CN101276519A - 基于无线传输的多级城市停车诱导系统 - Google Patents

Abstract

一种基于无线传输的多级城市停车诱导系统，包括数据采集子系统、信息发布子系统、中央控制子系统和数据通信子系统，尤其是，所述数据通信子系统是采用通用分组无线电业务方式(GPRS)的无线通信网络；所述信息发布子系统至少分三级发布信息，包括干道级信息发布子系统、片区级信息发布子系统和车场级信息发布子系统。由于数据通信子系统是采用GPRS无线通信网络，不需要为连接分散设置的各数据采集子系统和各信息发布子系统而敷设大量的通信线缆，降低了运营成本；所述信息发布子系统至少分三级发布信息，使驾驶员可以快捷直观并清楚地了解所处位置附近停车场的车位情况，引导驾驶员找到合适的车位，提高了所述停车诱导系统的效率。

Description

基于无线传输的多级城市停车诱导系统

技术领域

本发明涉及车辆和地面信号装置组成的系统，特别是涉及借助无线传输方式的多级停车导引系统。

背景技术

城市停车诱导系统作为城市智能交通的组成部分，能合理地安排必要停车，提高路外停车设施泊位利用率，促使停车设施利用均衡化，减少路边停车现象，减少等待入库排队车辆，减少驾驶员寻找停车泊位的时间消耗，从而减少市中心为停车而附加的交通量，而且显著提高了原有停车设施的利用率。中国发明专利申请00809441.1公开了一种“泊车引导与管理系统”技术，解决了大型停车场的停车引导问题，但还没有解决一个片区乃至一座城市的停车引导问题。

一套完整的城市停车诱导系统应当包括至少四个基本组成部分：数据采集子系统、信息发布子系统、中央控制子系统和数据通信子系统。通过设置在各停车场的数据采集子系统对各停车场的车位信息进行采集，并按照一定规则通过数据通信子系统的传输网络将信息送至中央控制子系统，由中央控制子系统对信息进行分析处理后存放到数据库服务器，同时通过数据通信子系统的传输网络将数据分送给设置在道路和停车场的信息发布子系统，由所述信息发布子系统将车位信息公示予众。

现有的城市停车诱导系统还存在以下的缺陷和不足：

1.现有的城市停车诱导系统采用的数据通信子系统主要包括光纤有线传输的模式和利用卫星无线传输的模式。采用有线传输模式的数据通信子系统需要铺设大量的线缆，来实现停车诱导系统中各子系统之间的硬件连接，由于各子系统的位置分散且距离不定，线缆铺设的工程量大，成本高；采用卫星无线传输模式的数据通信子系统需要租用商业卫星，数据传输费用也很昂贵；

2.现有城市停车诱导系统的信息发布子系统的信息发布模式比较单一，多数分两级发布信息：一级是干道级信息发布子系统，用于指示干道上该信息发布子系统所在位置附近停车场的空位状态；另一级是车场级信息发布子系统，用于指示该停车场当前的空位状态。所述两级发布模式虽然能够将停车场的空位状态显示出来，但是局限性比较大，特别是对于大型片区，司机无法从诱导牌上得知该片区总体的空位情况，特别是对道路不熟悉的驾车人，起不到真正诱导的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种数据传输成本比较低的、多级发布信息的停车诱导系统。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

设计、制造一种基于无线传输的多级城市停车诱导系统，包括数据采集子系统、信息发布子系统、中央控制子系统和数据通信子系统，所述数据采集子系统设置在各停车场中，用于采集各停车场的车位信息，所述信息发布子系统设置在城市道路边，借助显示屏将附近片区的车位信息公示予众，所述中央控制子系统用于处理数据采集子系统采集的各种数据，并将处理后的数据分配给所述信息发布子系统，所述数据通信子系统为中央控制子系统分别连接数据采集子系统和信息发布子系统提供通信网络，是中央控制子系统分别与数据采集子系统和信息发布子系统进行数据交换的媒质，尤其是，所述数据通信子系统是采用通用分组无线电业务方式(GPRS)的无线通信网络；所述信息发布子系统至少分三级发布信息，包括干道级信息发布子系统、片区级信息发布子系统和车场级信息发布子系统。

