CN111223330B - 基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控方法与系统 - Google Patents

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CN111223330B CN202010047903.0A CN202010047903A CN111223330B CN 111223330 B CN111223330 B CN 111223330B CN 202010047903 A CN202010047903 A CN 202010047903A CN 111223330 B CN111223330 B CN 111223330B
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Abstract

本发明属于停车场监控技术领域，具体涉及基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控方法与系统，将选定区域内的多个停车场构成停车场集群，分析车辆在停车场内的运行及状态数据，按公式计算规范停车得分，该得分作为准入停车场的依据，能有效遏制超速、违停等现象的出现；还通过计算机向引导器通过移动网络发送违停提醒通知，以便司机收到提醒通知后及时挪车，更加人性化。

Description

基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控方法与系统
技术领域
本发明属于停车场监控技术领域，具体涉及基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控方法与系统。
背景技术
现有的停车场管理技术存在以下不足之处：
(1)车辆违规现象严重
停车场内设置有禁停区域，时常有不自觉的司机将车辆停放在禁停区域，即违停。另外，停车场内时常出现车辆超速。上述超速、违停等违规现象存在很大的安全隐患，现有技术无法有效地遏制。
(2)区域内各停车场之间无协作
现有的停车场的监控技术均是相互独立，无法有效地对所有停车场的车辆违规现象的监控信息进行整合，无法更进一步遏制车辆违规现象的产生。
发明内容
基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控方法与系统。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
Step0、初始化，云平台进行数据库初始化，各停车场的计算机分别建立第一控制逻辑表、第二控制逻辑表、第三控制逻辑表、第四控制逻辑表；
第一控制逻辑表，对应于车辆进场引导模式，包括各定位节点的位置至各车位的所有路径及其对应的距离、控制逻辑，根据所有路径的距离从短到长排序；
第二控制逻辑表，对应于司机离场引导模式，包括各定位节点的位置至各人行出入口的所有最短路径及其对应的控制逻辑；
第三控制逻辑表，对应于司机找回车辆引导模式，包括各定位节点的位置至各车位的所有最短路径及其对应的控制逻辑；
第四控制逻辑表，对应于车辆离场引导模式，包括各定位节点至各出口的所有路径及其对应的距离、控制逻辑，根据所有路径的距离从短到长排序；
其中，定位节点沿车道路径设置；所述数据库初始化包括每次超速扣分值S、每次违停扣分值R、车辆禁入触发分值Pset、车辆规范停车原始分值P0的设置；
然后执行Step1；
Step1、车辆入口节点判断是否获取计算机传输的规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表或清除命令；若是，则执行Step2；若否，则继续执行Step1；
Step2、若获取规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表，则执行Step3；若获取清除命令，则执行Step4；
Step3、车辆入口节点刷新规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表，然后执行Step5；
Step4、清除已存储的规范停车计分值P＝Pset的车辆ID，然后执行Step5；
Step5、判断车辆入口节点的预识别与提示装置是否读取到车辆；若是，则执行Step6；若否，则执行Step1；
Step6、与存储的规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表比对，判断车辆是否在规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表中；若是，则执行Step7；若否，则执行Step8；
Step7、车辆入口节点的提示屏提示禁入信息，电动道闸不开放，然后执行Step1；
Step8、电动道闸开放，车辆入口节点的引导器发放机发放引导器，引导器置于车辆内；然后执行S1；
S1、判断停车场内引导器的当前所处位置；
若处于定位节点，则执行SA；
若处于车位探测节点，则执行SB；
若处于禁停区域节点，则执行SC；
若处于人行出入口节点，则执行SD；
若处于车辆出口节点，则执行SE；
SA、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则执行SA1；
若为司机离场引导模式，则执行SA4；
若为司机找回车辆引导模式，则执行SA7；
若为车辆离场引导模式，则执行SA8；
若为其它情况，则返回S1；
SA1、根据当前的目标空闲车位，按照第一控制逻辑表对车辆执行进场引导，在引导过程中获取车辆的车速并记录于引导器；然后执行SA2；
SA2、判断目标空闲车位是否发生变化；若是，则执行SA3；若否，则返回S1；
SA3、更新目标空闲车位，然后执行SA1；
SA4、根据当前的目标人行出入口，按照第二控制逻辑表对司机执行离场引导；然后执行SA5；
SA5、判断目标人行出入口是否发生变化；若是，则执行SA6；若否，则返回S1；
SA6、更新目标人行出入口，然后执行SA4；
SA7、根据当前的目标车位，按照第三控制逻辑表对司机执行引导；引导完成后，返回S1；
SA8、根据当前的目标出口，按照第四控制逻辑表对车辆执行离场引导，在引导过程中获取车辆的车速并记录于引导器；然后执行SA9；
SA9、判断目标出口是否发生变化；若是，则执行SA10；若否，则返回S1；
SA10、更新目标出口，然后执行SA8；
SB、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则执行SB1；
若为司机离场引导模式，则返回S1；
若为司机找回车辆引导模式，则执行SB2；
若为车辆离场引导模式，则返回S1；
若为其它情况，则返回S1；
SB1、存储车位与引导器的关联关系，生成引导器对应的目标车位记录；自动将引导器的工作模式切换为司机离场引导模式，然后返回S1；
SB2、自动将引导器的工作模式切换为车辆离场引导模式，然后返回S1；
SC、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则执行SC1；
若为司机离场引导模式，则返回S1；
若为司机找回车辆引导模式，则返回S1；
若为车辆离场引导模式，则执行SC1；
若为其它情况，则返回S1；
SC1、禁停区域节点发送警示通知至引导器，并记录车辆在禁停区域的停留时长；然后执行SC2；
