CN110191163A - 一种基于物联网技术的社区交通智能管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网技术的社区交通智能管理系统，由信息采集模块、停车引导模块、信息传输模块、数据处理中心模块四大模块组成。通过车辆识别、行车道路路线管理以及引导系统，准确及时的为社区驾驶员提供最新停车位信息，提供最佳社区出行路线，提高其停车效率和出行效率，提升社区综合服务质量，改善社区环境。实现该系统的设备包括1台数据库服务器和1台web服务器，数据库服务器和web服务器采用分布式部署构成，车辆识别部署在社区的入口和出口，车位状态采集需在每个需要监控的车位部署物联网地磁感应器，用户通过手机，PAD的微信端小程序进行访问。社区的门卫室、其他部门通过PC端可以访问系统。所有功能通过B/S结构进行提供服务。

Description

一种基于物联网技术的社区交通智能管理系统

技术领域

本发明主要应用于社区交通的智能管理，是一套以物联网技术为载体，主要应用了车牌识别技术、车位状态采集技术以及网页开发技术的软硬件结合的交互系统，其中关于软硬件的通信与结合方式，系统主要是使用CoAP协议进行设备与系统的信息传输。

背景技术

目前，物联网技术正处在一个重要的发展时期，如何抓住这次物联网发展的机遇，将物联网相关应用与社区交通管理相结合是我们面临的一个重要任务。根据我国社区建设的实际特点，结合我国社区规划的总体要求，社区智能交通管理与物联网的联系将会越来越紧密。据先进社区交通管理经验表明在社区交通智能化管理中，引入物联网技术已经成为了一种必然，物联网与智能化系统的结合对解决社区交通管理困难的局面具有现实意义。

所谓物联网技术与智能交通管理系统的结合也就是针对社会停车位有限的现状，采用先进的计算机技术、电子技术、信息技术、传感器技术以及运筹学、人工智能和系统工程技术，设计一种智能化的车辆识别引导系统，该系统可有效的结合社区道路规划，停车位位置，车辆信息以及使用者之间的关系。通过实时监控社区道路交通信息和停车位的使用情况，及时给进入社区的车辆提供最优行车路线和停车位置，从而构建一种高效、实时、准确的社区交通智能管理系统，解决社区交通管理难的问题，提升社区综合管理服务，方便人们的出行。

社区智能交通管理系统的建设符合我国基本国情，满足社区发展需要，并紧紧围绕现实社区交通的特点，重点解决突出矛盾及存在的问题，是综合化社区发展的必由之路。社区智能交通管理系统的建立，将充分发挥现有交通基础设施的潜力，提高社区空闲停车位的利用效率，缩短社区车辆寻找车位的时间，方便人们的出行，给社区创造一个整洁、安全、和谐的环境。

本发明在社区交通管理领域支持个人用户以及企业用户以及社会的需求，并具有以下几种优势特点。

(1)高效率

采用互联网方式对社区车位、空闲车位、车位预定进行平台式的服务，共享了车位信息，由系统引导停车用户，大大提高了社区停车入位的速度。节约了人力和物力资源，达到了预期的要求。如：提前预约，查找方便，社区车位数据全面，大大降低相关从业人员的工作强度，对于提高效率、服务水平有极大的帮助。

(2)实时性

通过物联网模式，可以对车位状态，停车时长等进行实时的展示和计算。可以有效的对空闲车位进行公示，在物联网、互联网的作用下，保证各社区空闲车位信息实时性和准确性。

(3)维护成本低

平台采用静态语言html，和简单但功能强大的java语言开发。由于java语言善于快速开发，mysql是免费开源的数据库，所以会降低整个后台的开发成本和维护成本。移动端使用微信小程序，替代了APP端，可以减低开发成本(省去同时开发android版+ios版)，同时也有效的降低了维护成本。

发明内容

本发明针对我国社区车辆逐渐增多，社区道路资源环境有限的问题，结合停车困难、出行困难的局面，利用当前物联网技术和智能化技术，构建一种高效的、实用的社区交通综合管理系统。通过车辆识别、行车道路路线管理以及引导系统，准确及时的为社区驾驶员提供最新停车位信息，提供最佳社区出行路线，提高其停车效率和出行效率，提升社区综合服务质量，改善社区环境。

本发明采用的技术方案为一种基于物联网技术的社区交通智能管理系统，

实现该系统的设备包括1台数据库服务器和1台web服务器，数据库服务器和web服务器采用分布式部署构成，车辆识别部署在社区的入口和出口，车位状态采集需在每个需要监控的车位部署物联网地磁感应器，用户通过手机，PAD的微信端小程序进行访问。社区的门卫室、其他部门通过PC端可以访问系统。所有功能通过B/S结构进行提供服务。本系统设计了system类，user类，Parking类，car类，guest类，sensor类，以及parkingArea类。

本系统由信息采集模块、停车引导模块、信息传输模块、数据处理中心模块四大模块组成。

(1)信息采集模块

信息采集模块属于本系统的前端基础设备，负责数据采集工作，包括社区进出入的车辆信息采集和车辆在社区的行驶数据采集，同时执行社区车位状态信息、道路状况以及车辆信息等数据的及时采集和监控。