所述数据采集子系统包括通信模块和数据采集装置，所述数据采集装置是地感式的、道闸式的，或者是车牌识别式的数据采集装置。

所述干道级信息发布子系统设置在城市道路的主干道上，用于提供该主干道上信息发布子系统所在位置附近片区的车位信息；所述片区级信息发布子系统设置在城市各片区内道路上，用于提供该片区内各停车场的位置和车位信息；所述车场及信息发布子系统设置在各停车场附近，用于提供该停车场车位的详细信息。

所述中央控制子系统包括中控模块和分控模块，所述中控模块包括中央数据库，所述中控模块管理和配置中央数据库和各分控模块；所述分控模块处理数据，并实时接收和下发所述中控模块的指令。

同现有技术相比较，本发明“基于无线传输的多级城市停车诱导系统”的技术效果在于：

1.所述数据通信子系统是采用通用分组无线电业务方式(GPRS)的无线通信网络，实施工程量小，数据传输费用低，降低了所述停车诱导系统的运营成本。

2.所述信息发布子系统至少分三级发布信息，根据城市道路及片区划分的实际情况可以设定多级信息发布子系统所发布信息的内容，使驾驶员可以快捷直观并清楚地了解所处位置附近停车场的车位情况，引导驾驶员找到合适的车位。

附图说明

图1是本发明“基于无线传输的多级城市停车诱导系统”之优选实施例的各子系统连接关系框图，图中虚线表示采用GPRS无线通信网络连接；

图2是所述优选实施例的工作原理图；

图3是所述优选实施例的数据及信息处理结构框图；

图4是所述优选实施例的工作流程图；

图5是数据采集子系统的原理框图，所述数据采集子系统是地感式数据采集子系统；

图6是所述地感式数据采集子系统的电原理框图；

图7是所述地感式数据采集子系统的主程序流程图；

图8是所述地感式数据采集子系统的地感信号和键盘中断子程序流程图；

图9是所述地感信号和键盘中断子程序流程中车位数据处理子程序流程图；

图10是所述信息发布子系统的原理框图；

图11是干道级信息发布子系统的诱导牌示意图；

图12是片区级信息发布子系统的诱导牌示意图；

图13是车场级信息发布子系统的诱导牌示意图；

图14是图1中GPRS通信模块的原理框图；

图15是中央控制子系统的的网络结构框图；

图16是所述中央控制子系统的后台控制系统软件流程图。

具体实施方式

以下结合附图所示优选实施例作进一步详述。

本发明基于无线传输的多级城市停车诱导系统，包括数据采集子系统、信息发布子系统、中央控制子系统和数据通信子系统，所述数据采集子系统设置在各停车场中，用于采集各停车场的车位信息，所述信息发布子系统设置在城市道路边，借助显示屏将附近片区的车位信息公示予众，所述中央控制子系统用于处理数据采集子系统采集的各种数据，并将处理后的数据分配给所述信息发布子系统，所述数据通信子系统为中央控制子系统分别连接数据采集子系统和信息发布子系统提供通信网络，是中央控制子系统分别与数据采集子系统和信息发布子系统进行数据交换的媒质，尤其是，所述数据通信子系统是采用通用分组无线电业务方式(GPRS)的无线通信网络；所述信息发布子系统至少分三级发布信息，包括干道级信息发布子系统、片区级信息发布子系统和车场级信息发布子系统。

所述数据采集子系统包括通信模块和数据采集装置，所述数据采集装置是地感式的、道闸式的，或者是车牌识别式的数据采集装置。

所述干道级信息发布子系统设置在城市道路的主干道上，用于提供该主干道上信息发布子系统所在位置附近片区的车位信息；所述片区级信息发布子系统设置在城市各片区内道路上，用于提供该片区内各停车场的位置和车位信息；所述车场及信息发布子系统设置在各停车场附近，用于提供该停车场车位的详细信息。

所述中央控制子系统包括中控模块和分控模块，所述中控模块包括中央数据库，所述中控模块管理和配置中央数据库和各分控模块；所述分控模块处理数据，并实时接收和下发所述中控模块的指令。