SC2、判断停留时长是否超过设定值；若是，则执行SC3；若否，则执行SC4；
SC3、对车辆作提醒标记并记录于引导器，同时将禁停区域节点的编号与引导器关联；然后分别执行SC4和SF1；
SC4、清除停留时长的计时值，然后返回S1；
SF1、计算机判断是否有引导器被写入提醒标记；若有，则执行SF2；若无，则继续执行SF1；
SF2、计算机按预定周期通过移动网络推送提醒通知至引导器，推送次数计数器依次减1，然后执行SF3；
SF3、计算机询问与引导器关联的禁停区域节点，判断车辆是否移走；若是，则返回SF1；若否，则执行SF4；
SF4、判断推送次数计数器是否等于0；若是，则执行SF5；若否，则执行SF2；
SF5、将违停标记写入引导器，并令引导器的引导功能失效，同时计算机做相应违停记录，生成违停车辆集合；然后执行P1；
SD、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则返回S1；
若为司机离场引导模式，则执行SD1；
若为司机找回车辆引导模式，则返回S1；
若为车辆离场引导模式，则返回S1；
若为其它情况，则返回S1；
SD1、判断引导器是否离开停车场；若是，则执行SD2；若否，则返回S1；
SD2、自动将引导器的工作模式切换为司机找回车辆引导模式，然后返回S1；
SE、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则返回S1；
若为司机离场引导模式，则返回S1；
若为司机找回车辆引导模式，则返回S1；
若为车辆离场引导模式，则执行SE1；
若为其它情况，则返回S1；
SE1、车辆出口节点计算引导器记录的车辆进场引导、车辆离场引导过程中的总平均车速，并与预设的限速值比较以判定车辆是否超速；若是，则执行SE2；若否，则执行SE3；
SE2、标记车辆超速，在车辆出口节点的存储区写入车辆状态数组的相应位置，然后执行SE3；
SE3、车辆出口节点回收引导器，并根据车辆状态数组生成超速车辆集合，然后执行SP1；
SP1、车辆出口节点判断是否收到计算机传输的请求获取超速车辆集合的命令；若是，则执行SP2；若否，则继续执行SP1；
SP2、车辆出口节点将超速车辆集合发送至计算机，然后分别执行SP3和P1；
SP3、车辆出口节点发送重置命令至引导器，将引导器重置；
P1、计算机定期将超速车辆集合、违停车辆集合上传至云平台，然后执行P2；
P2、计算机定期访问云平台的数据库，获取规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表或清除命令；若是规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表，则执行P3；若是清除命令，则执行P4；
P3、将规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表发送至车辆入口节点，然后执行Step1；
P4、将清除命令发送至车辆入口节点，然后执行Step1。
作为优选方案，所述步骤P1中，云平台将超速车辆集合、违停车辆集合中的车辆ID写入数据库；
若超速，则车辆的规范停车计分值P＝P0-S；
若违停，则车辆的规范停车计分值P＝P0-R；
云平台判断是否有车辆的规范停车计分值P＝Pset；若有，则生成规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表；
云平台还判断监控周期是否达到预设时长；若是，则生成清除命令，重置数据库，并将清除命令发送至各停车场的计算机。
作为优选方案，所述步骤SP3之后还包括：
SP4、引导器的工作模式切换为车辆进场引导模式，然后返回S1。
作为优选方案，在车辆进场引导或车辆离场引导的过程中，若车辆超速，引导器发出提示。
作为优选方案，所述定位节点通过控制LED指示灯的颜色变化以执行相应的引导。
作为优选方案，按照相应的控制逻辑表中的控制逻辑以对车辆或司机执行引导，具体包括：
设引导器当前处于定位节点Oj，j为正整数；当引导器到达最短路径中的定位节点Oj+1，则熄灭定位节点Oj+1的LED指示灯，并以绿色点亮定位节点Oj+2的LED指示灯，以此类推。
作为优选方案，对车辆执行进场引导或离场引导的过程中，若当前时刻停车场内有至少两辆车处于车道且在运行中，则判断当前车辆的视距位置是否有车，当前车辆的视距位置为当前车辆所处定位节点对应的位置按照规划路径的下一个定位节点对应的位置；若是，则执行以下任一引导过程：
引导过程一、从第一控制逻辑表或第四控制逻辑表中搜索当前车辆到目标空闲车位或目标出口的所有路径，并筛选出最短距离路线，结合当前车辆的当前位置，在不倒车的情况下，判断筛选出的最短距离路线中有无可绕过视距位置的路径；若有可绕过视距位置的路径，则以绿色LED指示灯引导当前车辆切换至可绕过视距位置的路径；若无可绕过视距位置的路径，则视距位置对应的LED指示灯亮红色，提示当前车辆等待；
引导过程二、从第一控制逻辑表或第四控制逻辑表中搜索当前车辆到目标空闲车位或目标出口的所有路径，结合当前车辆的当前位置，在不倒车的情况下，判断所有路径中有无可绕过视距位置的路径；若所有路径中有可绕过视距位置的路径，则以绿色LED指示灯引导当前车辆切换至可绕过视距位置的路径；若所有路径中无可绕过视距位置的路径，则视距位置对应的LED指示灯亮红色，提示当前车辆等待；
引导过程三、比较当前车辆的车速V1与视距位置处的车辆的车速V2；
若V1≤V2，则当前车辆按照规划的路径行进；
若V1>V2，则从第一控制逻辑表或第四控制逻辑表中搜索当前车辆到目标空闲车位或目标出口的所有路径，筛选出最短距离路线，结合当前车辆的当前位置，在不倒车的情况下，判断筛选出的最短距离路线中有无可绕过视距位置的路径；若有可绕过视距位置的路径，则以绿色LED指示灯引导当前车辆切换至可绕过视距位置的路径；若无可绕过视距位置的路径，则视距位置对应的LED指示灯亮红色，提示当前车辆等待；
引导过程四、比较当前车辆的车速V1与视距位置处的车辆的车速V2；
若V1≤V2，则当前车辆按照规划的路径行进；
若V1>V2，则从第一控制逻辑表或第四控制逻辑表中搜索当前车辆到目标空闲车位或目标出口的所有路径，结合当前车辆的当前位置，在不倒车的情况下，判断所有路径中有无可绕过视距位置的路径；若有可绕过视距位置的路径，则以绿色LED指示灯引导当前车辆切换至可绕过视距位置的路径；若无可绕过视距位置的路径，则视距位置对应的LED指示灯亮红色，提示当前车辆等待。
作为优选方案，所述按照第二控制逻辑表对司机执行离场引导，具体包括：
获取引导器首次出现的定位节点位置，从第二控制逻辑表筛选出当前定位节点至目标人行出入口的最短路径，将从当前定位节点至目标人行出入口的最短路径对应的定位节点的LED指示灯全部点亮绿色，并保持第一预设时长；然后根据相应的控制逻辑对司机执行离场引导。
作为优选方案，所述按照第三控制逻辑表对司机执行引导，具体包括：
获取引导器首次出现的定位节点位置，从第三控制逻辑表筛选出当前定位节点至目标车位的最短路径，将从当前定位节点至目标车位的最短路径对应的定位节点的LED指示灯全部点亮绿色，并保持第二预设时长；然后根据相应的控制逻辑对司机引导。
本发明还提供基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控系统，应用如上任一项方案所述的停车场智能监控方法，所述停车场智能监控系统包括云平台和对应于各停车场的停车场控制系统；