信息采集模块使用200W像素逐行扫描CMOS捕捉运动图像、无锯齿、无拖影；实现视频识别抓拍，压地感触发抓拍，网络触发抓拍，识别速度<1秒；能够脱机识别车牌。在此信息采集模块中，本系统使用的车辆识别设备是国产厂家高清车牌自动识别设备，拥有核心技术，使用自主系统、独特外观；实现脱机语音，脱机显示且自带图像。

关于车位状态的采集方法，本系统在每个车位的正上方安装一个超声波探头(超声波探头地址可根据现场情况进行设定，按顺序由1号开始，逐步递增)，8个超声波探头通过RS485总线连接一个探头控制器；

探头控制器通过RS485总线将采集到的车位状态信息进行汇总、处理，然后通过另外一条RS485总线连接到采集终端。探头控制器还可根据收集到的车位信息，进而控制车位照明灯和车位状态灯。最多16个探头控制器(探头控制器地址根据现场情况进行设定，按顺序由1号开始，逐步递增)连接一个采集终端；

采集终端将从各探头控制器收集到的车位信息通过CAN总线传输给数据处理中心(编号为1的采集终端)。CAN总线上最多连接32个采集终端。

数据处理中心(编号为1的采集终端)通过串口(RS485总线)将采集到的数据实时传递到用于管理的PC机中。PC机进而对车位信息进行处理、统计。数据处理中心还能够通过CAN总线下传信息到采集终端上，再由采集终端通过无线或有线的方式发布到附近的空车位显示屏上，以指引驾驶员选择行车路线。

(2)停车引导模块

社区交通管理信息系统目的是即时向用户提供社区交通信息状态，报告社区停车位状态，用户根据需求，提前对社区的空闲车位进行时间段的预定，所以本系统还需要配备车位预定和信息发布模块。

该停车引导模块负责接收用户传送过来的车位预定需求，并及时根据信息采集模块所收集的车位状态和数据处理中心预定车位执行结果，把预定结果返回给用户。该停车引导需要用户输入唯一的车辆码进行车位预定，并设置车位预备使用时间段，当用户执行完停车服务离开社区后，该停车引导模块便对用户的停车时间进行统计计算，采用相关的资费标准，计算用户所该支付的停车费用。

该停车引导模块同时根据用户所提交的车位预定请求，自动计算用户最优停车位，同时返回给用户停车引导地图，指导用户以合理的行车方案有效到达停车位。为了真正符合用户真实需求，本系统还必须具备用户取消预定和超时自动取消预定的功能要求。

(3)信息传输模块

通过引入物联网的关键核心技术，在社区内设置多个传感器，从而构成一个协同感知网络，及时采集、监控社区状态信息。数据传递给数据处理中心则主要是通过信息传输模块来实现，数据信息传输在短距离内可以利用无线传感器技术，对于长距离，则能够采用社区铺设的移动通信进行数据传送。

使用CoAP协议进行设备与系统传输信息，由于物联网中的很多设备都是资源受限型的，即只有少量的内存空间和有限的计算能力，所以传统的HTTP协议应用在物联网上就显得过于庞大而不适用。IETF的CoRE工作组提出了一种基于REST架构的CoAP协议。

(4)数据处理中心模块

数据处理中心模块是本系统的核心部件，专门负责从各个模块传递过来的数据分析、处理，并发布相关的处理命令。由于数据处理中心模块需要面对庞大的数据资源，所以需要超大容量的数据库进行数据存储。

附图说明

图1所示为不同用户实现功能示意图；

图2所示为本发明功能架构示意图；

图3所示为入门识别示意图；

图4所示为传感器识别示意图；

图5所示为查询示意图。

图6所示为车位引导示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

图1所示为不同用户实现功能示意图；

图2所示为本发明功能架构示意图；

如图3-6所示，本系统的实施流程如下

(1)车辆用例实现

1、简要说明

车辆识别探头侦测到车辆车牌后，将车牌解析入库。

系统记录车牌进入小区时间，离开时间。关联用户信息。

管理员可以通过前台或者后台对车辆信息进行维护以及管理。可以查看信息、添加信息、以及删除信息。

2、事件流

基本流：

1)车辆进入车厂，探头识别车辆。

2)标识车辆入库。

3)用户可以查询到车辆信息。

4)车辆出库，探头识别车辆。

5)结算费用。

备选流：

只有注册的用户才可以在查看车辆信息，一般游客只能浏览部分信息

3、前置条件

注册用户登录查看车辆的信息，管理员在后台登录管理车辆信息。

4、后置条件

所有人登录页面查看发布信息。

(2)车位查找用例实现

1、简要说明

用户能够通过输入小区信息的检索条件，来检索自己所需要的去的目的小区的车位。本功能支持用户使用小区名称以及街道地址关键字来对车位进行检索。在用户使用此功能后，将返回给用户所有符合用户检索条件的小区及车位信息。