在本发明的优选实施例，如图1至图4所示，基于无线传输的多级城市停车诱导系统包括数据采集子系统、信息发布子系统、中央控制子系统和数据通信子系统。所述数据通信子系统是采用通用分组无线电业务方式(GPRS)的无线通信网络；所述信息发布子系统分为设置在主干道的干道级信息发布子系统、城市片区内的片区级信息发布子系统和设置在车场附近的车场级信息发布子系统；在所涉及的各停车场，根据其具体状况设置数据采集子系统。所述数据采集子系统采集停车场车位变化数据，通过数据通信子系统将数据传输中央控制子系统进行数据的收集和处理，所述中央控制子系统根据对所述数据的分析处理将数据发送至各级信息发布子系统，所述各级信息发布子系统借助LED显示屏将车位信息公示予众，从而向驾驶员提供各停车场的有效空位信息。

所述数据采集子系统包括通信模块和数据采集装置，所述数据采集装置是地感式的、道闸式的，或者是车牌识别式的数据采集装置。本优选实施例中，以地感式数据采集装置为例说明所述数据采集装置，如图5所示，所述地感式数据采集装置包括微控制器、地感监测器、地感线圈、数字键盘、天线、LED显示器和电源装置，而且该地感式数据采集装置内置GPRS模块和天线，构成数据通信子系统。所述地感式数据采集子系统的电原理图如图6所示，所述微控制器控制整个设备协调工作，所述数字键盘用于输入初始化现有空车位数、停电恢复数据和消除累计误差。地感式数据采集装置的特点是可靠性高、成本适中和适应性广，可以应用于各种停车场，即使是无任何机电设备的全人工管理的停车场也适用该地感式数据采集装置。

如图7至图9所示，所述地感式数据采集子系统在首次启用、设备维修、停电恢复或由于其它原因停用恢复时，可借助数字键盘输入停车场空位统计数据；借助所述数字键盘还可以进行误差调整。在出现通信异常的情况，所述地感式数据采集子系统由于无线通讯链路因故中断，遂通过微控制器内嵌的存储器对当前的空车位数据采集信息予以保存，并累计此后的空车位采集数据直到无线通讯链路恢复，同时将无线通讯链路中断时的保存数据和无线通讯链路恢复时的数据送到停车场诱导中控系统进行运算处理，以获得准确的空位信息；所述微控制器借助内嵌存储器，累计停车场驶进或开出的车辆总数，按指定的时间间隔向中央控制子系统发送，在发送的数据帧中加入了通讯指针，所述中央控制子系统在接收到驶进或开出的车辆总数后，通过运算，得出应有的空位数，同时，向地感式数字采集子系统作出应答，应答帧中包含接收到的通讯指针；当地感式数字采集子系统接收到应答后，判断接收到的通讯指针与上发的通讯指针是否相同，如果是，则清除发送前的空车位变化累计数，重新开始累计；否则，在原来累计数的基础上继续累计指针不变，重新发送，所述中央控制子系统对接收到的数据帧的通讯指针还应进行以下判断：对前后两次或两次以上收到的同一地址的带有相同通讯指针的数据，仅做一次运算；对带有非法通讯指针的数据则丢弃。所述地感式数据采集子系统还可以自动判断车辆的进出，如发生进出异常，即车辆从入口驶出或从出口驶入，能正确判断并计数。

如图10所示，所述信息发布子系统包括GPRS模块、天线、诱导牌显示控制器，数码驱动，数码显示和电源装置，上述器件安装在诱导牌上。所述GPRS模块通过GPRS网络接收来自中央控制子系统的数据和命令，然后通过标准232口将接收到的数据发送给诱导牌显示控制模块，依据诱导牌显示控制模块的数据将信息显示出来，另外所述GPRS模块还将诱导牌显示控制模块的状态信息通过GPRS网络发送给中央控制子系统。