所述停车场控制系统包括：
引导器，具有触摸屏和RF模块；引导器安装有停车APP；
车辆入口节点，与计算机通过无线传感网络连接，具有预识别与提示装置、电动道闸和引导器发放机；
定位节点，沿车道的路径依次设置，与计算机通过无线传感网络连接，用于根据计算机下发的控制逻辑执行车辆引导；引导器与定位节点进行射频无线通讯，以实现引导器的位置定位；
车位探测节点，对应于各车位设置，与计算机通过无线传感网络连接，用于判断车位是否有车辆；车位探测节点与引导器进行射频无线通讯，以实现找回车辆；
禁停区域节点，对应于禁停区域设置，与计算机通过无线传感网络连接，用于判断禁停区域是否有车辆；
人行出入口节点，与计算机通过无线传感网络连接；人行出入口节点与引导器进行射频无线通讯，以判断引导器进入或离开停车场；
车辆出口节点，与计算机通过无线传感网络连接；车辆出口节点与引导器进行射频无线通讯，以获取离开停车场的车辆信息；
计算机，与定位节点、车位探测节点、禁停区域节点、人行出入口节点、车辆出口节点交互，以接收各节点上报的信息以及下发相应的控制指令至各节点；计算机还与引导器的APP通过移动网络交互，以实现提醒通知的推送；
云平台，与各停车场的停车场控制系统中的计算机网络连接以实现交互。
本发明与现有技术相比，有益效果是：
本发明将选定区域内的多个停车场构成停车场集群，分析车辆在停车场内的运行及状态数据，按公式计算规范停车得分，该得分作为准入停车场的依据，能有效遏制超速、违停等现象的出现；
本发明还通过计算机向引导器通过移动网络发送违停提醒通知，以便司机收到提醒通知后及时挪车，体验更佳。
附图说明
图1是本发明实施例的停车场的平面示意图；
图2是本发明实施例的车辆出口节点硬件构架图；
图3是本发明实施例的人行出入口节点硬件构架图；
图4是本发明实施例的定位节点的安装俯视图；
图5是本发明实施例的定位节点的第三RF模块的安装平视图；
图6是本发明实施例的定位节点的硬件构架图；
图7是本发明实施例的车位探测节点的硬件构架图；
图8是本发明实施例的车辆入口节点的硬件构架图；
图9是本发明实施例的车辆入口节点的预识别与提示装置的布设图；
图10是本发明实施例的引导器的硬件构架图；
图11是本发明实施例的基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控系统的构架图；
图12是本发明实施例的基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控方法的流程简图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
本发明实施例的基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控系统，应用于选定区域内的N个停车场的日常监控。
将选定区域范围内的多个停车场纳入监控，形成停车场集群；根据车辆在停车场内的运行状态，按公式计算出规范停车计分法(类似于驾照的扣分法)，得到的分数作为准入停车场的依据。
具体地，如图1-11所示，本发明实施例的基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控系统包括云平台和对应于各停车场的停车场控制系统，即每个停车场对应有相应的停车场控制系统。
以某一停车场为例进行示例说明，如图1所示，停车场包括：3个车辆入口，如图中朝里的大箭头所示；4个人行出入口，如图中小的双向箭头所示；2个车辆出口，如图中朝外大箭头所示；图中的黑色弹头为车辆，车辆行驶方向如箭头所示。
具体地，停车场的停车场控制系统，构架如下：
1、车辆出口节点
如图2所示，车辆出口节点包括第一摄像机、引导器回收机、第一电动道闸、第一无线MCU、第一RF模块、第一天线，第一摄像机、引导器回收机、第一电动道闸、第一RF模块均与第一无线MCU电连接，第一RF模块连接有第一天线。另外，还配置有电源，用于供电。
第一摄像机用于获取离场的车辆的身份，例如：车辆的车牌号。
2、人行出入口节点
如图3所示，人行出入口节点，包括出入状态识别电路、第二无线MCU、第二RF模块、第二天线，出入状态识别电路和第二RF模块与第二无线MCU电连接，第二RF模块连接有第二天线。另外，还配置有电源，用于供电。
人行出入口节点能通过出入状态识别电路，区分出引导器是进入还是离开停车场，还能通过第二RF模块读取出引导器的身份(例如：ID号)。其中，出入状态识别电路通过两个前后设置的传感器，根据传感器信号跳变的顺序，获知引导器是进入或离开停车场。
3、定位节点
(1)第三天线及第三RF模块
任选一段双向车道为例说明，如图4和5所示，在双车道的分界线(虚线)上，等间距设置安装杆1，安装杆距离地面的高度以接近一般车高为宜。安装杆1顶部设置两个第三天线2，第三天线优选为扇形定向天线，每个第三天线连接一个第三RF模块，两个第三天线分别朝向一个车道，合理控制第三RF模块以适当功率工作，最大读取距离不超过如图4所示的距离d。图4中一个扇形区域即为一个第三RF模块的信号覆盖范围。安装杆之间的水平间距确定的原则：根据车辆的行驶方向，当前第三RF模块读不到引导器后，应确保车辆行驶方向的下一个第三RF模块能读到引导器，结合一般车长及扇形角度，据此合理设置此等间距值，即：车辆在车道上行驶或静止，保证至少一个第三RF模块能读到车辆。
(2)LED指示灯
在每个第三RF模块的信号覆盖范围内，在地面设置安装一段红绿双色LED灯带(即LED指示灯)，相邻的每段LED灯带无缝连接，但每段LED单独受控，如图4所示，示例情况为左侧的二段显示绿色A、右侧的一段显示红色B。对于直线车道，LED灯带设置为直线段式；对于转弯车道，LED灯带则相应设置为左或右转弯式箭头F。
(3)定位节点的构架及作用
定位节点设置于车道分界虚线上，任意的一个定位节点的硬件构架如图6所示，第三无线MCU连接第三RF模块、第三天线、LED灯带(即LED指示灯)，LED灯带敷设于地面，宽度根据实际需要而定，其表面安装磨砂外壳，防止灯光刺眼。
定位节点作用：对引导器定位以实现车辆定位，控制LED灯带亮灭或颜色变化来执行引导。
定位节点作用：对引导器定位、点亮LED灯带进行引导。
4、车位探测节点
如图7所示，为车位探测节点硬件构成，包括第四无线MCU及其电连接的第四RF模块、超声波传感器，第四RF模块连接有第四天线。超声波传感器可根据场地实际情况，安装在车位地面上或天花板上，合理控制超声波发射距离，容易实现车位上是否有车在位的判断。
(1)当超声波传感器安装在车位地面上：超声波从地面垂直往上发射，若当前车位有车，则可接收到反射信号；据此可判断车位是否有车。
(2)当超声波传感器安装在天花板上：超声波从天花板垂直往下发射；若当前车位无车，则超声波返回的距离较大；若当前车位有车，则超声波返回的距离较小；据此可判断车位是否有车。
5、禁停区域节点
停车场场地内，常见设置有一个或多个禁停区域Q，如图1所示。每个禁停区域安装与车位探测节点硬件相同的禁停区域节点，但配置的天线需确保能覆盖禁停区域。其中，禁停区域节点的硬件构成，在此不赘述。
6、车辆入口节点
如图8所示，车辆入口节点包括第五无线MCU及其电连接的预识别与提示装置、引导器发放机、第二电动道闸。如图9所示，在每个车辆入口前方，设置预识别与提示装置I，该装置由第二摄像机、大屏幕提示屏组成。另外，还配置有电源，用于供电。
