(shù)據(jù)傳輸方式主要分為兩類:一種是有線傳輸方式,在交通領(lǐng)域中主要是通過光纖傳輸,光纖通信具有通信容量大、質(zhì)量高、性能穩(wěn)定、防電磁干擾、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),它在干線通信方面已有廣泛體現(xiàn)。另一種是無線傳輸方式,

13、主要是通過GSM 網(wǎng)、CDPD 網(wǎng)、CDMA 網(wǎng)以及剛剛推出的GPRS 網(wǎng)等。無線網(wǎng)絡(luò)的接入提供了更加靈活便利的通信服務(wù),尤其在網(wǎng)絡(luò)設(shè)施不完善的地域,更加體現(xiàn)出其優(yōu)越性。停車誘導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆桨?應(yīng)根據(jù)城市交通領(lǐng)域已有通訊狀況,在滿足使用要求的前提下,盡可能降低傳輸成本。停車信息發(fā)布:停車誘導(dǎo)信息發(fā)布子系統(tǒng)根據(jù)面向的不同用戶可分為對(duì)內(nèi)顯示和對(duì)外發(fā)布兩個(gè)方面。對(duì)內(nèi)顯示用戶為停車管理人員(包括系統(tǒng)操作員、交通管理人員和系統(tǒng)技術(shù)支持人員。信息主要包括市內(nèi)各停車場(chǎng)的分布情況、停車場(chǎng)開啟狀態(tài)、實(shí)時(shí)停車泊位信息、停車管理信息、停車統(tǒng)計(jì)和分析信息、檢測(cè)采集設(shè)備工作狀態(tài)、統(tǒng)計(jì)等信息。對(duì)外發(fā)布面向的用戶主要是

14、駕駛員。信息發(fā)布的載體主要有停車誘導(dǎo)可變信息板、交通誘導(dǎo)信息室外顯示系統(tǒng)(VMS 、交通廣播電臺(tái)及交通電視臺(tái)交通信息發(fā)布系統(tǒng)、因特網(wǎng)交通信息發(fā)布系統(tǒng)、車載終端和手持終端交通信息發(fā)布系統(tǒng)等。發(fā)布信息內(nèi)容主要涉及市內(nèi)各停車場(chǎng)的分布情況、停車場(chǎng)開啟狀態(tài)、實(shí)時(shí)停車泊位信息等。4系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題4.1高質(zhì)量誘導(dǎo)信息雖然停車誘導(dǎo)系統(tǒng)經(jīng)常被認(rèn)為是城市交通控制技術(shù)的一部分,但兩者實(shí)際上有著非常顯著的區(qū)別,最重要的一點(diǎn)在于駕駛員對(duì)停車誘導(dǎo)系統(tǒng)所提供信息的接受與否是自愿的,而不像其它類型的交通控制技術(shù),駕駛員的接受行為是帶有強(qiáng)制性的。為了達(dá)到有效的交通誘導(dǎo)目的,誘導(dǎo)系統(tǒng)必須向駕駛員提供足夠可信的信息來吸引他們

15、接受誘導(dǎo)行為。高質(zhì)量的停車場(chǎng)實(shí)時(shí)信息能取得較好的效果,低質(zhì)量的信息不但對(duì)分散交通流不利,且會(huì)導(dǎo)致駕駛員對(duì)停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)產(chǎn)生懷疑,致使信息系統(tǒng)失去應(yīng)有的作用。4.2合適的信息更新周期從停車誘導(dǎo)系統(tǒng)的信息更新周期對(duì)駕駛員行為的影響來看,假如信息更新的周期過長(zhǎng),將不能及時(shí)反映真實(shí)停車泊位圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)路外停車場(chǎng)管理端路側(cè)停車場(chǎng)管理端路外停車場(chǎng)管理端路側(cè)停車場(chǎng)管理端區(qū)域管理中心停車誘導(dǎo)中心區(qū)域管理 中心-194-感。圖4(b 表明, 相對(duì)開銷隨對(duì)相對(duì)開銷的影響。 相對(duì)開銷隨越大,這種就近服務(wù)的策略就越顯優(yōu)越。在圖4(d 中, 相對(duì)開銷隨2的增大而變小,這同樣要?dú)w功于LRA 的就近服務(wù)策略。從(d 圖還可看出,當(dāng)MT 遠(yuǎn)離master HLR (2=6時(shí),與IS-41相比,LRA 最多可降低約55%的開銷;這表明,對(duì)遠(yuǎn)離master HLR 的MT ,LRA 可有效減小位置管