本优选实施例中，所述信息发布子系统分三级发布信息，包括干道级信息发布子系统、片区级信息发布子系统和车场级信息发布子系统。如图11所示，所述干道级信息发布子系统设置在城市交通的主干道上，显示干道级信息发布子系统所在位置附近片区的空车位信息，对欲进入该片区停车的车辆进行诱导，使其早作准备和选择。由于主干道上车速较快，一般是60-80公里/小时，故牌体和显示的提示信息都较大，以保证驾驶员在100米视距能够清晰辨认。干道级诱导牌显示的数据一般为整个片区空车位数。如图12所示，所述片区级信息发布子系统设置在该片区内的道路上，显示该片区级信息发布子系统所在位置附近各停车场的空车位信息和停车场的位置，车辆一旦驶入所述片区，速度就会降下来，一般在40公里/小时以内，但同时，也面临多个停车场可供停车，而且有时目的停车场不一定有空位，因此，显示在片区级信息发布子系统的诱导牌的提示信息较小，但却应发布多个附近停车场的空位信息，所述诱导牌体可能比主干道级诱导牌体大。片区级诱导牌显示的数据一般为片区中某一个区域的空车位数。如图13所示，所述车场级信息发布子系统设置在停车场附近，对于特定的停车场空位信息进行发布提示，此时车速更慢，所以车场级诱导牌体和提示信息都较小，但数量较多，一般一个停车场应有1-2块。所述车场级诱导牌可以分为独立牌以及组合牌两种，独立牌牌面只显示一个停车场的空位情况，组合牌牌面可同时显示多个停车场的空位情况。

所述信息发布子系统应以区域诱导为重点，根据城市交通状况，还可以分为干道级、次干道级、区级、街区级、车场级等多级信息发布子系统，分级情况应视各道路和区域的实际交通情况灵活设定。

所述数据通信子系统采用通用分组无线电业务方式(General Packet Radio Service)的无线通信网络，通常所述通用分组无线电业务简称为GPRS。所述GPRS是移动通信公司提供的一种新型高速数据传输服务，它可高效地利用现有无线电频谱，而且用户获得的接入带宽比通过标准连接获得的带宽更大。GPRS是使用最广的能够解决移动通信与IP结合的技术方案，目前是广泛应用于移动电话领域的一种无线通信方式。所述GPRS能够在移动用户和数据网络之间提供一种连接IP服务，采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，数据传输速率高达14,400kbit/s。如图1所示，本发明应用GPRS技术，借助各终端设备上的GPRS通信模块，分别在中央控制子系统与数据采集子系统、信息发布子系统之间建立起点对多点的无线数据通信网络，并按照TCP/IP协议封装成指定的帧格式完成数据信息的传输，从而使中央控制子系统可以接收从数据采集子系统上传的数据和向信息发布子系统传送数据，并且可以对所有终端设备进行控制，实现数据分组发送和接收，而且用户永远在线，且按流量收费，服务成本低。图14示出所述GPRS通信模块的原理框图。

所述中央控制子系统包括中控模块和分控模块，所述中控模块包括中央数据库，所述中控模块管理和配置中央数据库和各分控模块；所述分控模块处理数据，并实时接收和下发所述中控模块的指令。

所述中控模块采用目前流行的三层架构来搭建系统。该中控模块实现对各个分控模块的管理、配置，对中央数据库的管理以及管理对外部其他系统的接口，给外部系统提供有用的数据等。中控模块的主要功能包括片区管理、街道管理、系统设置、系统日志、发布设备、用户管理、设备状态、示意图、停车场管理、停车场设备、停车场组合、发布牌状态、设备工作日志、图形报表、反向报表等。

所述中控模块的网络结构如图15所示，中控模块通过网页的形式体现，根据实际的片区分布情况登记各个片区的基本信息，包括街道信息、停车场信息、停车场组合信息以及发布牌信息等，同时中控模块将设定相关的规则以及基本参数，并将所有信息保存到中控模块中，各个分控模块将通过中间层获取该部分信息。中控模块根据各个分控模块采集到的停车场空位信息以及设备状态信息生成相关的报表以及设备状态图供用户查看，对于设备实时控制的信息，中控模块通过监听服务将信息发布到中间层，再由中间层将控制指令发布到分控模块执行。