车辆进入，第二摄像机拍摄其牌照，引导器发放机发放引导器，系统绑定车辆的车牌与引导器的ID号，司机取引导器，置于车内，第二电动道闸抬起，车辆进场。
7、引导器
如图10所示，引导器包括锂电池、电源处理电路、第五RF模块、第五天线、触摸屏、语音电路、MCU、4G模块。锂电池经过电源处理电路，输出合适等级的电压、电流，为触摸屏、语音电路、第五RF模块及MCU供电。例如，本发明实施例的引导器可以采用小型安卓机，运行安卓操作系统，除了自带常规的锂电池、触摸屏、扬声器外，自带有4G模块，以便引导器在何地，均可与计算机移动通信连接；小型安卓机还有线连接433MHz的RF模块。另外，引导器设计有停车场专用APP软件，便于与计算机交互，实现违停提醒通知的推送。
当车辆进场时，由车辆入口节点的引导器发放机将引导器发放给司机，引导器的ID号与车辆的车牌绑定。
车辆进场引导、车辆离场引导时，引导器须置于车内。司机离场引导、司机找回车辆引导时，引导器须被司机随身携带。
当引导器处于不同的工作模式时，其射频发射不同的工作模式编码，系统读取后即可获知引导器当前的工作模式，共有四种工作模式：
(1)车辆进场引导模式；
(2)司机离场引导模式；
(3)司机找回车辆引导模式；
(4)车辆离场引导模式。
当车辆入口节点的引导器发放机给进场车辆的司机发放引导器时，引导器默认工作于车辆进场引导模式。
8、计算机
运行数据处理、分析、计算、决策等；也称为服务器。
9、无线传感网络以ZigBee无线通讯网络为例
本发明实施例的第一至第五无线MCU均采用符合ZigBee无线通讯协议的无线微处理器，其内置2.4GHz无线通讯模块。
ZigBee无线网络包括协调器、路由器及终端三个部分：
(1)协调器
用于生成ZigBee无线网络，与计算机有线通信。协调器一方面转发计算机的命令给各终端节点，一方面将采集/读取到的各节点状态、数据等信息传输给计算机。
(2)路由器
即中继器，用于扩大ZigBee无线网络范围，作为协调器与终端之间的转发桥梁。
(3)终端
本发明实施例的车辆入口节点、车辆出口节点、人行出入口节点、定位节点、车位探测节点、禁停区域节点，均为终端节点，简称终端。
本发明实施例的通讯方式，包括：
(1)计算机与协调器
有线通讯：串口，双向。
(2)协调器与终端
通过2.4GHz的ZigBee无线网络进行双向无线通讯。
(3)终端与引导器
为避免与ZigBee无线网络相互干扰，第一至第五RF模块均采用433MHz射频频段(ISM频段)。
ZigBee终端(包括车辆出口节点、人行出入口节点、定位节点、车位探测节点)与引导器以433MHz射频进行双向无线通讯。
基本通讯过程如下：
原则：计算机是主导者、发起者；引导器是被动者，应答。
计算机通过协调器发送命令给所有终端或指定的终端-终端收到后解析命令，如要求发送给引导器，则发送给引导器-引导器收到后，应答-终端收到应答后解析，若需要发送给计算机，则发送给计算机。
10、计算机连接上网模块
每台计算机有线连接一个上网模块，可以是4G模块、3G模块、GPRS模块、NB-IoT模块等，能连接到因特网即可，不局限于有线或无线方式。例如，采用4G模块，以便与云平台进行交互。
将选定区域范围内的所有停车场的停车场控制系统都与云平台(含违规数据库)通过因特网连接，显然，每个停车场有唯一的身份标识ID。各停车场控制系统与云平台可进行双向命令、数据交互，即：云平台可下发命令给指定的停车场控制系统，令其执行具体功能；停车场控制系统也可以将本场的工况数据发送给云平台，由云平台进行存储、分析等。其中，选定区域范围可以是全国、一个省，也可以是一个城市，也可以是城市的一个区，也可以是城市的一个街道，通过网络可随意选定控制范围。
其中，停车场控制系统获取车辆工况数据，包括：
(1)停车场控制系统获取车辆在场内的车速；
(2)停车场控制系统识别车辆是否停入禁停区域。
本发明实施例的基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控系统的基本工作原理：
如图1所示，停车场有：车辆入口3个，人行出入口4个，车辆出口2个，车位探测节点N1个，定位节点N2个。
1、初始化
根据停车场内车道、定位节点的设置、车位分布、人行出入口分布、出口分布等实际情况，事先分别建立、存储第一控制逻辑表、第二控制逻辑表、第三控制逻辑表、第四控制逻辑表；
(1)第一控制逻辑表
对应于车辆进场引导模式。
包括各定位节点的位置至各车位的所有路径及其对应的距离、控制逻辑，根据所有路径的距离从短到长排序。例如，定位节点Oj位置至车位Pk的路径共有T1条，每一条路径都对应一个距离，将路径按距离从短到长排列。
其中，第一控制逻辑表的示例如表1所示。
表1本发明实施例的第一控制逻辑表
Figure BDA0002370080310000141
(2)第二控制逻辑表
对应于司机离场引导模式。
包括各定位节点的位置至各人行出入口的所有最短路径及其对应的控制逻辑。
例如，定位节点Oj位置至第二人行出入口的最短路径为：
Oj-Oj+1-Oj+2-Oj+3-Oj+4-Oj+5-Om-Om+1-Om+2-Om+3。
其中，第二控制逻辑表的示例如表2所示。
表2本发明实施例的第二控制逻辑表
Figure BDA0002370080310000142
(3)第三控制逻辑表
对应于司机找回车辆引导模式。
包括各定位节点的位置至各车位的所有最短路径及其对应的控制逻辑。
例如，定位节点Oj位置至车位Pk的最短路径为Oj-Oj+1-Oj+2-Oj+3-Oj+4-Oj+5-On-On+1。
其中，第三控制逻辑表的示例如表3所示。
表3本发明实施例的第三控制逻辑表
Figure BDA0002370080310000143
(4)第四控制逻辑表
对应于车辆离场引导模式。
包括各定位节点至各出口的所有路径及其对应的距离、控制逻辑，根据所有路径的距离从短到长排序。
例如，定位节点Oj位置至第一出口的路径共有T2条，每一条路径都对应一个距离，将路径按距离从短到长排列。
其中，本发明实施例的第四控制逻辑表的示例如表4所示。
表4本发明实施例的第四控制逻辑表
Figure BDA0002370080310000151
其中，司机找回车辆引导模式与车辆进场引导模式较为相似，区别在于：对于车辆进场引导模式，目标空闲车位可能是动态变化的；而对于司机找回车辆模式，目标车位则是固定不变的。
以车辆进场引导模式为例，最短路径、控制逻辑举例：
如图1，车辆当前处于定位节点Oj处，则定位节点Oj的位置到各个车位都有一个最短路径，例如，定位节点Oj的位置到车位Pk的最短路径为：Oj-Oj+1-Oj+2-Oj+3-Oj+4-Oj+5-On-On+1，距离为DCINjk；定位节点Oj的位置到车位Ps的最短路径为：Oj-Oj+1-Oj+2-Oj+3-Om-Om+1，距离为DCINjs，其余以此类推；其中，1≤k,s≤N1，1≤m,n≤N2-1，1≤j≤N2-5。
设车辆当前处于定位节点Oj处，若当前分配到的车位是Pk，则控制逻辑为：车辆到达哪个定位节点，则熄灭相应的定位节点连接的LED灯带，并以绿色点亮其最短路径上的下一个相邻定位节点的LED灯带。因此，首先熄灭Oj连接的LED灯带，并绿色点亮Oj+1连接的LED灯带，然后继续检测车辆所处位置，若发现处于Oj+1处，则熄灭Oj+1连接的LED灯带，并绿色点亮Oj+2连接的LED灯带；以此类推。
2、基本原理
(1)通讯过程