2、事件流

基本流：

1)用户选择浏览小区列表，或者输入小区的信息。

2)系统处理用户请求成功并返回用户查看的相应的小区页面。

3)用户查看小区车位的详细情况。

备选流：

系统在数据库中没有找到与用户输入相关的信息，系统返回提示信息。

3、前置条件

用户在本系统中选择了“查找车位”项。

4、后置条件

用户成功浏览车位信息。

(3)车位引导用例实现

1、简要说明

用户通过区域引导进行相应区域的停车引导。

2、事件流

基本流：

1)区域车位数量统计。

2)车位展示牌展示。

3)移动端展示。

备选流：

1)用户未登录，返回登录页面。

2)系统异常，系统给出相应的提示信息。

3.)该用户不是会员，系统给出提示，要求此用户先登录，并返回登录页面。

4)系统给出一个提示：该分类没有数据。

3、前置条件

用户必须是已注册并已登录的会员。

用户选择“车位引导”页面。

该用户是已登录的会员。

数据库中含有相关数据。

4、后置条件

用户选择分类。

用户打开车位引导结果页面。

(4)停车计费用例实现

1、简要说明

车辆进入小区后，记录时间，车辆开走后，记录时间。两次时间相减，与单位时间的费用相乘，进行费用结算。

2、事件流

基本流：

1)车辆进入小区后，记录车辆号牌及时间。

2)车辆出小区时，搜索车辆号牌，记录时间。

3)两次时间相减，乘以单价进行计费。

3、前置条件

车辆进入小区，并被自动识别号牌。

4、后置条件

车辆离开小区，并被自动识别。

Claims (3)

1.一种基于物联网技术的社区交通智能管理系统，其特征在于：本系统由信息采集模块、停车引导模块、信息传输模块、数据处理中心模块四大模块组成；

(1)信息采集模块

信息采集模块属于本系统的前端基础设备，负责数据采集工作，包括社区进出入的车辆信息采集和车辆在社区的行驶数据采集，同时执行社区车位状态信息、道路状况以及车辆信息等数据的及时采集和监控；

信息采集模块使用200W像素逐行扫描CMOS捕捉运动图像、无锯齿、无拖影；实现视频识别抓拍，压地感触发抓拍，网络触发抓拍，识别速度<1秒；能够脱机识别车牌；

关于车位状态的采集方法，本系统在每个车位的正上方安装一个超声波探头，8个超声波探头通过RS485总线连接一个探头控制器；

探头控制器通过RS485总线将采集到的车位状态信息进行汇总、处理，然后通过另外一条RS485总线连接到采集终端；探头控制器还能够根据收集到的车位信息，进而控制车位照明灯和车位状态灯；最多16个探头控制器连接一个采集终端；

采集终端将从各探头控制器收集到的车位信息通过CAN总线传输给数据处理中心；CAN总线上最多连接32个采集终端；

数据处理中心通过串口将采集到的数据实时传递到用于管理的PC机中；PC机进而对车位信息进行处理、统计；数据处理中心还能够通过CAN总线下传信息到采集终端上，再由采集终端通过无线或有线的方式发布到附近的空车位显示屏上，以指引驾驶员选择行车路线；

(2)停车引导模块

社区交通管理信息系统目的是即时向用户提供社区交通信息状态，报告社区停车位状态，用户根据需求，提前对社区的空闲车位进行时间段的预定，所以本系统还需要配备车位预定和信息发布模块；

该停车引导模块负责接收用户传送过来的车位预定需求，并及时根据信息采集模块所收集的车位状态和数据处理中心预定车位执行结果，把预定结果返回给用户；该停车引导需要用户输入唯一的车辆码进行车位预定，并设置车位预备使用时间段，当用户执行完停车服务离开社区后，该停车引导模块便对用户的停车时间进行统计计算，采用相关的资费标准，计算用户所该支付的停车费用；

该停车引导模块同时根据用户所提交的车位预定请求，自动计算用户最优停车位，同时返回给用户停车引导地图，指导用户以合理的行车方案有效到达停车位；为了真正符合用户真实需求，本系统还必须具备用户取消预定和超时自动取消预定的功能要求；

(3)信息传输模块

通过引入物联网的关键核心技术，在社区内设置多个传感器，从而构成一个协同感知网络，及时采集、监控社区状态信息；数据传递给数据处理中心则是通过信息传输模块来实现，数据信息传输在短距离内可以利用无线传感器技术，对于长距离，则能够采用社区铺设的移动通信进行数据传送；

使用CoAP协议进行设备与系统传输信息，由于物联网中的很多设备都是资源受限型的，即只有少量的内存空间和有限的计算能力；

(4)数据处理中心模块

数据处理中心模块是本系统的核心部件，专门负责从各个模块传递过来的数据分析、处理，并发布相关的处理命令。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的社区交通智能管理系统，其特征在于：车位状态信息用户能够通过智能手机或者PAD的微信端小程序进行访问。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的社区交通智能管理系统，其特征在于：实现该系统的设备包括1台数据库服务器和1台web服务器，数据库服务器和web服务器采用分布式部署构成，车辆识别部署在社区的入口和出口，车位状态采集需在每个需要监控的车位部署物联网地磁感应器；社区的门卫室通过PC端访问系统；所有功能通过B/S结构进行提供服务。