分控模块主要负责空位信息采集以及空位信息发布。分控模块主要的功能包括：管理与各终端设备之间的通信链路；接收处理数据采集设备的空位信息并将信息保存到中央数据库中；按照一定的规则将空位信息发布到各个信息发布设备；接收各设备的状态并保存到中央数据库中等；实时接收中控系统的控制指令并将指令下发到指定的设备等。

所述分控模块采用无操作界面、后台运行的Windows Server模式。如图16所示，所述分控模块通过中间层从中央数据库中获取所控制片区的基本信息以及接收从监听服务转发的实时控制信息；将采集到的信息处理后通过中间层保存到中央数据库中，用于中控模块统计查询以及将信息发送到公用信息平台等。所述分控模块与数据采集子系统、信息发布子系统的终端设备间的无线通信部分采取多线程的模式，分控模块通过主线程不断监视Socket通信端口，当终端设备请求与分控模块建立通信连接时，分控模块通过对GPRS通信模块号判断后自动作出应答，如果允许建立通信则新建一个子线程来管理该链路，包括对该设备数据的收发等。所述分控模块接收到各个停车场的空位信息之后，按照诱导牌与停车场的对应关系，将空位数据汇总，生成诱导牌当前对应的空位数，根据各级信息发布子系统显示策略，判断是否需要发布，如果需要，生成需要向外界发布的实时停车场信息，送入对发布数据队列中。

中央控制子系统各个服务器与代理服务器位于同一个局域网，代理服务器通过不同的端口映射到各个分控模块服务器。不同片区的信息发布与数据采集子系统通过不同的网络端口经过网关连接到代理服务器从而与对应的分控服务器建立通信。每个分控模块都是独立的管理某个片区，即便某个片区出现了异常也不会影响整个系统的正常运行。

本发明的数据通信子系统是采用GPRS无线通信网络，不需要为连接分散设置的各数据采集子系统和各信息发布子系统而敷设大量的通信线缆，降低了运营成本。

本发明的信息发布子系统至少分三级发布信息，使驾驶员可以快捷直观并清楚地了解所处位置附近停车场的车位情况，引导驾驶员找到合适的车位，提高了所述城市停车诱导系统的效率。

Claims (4)

1. 基于无线传输的多级城市停车诱导系统，包括数据采集子系统、信息发布子系统、中央控制子系统和数据通信子系统，所述数据采集子系统设置在各停车场中，用于采集各停车场的车位信息，所述信息发布子系统设置在城市道路边，借助显示屏将附近片区的车位信息公示予众，所述中央控制子系统用于处理数据采集子系统采集的各种数据，并将处理后的数据分配给所述信息发布子系统，所述数据通信子系统为中央控制子系统分别连接数据采集子系统和信息发布子系统提供通信网络，是中央控制子系统分别与数据采集子系统和信息发布子系统进行数据交换的媒质，其特征在于：

所述数据通信子系统是采用通用分组无线电业务方式(GPRS)的无线通信网络；

所述信息发布子系统至少分三级发布信息，包括干道级信息发布子系统、片区级信息发布子系统和车场级信息发布子系统。

2. 根据权利要求1所述的基于无线传输的多级城市停车诱导系统，其特征在于：

所述数据采集子系统包括通信模块和数据采集装置，所述数据采集装置是地感式的、道闸式的，或者是车牌识别式的数据采集装置。

3. 根据权利要求1所述的基于无线传输的多级城市停车诱导系统，其特征在于：

所述干道级信息发布子系统设置在城市道路的主干道上，用于提供该主干道上信息发布子系统所在位置附近片区的车位信息；所述片区级信息发布子系统设置在城市各片区内道路上，用于提供该片区内各停车场的位置和车位信息；所述车场及信息发布子系统设置在各停车场附近，用于提供该停车场车位的详细信息。

4. 根据权利要求1所述的基于无线传输的多级城市停车诱导系统，其特征在于：

所述中央控制子系统包括中控模块和分控模块，所述中控模块包括中央数据库，所述中控模块管理和配置中央数据库和各分控模块；所述分控模块处理数据，并实时接收和下发所述中控模块的指令。

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