本发明实施例中所谓的系统判断、车速计算等功能，都是通过以下流程实现：计算机控制ZigBee协调器发起询问-节点应答-ZigBee协调器收到-传送给计算机进行判断。
(2)视距
设车辆当前处于定位节点Oj的位置，目标车位为Pk，按照控制逻辑表里的规划路径，Oj位置至下一个相邻定位节点的位置之间的距离，称为视距。
(3)车速计算
车辆C1刚刚到达定位节点Oj位置时，启动定时器，至车辆C1到达下一个定位节点的位置时，停止定时器，根据已知的下一个定位节点的位置与定位节点Oj位置之间的距离，用距离除以定时器计得的时间，计算得到车辆C1的车速。
对于车辆C1长期停留于定位节点Oj位置的情况，也是容易判断的，比如：系统发现车辆C1长期处于定位节点Oj。
3、车辆引导的简单工作原理
以车辆进场引导为例，阐述最简单的情况：从车辆C1进场，至其到达目标空闲车位，整个过程中，无任何其他车辆进场、离场，且此过程中场内所有其他车辆都静止不动。
现针对车辆C1，描述简单工作原理。
设车辆C1当前所处位置为定位节点Oj。
系统先搜索空闲车位，从第一控制逻辑表中筛选出距离最短的空闲车位给车辆C1，假设目标空闲车位为Pk；然后，根据第一控制逻辑表中对应的控制逻辑，为车辆C1规划的最短路径为：Oj-Oj+1-Oj+2-Oj+3-Oj+4-Oj+5-On-On+1。
计算机控制协调器周期性地下发询问命令给各定位节点并等待应答，各定位节点收到后，转发询问命令并在设定时间内等待接收回复，若某定位节点(假设为Oj)能接收到车辆C1所载的引导器发出的回复，表明车辆C1当前处于此位置，这样即实现了对车辆C1的定位，Oj熄灭其连接的LED灯带。协调器获知车辆C1的当前位置后，通过查询第一控制逻辑表，发送控制命令给定位节点Oj+1，定位节点Oj+1接收到后，令其连接的LED灯带点亮绿色，车辆C1的司机看到其前方的LED灯带亮绿色，往前行驶，到达定位节点Oj+1位置，Oj+1连接的LED灯带熄灭；接下来，定位节点Oj+2连接的LED灯带绿色亮起；以此类推，最终到达车位Pk。即车辆到达某定位节点的位置时，该定位节点连接的LED灯带熄灭，规划路径上该位置的下一个定位节点连接的LED灯带亮起绿色，实现有效引导，从而将司机带至目标空闲车位。
车辆离场引导的原理与车辆进场引导的原理类似，在此不赘述。
4、车辆引导的复杂工作原理
以车辆进场引导为例，阐述复杂工作原理。车辆离场引导的原理与车辆进场引导的原理类似，在此不赘述。
设某时刻场内有大于或等于2辆车(记为C1、C2)处于车道上，且在运动中。
针对车辆C1：
系统判断是否要为车辆C1重新规划路径(即判断车辆C1的目标空闲车位是否发生变化)；若是，则为车辆C1重新查询最近的路线并执行LED引导控制。
系统判断车辆C1的视距位置是否有车；若是，则可采用以下方法之一：
方法1：
搜索车辆C1到目标空闲车位的所有路径(第一控制逻辑表)，从这些路径中筛选出最短距离路线，结合车辆C1当前位置，在不倒车的情况下，判断筛选出最短距离路线集合中有无可绕过视距位置的路径；若有可绕过视距位置的路径，则以绿色LED灯带引导车辆C1切换到新路线；若无可绕过视距位置的路径，则视距位置处的LED灯带亮红色，提示车辆C1等待。
方法2：
搜索车辆C1到目标空闲车位的所有路径(第一控制逻辑表)，结合车辆C1当前位置，在不倒车的情况下，判断所有路径中有无可绕过视距位置的路径；若有可绕过视距位置的路径(无论是否是最短路径)，则以绿色LED灯带引导车辆C1切换到新路径；若无可绕过视距位置的路径，则视距位置处的LED灯带亮红色，提示车辆C1等待。
方法3：
读取并比较车辆C1和视距位置处的车辆C2的车速，分别记为V1、V2。
若V1≤V2，无论已规划的路径是否包含视距位置，车辆C1按已规划的路径行进(即无需绕开视距位置，因为V1≤V2，跟着前车行进即可)，车辆C2位置处的LED灯带亮绿色。
若V1>V2，搜索车辆C1到目标空闲车位的所有路径(第一控制逻辑表)，从所有路径中筛选出最短距离路线，结合车辆C1当前位置，在不倒车的情况下，判断筛选出的最短距离路线集合中有无可绕过视距位置的路径；若有可绕过视距位置的路径，则以绿色LED灯带引导车辆C1切换至可绕过视距位置的新路径；若无可绕过视距位置的路径，则视距位置处的LED灯带亮红色，提示车辆C1等待。
方法4：
读取并比较车辆C1和视距位置处的车辆C2的车速，分别记为V1、V2。
若V1≤V2，无论已规划的路径是否包含视距位置，车辆C1按已规划的路径行进(即无需绕开视距位置，因为V1≤V2，跟着前车行进即可)，车辆C2位置处的LED灯带亮绿色。
若V1>V2，搜索车辆C1到目标空闲车位的所有路径(第一控制逻辑表)，结合车辆C1当前位置，在不倒车的情况下，判断所有路径中有无可绕过视距位置的路径；若有可绕过视距位置的路径(无论是否是最短路径)，则以绿色LED灯带引导车辆C1切换至可绕过视距位置的新路径；若无可绕过视距位置的路径，则视距位置处的LED灯带亮红色，提示车辆C1等待。
5、司机离场引导、司机找回车辆引导
由于当前引导目标是随身携带引导器的司机，不是车辆，故不存在绕开视距位置或等待等问题。
司机离场引导可采用下述方法5，司机找回车辆引导可采用下述方法6。
方法5：
简单的LED灯带点亮绿色来引导。具体地，获取引导器首次出现的定位节点位置，根据第二控制逻辑表，将从该位置至目标人行出入口的最短路径对应的定位节点的LED灯带全部点亮绿色，并保持设定的时间，目的是让车主快速获知完整路径；然后，就是引导器到达某个定位节点，其相应的视距位置处的定位节点处的LED灯带点亮绿色。
另外，如果当前定位节点读取到二个及以上的引导器，则司机可能会选错对应于自身的路线，即出现路线混淆。但由于司机所持的引导器对应各自的目标人行出入口，随着司机的移动，总会在某个时刻出现定位节点只读取到一个引导器的情况，则后续引导就不存在路径混淆的问题。
方法6：
简单的LED灯带点亮绿色来引导。具体地，获取引导器首次出现的定位节点位置，根据第三控制逻辑表，将从该位置至目标车位的最短路径对应的定位节点的LED灯带全部点亮绿色，并保持设定的时间，目的是让车主快速获知完整路径；然后，就是引导器到达某个定位节点，其相应的视距位置处的定位节点处的LED灯带点亮绿色。
另外，如果当前定位节点读取到二个及以上的引导器，则司机可能会选错对应于自身的路线，即出现路线混淆。但由于司机所持的引导器对应各自的目标车位，随着司机的移动，总会在某个时刻出现定位节点只读取到一个引导器的情况，则后续引导就不存在路径混淆的问题。
另外，车辆是否禁入停车场的判断，以车辆规范停车计分值为依据，具体包括：
(1)超速的认定
计算整个进场引导过程和离场引导过程的平均车速，与停车场规定的限速值比较。
其中，在车辆准备离场时计算其平均车速；若超速，则记录超速一次。
(2)违停的认定
当检测到车辆停入禁停区域，则令其在限定时间内移走，若超出限定时间仍未移走，则记录违停一次。
(3)车辆规范停车计分值
参考驾照计分法，设定一个初始分值P0，采用扣分法。
在停车场监控周期内，若无任何超速、违停行为，则不扣分；超速一次，扣分S；违停一次，扣分R。
于是，车辆规范停车计分值P＝P-S-R。
设置触发值Pset，例如：令Pset＝0；在监控周期内，当判断到P＝Pset时，车辆禁入选定范围内的任意一个停车场；监控周期满后，恢复至初始分值。
针对任一停车场，默认停车场内有空闲车位；具体地，本发明实施例的基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控系统的整个工作过程可分为五个子过程：
(1)计算机与车辆入口节点通讯子过程；
(2)引导器未被写入提醒标记情况下，计算机与场内各节点通讯子过程；
(3)引导器被写入提醒标记情况下，计算机与引导器通讯子过程；
(4)计算机与车辆出口节点通讯子过程；
(5)计算机与云平台通讯子过程。
上述五个子过程均可多线程同步处理。
通讯方法约定：都是由计算机主动发起与车辆入口节点、定位节点、车位探测节点、人行出入口节点、禁停区域节点、车辆出口节点、引导器的通讯。
具体地，基于上述停车场智能监控系统，本发明实施例的基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控方法，以新进场车辆为例进行详细说明，如图12所示，具体包括以下步骤：
Step0、初始化，云平台进行数据库初始化，各停车场的计算机分别建立第一控制逻辑表、第二控制逻辑表、第三控制逻辑表、第四控制逻辑表；
第一控制逻辑表，对应于车辆进场引导模式，包括各定位节点的位置至各车位的所有路径及其对应的距离、控制逻辑，根据所有路径的距离从短到长排序；
第二控制逻辑表，对应于司机离场引导模式，包括各定位节点的位置至各人行出入口的所有最短路径及其对应的控制逻辑；
第三控制逻辑表，对应于司机找回车辆引导模式，包括各定位节点的位置至各车位的所有最短路径及其对应的控制逻辑；
第四控制逻辑表，对应于车辆离场引导模式，包括各定位节点至各出口的所有路径及其对应的距离、控制逻辑，根据所有路径的距离从短到长排序；
其中，定位节点沿车道路径设置；所述数据库初始化包括每次超速扣分值S、每次违停扣分值R、车辆禁入触发分值Pset、车辆规范停车原始分值P0的设置；
另外，初始化还包括计算机设定推送次数计数器值和推送周期，例如：计算机按定周期(定时器)推送，比如周期为60s；假设共推送10次，则从第一次推送到最后一次推送，最多耗时6分钟；
然后执行Step1；
(1)计算机与车辆入口节点通讯子过程
Step1、车辆入口节点判断是否获取计算机传输的规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表或清除命令；若是，则执行Step2；若否，则继续执行Step1；
Step2、若获取规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表，则执行Step3；若获取清除命令，则执行Step4；
Step3、车辆入口节点存储并刷新规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表，然后执行Step5；
Step4、清除已存储的规范停车计分值P＝Pset的车辆ID，然后执行Step5；
Step5、判断车辆入口节点的预识别与提示装置是否读取到车辆；若是，则执行Step6；若否，则执行Step1；
Step6、与存储的规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表比对，判断车辆是否在规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表中；若是，则执行Step7；若否，则执行Step8；
Step7、车辆入口节点的提示屏提示禁入信息，命令车辆离开，电动道闸不开放，然后执行Step1；
Step8、电动道闸开放，车辆入口节点的引导器发放机发放引导器，司机取引导器后置于车辆内；然后执行S1；
(2)引导器未被写入提醒标记情况下，计算机与场内各节点通讯子过程
S1、判断停车场内引导器的当前所处位置；
若处于定位节点，则执行SA；
若处于车位探测节点，则执行SB；
若处于禁停区域节点，则执行SC；
若处于人行出入口节点，则执行SD；
若处于车辆出口节点，则执行SE；
SA、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则执行SA1；
若为司机离场引导模式，则执行SA4；
若为司机找回车辆引导模式，则执行SA7；
若为车辆离场引导模式，则执行SA8；
若为其它情况(例如：引导器失效)，则返回S1；
SA1、根据当前的目标空闲车位，按照第一控制逻辑表对车辆执行进场引导(具体引导原理参考上述的车辆引导的简单工作原理和车辆引导的复杂工作原理，具体引导方法可采用上述方法1-4的任一种)，在引导过程中计算车辆的车速并记录于引导器；若有超速，引导器可作出提示以警示司机，继续超速有可能被记录；然后执行SA2；
SA2、判断目标空闲车位是否发生变化；若是，则执行SA3；若否，则返回S1；
SA3、更新目标空闲车位，然后执行SA1；
SA4、根据当前的目标人行出入口，按照第二控制逻辑表对司机执行离场引导(具体引导方法可以参考上述方法5)；然后执行SA5；
SA5、判断目标人行出入口是否发生变化(例如：司机手动选择了新的人行出入口)；若是，则执行SA6；若否，则返回S1；
SA6、更新目标人行出入口，然后执行SA4；
SA7、根据当前的目标车位(根据下述的SB1记录的目标车位与引导器的关联关系，可以知道引导器对应的目标车位)，按照第三控制逻辑表对司机执行引导；引导完成后，返回S1；
SA8、根据当前的目标出口，按照第四控制逻辑表对车辆执行离场引导(具体引导原理参考上述的车辆引导的简单工作原理和车辆引导的复杂工作原理，具体引导方法可采用上述方法1-4的任一种)；在引导过程中计算车辆的车速并记录于引导器内；若有超速，引导器作出提示以警示司机；然后执行SA9；
SA9、判断目标出口是否发生变化；若是，则执行SA10；若否，则返回S1；
SA10、更新目标出口，然后执行SA8；
SB、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则执行SB1；
若为司机离场引导模式，则返回S1；
若为司机找回车辆引导模式，则执行SB2；
若为车辆离场引导模式，则返回S1；
若为其它情况(例如：引导器失效)，则返回S1；
SB1、(引导器当前处于车辆进场引导模式，即司机肯定在车上，而引导器在车位，说明车辆找到车位且已停好，接下来正常过程就是司机下车离开，因此需要切换至司机离场引导模式)存储车位与引导器的关联关系，生成引导器对应的目标车位记录；车位探测节点将引导器的工作模式切换为司机离场引导模式，相关信息显示在触摸屏上，语音作相应提示，然后返回S1；
SB2、(引导器当前处于司机找回车辆引导模式，即司机不在车上，而引导器在车位，说明司机找到车辆，接下来正常过程就是司机上车驾车离场，因此需要切换至车辆离场引导模式)车位探测节点将引导器的工作模式切换为车辆离场引导模式，相关信息显示在触摸屏上，语音作相应提示，然后返回S1；
SC、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则执行SC1；
若为司机离场引导模式，则返回S1；
若为司机找回车辆引导模式，则返回S1；
若为车辆离场引导模式，则执行SC1；
若为其它情况(例如：引导器失效)，则返回S1；
SC1、禁停区域节点发送警示通知至引导器，引导器收到后，声光警示司机不能停留于该位置，提示司机马上离开，并记录车辆在禁停区域的停留时长(该停留时长用于区分车辆是路过还是停留)；然后执行SC2；
SC2、判断停留时长是否超过设定值；若是，则执行SC3；若否，则执行SC4；
SC3、对车辆作提醒标记，记录于引导器，同时将禁停区域节点的编号与引导器关联；然后分别执行SC4和SF1；
SC4、清除停留时长的计时值，然后返回S1；
SD、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则返回S1；
若为司机离场引导模式，则执行SD1；
若为司机找回车辆引导模式，则返回S1；
若为车辆离场引导模式，则返回S1；
若为其它情况(例如：引导器失效)，则返回S1；
SD1、判断人行出入口节点的出入状态识别电路是否识别到引导器离开停车场；若是，则执行SD2；若否，则返回S1；
SD2、人行出入口节点将引导器的工作模式切换为司机找回车辆引导模式，相关信息显示在触摸屏上，语音作相应提示，然后返回S1；
SE、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则返回S1；
若为司机离场引导模式，则返回S1；
若为司机找回车辆引导模式，则返回S1；
若为车辆离场引导模式，则执行SE1；
若为其它情况(例如：引导器失效)，则返回S1；
SE1、车辆出口节点计算引导器记录的车辆进场引导、车辆离场引导过程中的总平均车速，并与预设的限速值比较以判定车辆是否超速；若是，则执行SE2；若否，则执行SE3；
SE2、标记车辆超速，在车辆出口节点的存储区写入车辆状态数组的相应位置，然后执行SE3；
其中，车辆超速记录数组，格式示例如下：【引导器(与车辆身份绑定的)ID，车辆超速标记】，有超速，标记为1；否则为默认的0；
SE3、车辆出口节点回收引导器，并根据车辆状态数组生成超速车辆集合，然后执行SP1；
(3)引导器被写入提醒标记情况下，计算机与引导器通讯子过程
SF1、计算机判断是否有引导器被写入提醒标记；若有，则执行SF2；若无，则继续执行SF1；
SF2、计算机按预定周期通过移动网络推送提醒通知(例如：车辆违停，请尽早移走，否则可能被记录违停)至引导器，推送次数计数器依次减1，然后执行SF3；
SF3、计算机询问与引导器关联的禁停区域节点，判断车辆是否移走；若是，则返回SF1；若否，则执行SF4；
SF4、判断推送次数计数器是否等于0；若是，则执行SF5；若否，则执行SF2；
SF5、直接通过4G通信将违停标记写入引导器，并令引导器的引导功能失效，不再工作于任何一种引导模式，仅保留基本的通讯功能；同时计算机做相应违停记录，生成违停车辆集合(例如：有违停的，标记为1；否则为默认的0)；然后执行P1；其中，采用4G方式，不管引导器当前处于停车场内还是停车场外，都能推送到；
(4)计算机与车辆出口节点通讯子过程
SP1、车辆出口节点判断是否收到计算机传输的请求获取超速车辆集合的命令；若是，则执行SP2；若否，则继续执行SP1；
SP2、车辆出口节点作出应答，将超速车辆集合(若有，才发送)发送至计算机，然后分别执行SP3和P1；
SP3、车辆出口节点发送重置命令至引导器，将引导器重置，即清除引导器存储的所有记录，包括与目标车位的关联关系记录、超速记录(若有)、提醒违停记录(若有)、违停记录(若有)等；然后执行SP4；
SP4、车辆出口节点将引导器的工作模式切换为车辆进场引导模式，相关信息显示在引导器的触摸屏上，然后返回S1；
(5)计算机与云平台通讯子过程
P1、计算机定期将超速车辆集合、违停车辆集合上传(若有，才上传；否则，不上传)至云平台，然后执行P2；
其中，云平台将超速车辆集合、违停车辆集合中的车辆ID写入数据库；
若超速，则车辆的规范停车计分值P＝P0-S；
若违停，则车辆的规范停车计分值P＝P0-R；
云平台判断是否有车辆的规范停车计分值P＝Pset；若有，则生成规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表；
云平台还判断监控周期是否达到预设时长；若是，则生成清除命令，一方面重置数据库，另一方面将清除命令发送至各停车场的停车场控制系统的计算机；
P2、计算机定期访问云平台的数据库，获取规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表或清除命令；若是规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表，则执行P3；若是清除命令，则执行P4；
P3、将规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表发送至车辆入口节点，然后执行Step1；
P4、将清除命令发送至车辆入口节点，然后执行Step1。
其中，步骤P1与P2之间应有较长时延，比如：如果监控周期是1年，那么时延至少是1天。
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
Step0、初始化，云平台进行数据库初始化，各停车场的计算机分别建立第一控制逻辑表、第二控制逻辑表、第三控制逻辑表、第四控制逻辑表；
第一控制逻辑表，对应于车辆进场引导模式，包括各定位节点的位置至各车位的所有路径及其对应的距离、控制逻辑，根据所有路径的距离从短到长排序；
第二控制逻辑表，对应于司机离场引导模式，包括各定位节点的位置至各人行出入口的所有最短路径及其对应的控制逻辑；
第三控制逻辑表，对应于司机找回车辆引导模式，包括各定位节点的位置至各车位的所有最短路径及其对应的控制逻辑；
第四控制逻辑表，对应于车辆离场引导模式，包括各定位节点至各出口的所有路径及其对应的距离、控制逻辑，根据所有路径的距离从短到长排序；
其中，定位节点沿车道路径设置；所述数据库初始化包括每次超速扣分值S、每次违停扣分值R、车辆禁入触发分值Pset、车辆规范停车原始分值P0的设置；
然后执行Step1；
Step1、车辆入口节点判断是否获取计算机传输的规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表或清除命令；若是，则执行Step2；若否，则继续执行Step1；
Step2、若获取规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表，则执行Step3；若获取清除命令，则执行Step4；
Step3、车辆入口节点刷新规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表，然后执行Step5；
Step4、清除已存储的规范停车计分值P＝Pset的车辆ID，然后执行Step5；
Step5、判断车辆入口节点的预识别与提示装置是否读取到车辆；若是，则执行Step6；若否，则执行Step1；
Step6、与存储的规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表比对，判断车辆是否在规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表中；若是，则执行Step7；若否，则执行Step8；
Step7、车辆入口节点的提示屏提示禁入信息，电动道闸不开放，然后执行Step1；
Step8、电动道闸开放，车辆入口节点的引导器发放机发放引导器，引导器置于车辆内；然后执行S1；
S1、判断停车场内引导器的当前所处位置；
若处于定位节点，则执行SA；
若处于车位探测节点，则执行SB；
若处于禁停区域节点，则执行SC；
若处于人行出入口节点，则执行SD；
若处于车辆出口节点，则执行SE；
SA、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则执行SA1；
若为司机离场引导模式，则执行SA4；
若为司机找回车辆引导模式，则执行SA7；
若为车辆离场引导模式，则执行SA8；
若为其它情况，则返回S1；
SA1、根据当前的目标空闲车位，按照第一控制逻辑表对车辆执行进场引导，在引导过程中获取车辆的车速并记录于引导器；然后执行SA2；
SA2、判断目标空闲车位是否发生变化；若是，则执行SA3；若否，则返回S1；
SA3、更新目标空闲车位，然后执行SA1；
SA4、根据当前的目标人行出入口，按照第二控制逻辑表对司机执行离场引导；然后执行SA5；
SA5、判断目标人行出入口是否发生变化；若是，则执行SA6；若否，则返回S1；
SA6、更新目标人行出入口，然后执行SA4；
SA7、根据当前的目标车位，按照第三控制逻辑表对司机执行引导；引导完成后，返回S1；
SA8、根据当前的目标出口，按照第四控制逻辑表对车辆执行离场引导，在引导过程中获取车辆的车速并记录于引导器；然后执行SA9；
SA9、判断目标出口是否发生变化；若是，则执行SA10；若否，则返回S1；
SA10、更新目标出口，然后执行SA8；
SB、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则执行SB1；
若为司机离场引导模式，则返回S1；
若为司机找回车辆引导模式，则执行SB2；
若为车辆离场引导模式，则返回S1；
若为其它情况，则返回S1；
SB1、存储车位与引导器的关联关系，生成引导器对应的目标车位记录；自动将引导器的工作模式切换为司机离场引导模式，然后返回S1；
SB2、自动将引导器的工作模式切换为车辆离场引导模式，然后返回S1；
SC、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则执行SC1；
若为司机离场引导模式，则返回S1；
若为司机找回车辆引导模式，则返回S1；
若为车辆离场引导模式，则执行SC1；
若为其它情况，则返回S1；
SC1、禁停区域节点发送警示通知至引导器，并记录车辆在禁停区域的停留时长；然后执行SC2；
SC2、判断停留时长是否超过设定值；若是，则执行SC3；若否，则执行SC4；
SC3、对车辆作提醒标记并记录于引导器，同时将禁停区域节点的编号与引导器关联；然后分别执行SC4和SF1；
SC4、清除停留时长的计时值，然后返回S1；
SF1、计算机判断是否有引导器被写入提醒标记；若有，则执行SF2；若无，则继续执行SF1；
SF2、计算机按预定周期通过移动网络推送提醒通知至引导器，推送次数计数器依次减1，然后执行SF3；
SF3、计算机询问与引导器关联的禁停区域节点，判断车辆是否移走；若是，则返回SF1；若否，则执行SF4；
SF4、判断推送次数计数器是否等于0；若是，则执行SF5；若否，则执行SF2；
SF5、将违停标记写入引导器，并令引导器的引导功能失效，同时计算机做相应违停记录，生成违停车辆集合；然后执行P1；
SD、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则返回S1；
若为司机离场引导模式，则执行SD1；
若为司机找回车辆引导模式，则返回S1；
若为车辆离场引导模式，则返回S1；
若为其它情况，则返回S1；
SD1、判断引导器是否离开停车场；若是，则执行SD2；若否，则返回S1；
SD2、自动将引导器的工作模式切换为司机找回车辆引导模式，然后返回S1；
SE、识别引导器的当前工作模式；
若为车辆进场引导模式，则返回S1；
若为司机离场引导模式，则返回S1；
若为司机找回车辆引导模式，则返回S1；
若为车辆离场引导模式，则执行SE1；
若为其它情况，则返回S1；
SE1、车辆出口节点计算引导器记录的车辆进场引导、车辆离场引导过程中的总平均车速，并与预设的限速值比较以判定车辆是否超速；若是，则执行SE2；若否，则执行SE3；
SE2、标记车辆超速，在车辆出口节点的存储区写入车辆状态数组的相应位置，然后执行SE3；
SE3、车辆出口节点回收引导器，并根据车辆状态数组生成超速车辆集合，然后执行SP1；
SP1、车辆出口节点判断是否收到计算机传输的请求获取超速车辆集合的命令；若是，则执行SP2；若否，则继续执行SP1；
SP2、车辆出口节点将超速车辆集合发送至计算机，然后分别执行SP3和P1；
SP3、车辆出口节点发送重置命令至引导器，将引导器重置；
P1、计算机定期将超速车辆集合、违停车辆集合上传至云平台，然后执行P2；
P2、计算机定期访问云平台的数据库，获取规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表或清除命令；若是规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表，则执行P3；若是清除命令，则执行P4；
P3、将规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表发送至车辆入口节点，然后执行Step1；
P4、将清除命令发送至车辆入口节点，然后执行Step1；
其中，所述定位节点通过控制LED指示灯的颜色变化以执行相应的引导；
按照相应的控制逻辑表中的控制逻辑以对车辆或司机执行引导，具体包括：
设引导器当前处于定位节点Oj，j为正整数；当引导器到达最短路径中的定位节点Oj+1，则熄灭定位节点Oj+1的LED指示灯，并以绿色点亮定位节点Oj+2的LED指示灯，以此类推；
对车辆执行进场引导或离场引导的过程中，若当前时刻停车场内有至少两辆车处于车道且在运行中，则判断当前车辆的视距位置是否有车，当前车辆的视距位置为当前车辆所处定位节点对应的位置按照规划路径的下一个定位节点对应的位置；若是，则执行以下任一引导过程：
引导过程一、从第一控制逻辑表或第四控制逻辑表中搜索当前车辆到目标空闲车位或目标出口的所有路径，并筛选出最短距离路线，结合当前车辆的当前位置，在不倒车的情况下，判断筛选出的最短距离路线中有无可绕过视距位置的路径；若有可绕过视距位置的路径，则以绿色LED指示灯引导当前车辆切换至可绕过视距位置的路径；若无可绕过视距位置的路径，则视距位置对应的LED指示灯亮红色，提示当前车辆等待；
引导过程二、从第一控制逻辑表或第四控制逻辑表中搜索当前车辆到目标空闲车位或目标出口的所有路径，结合当前车辆的当前位置，在不倒车的情况下，判断所有路径中有无可绕过视距位置的路径；若所有路径中有可绕过视距位置的路径，则以绿色LED指示灯引导当前车辆切换至可绕过视距位置的路径；若所有路径中无可绕过视距位置的路径，则视距位置对应的LED指示灯亮红色，提示当前车辆等待；
引导过程三、比较当前车辆的车速V1与视距位置处的车辆的车速V2；
若V1≤V2，则当前车辆按照规划的路径行进；
若V1>V2，则从第一控制逻辑表或第四控制逻辑表中搜索当前车辆到目标空闲车位或目标出口的所有路径，筛选出最短距离路线，结合当前车辆的当前位置，在不倒车的情况下，判断筛选出的最短距离路线中有无可绕过视距位置的路径；若有可绕过视距位置的路径，则以绿色LED指示灯引导当前车辆切换至可绕过视距位置的路径；若无可绕过视距位置的路径，则视距位置对应的LED指示灯亮红色，提示当前车辆等待；
引导过程四、比较当前车辆的车速V1与视距位置处的车辆的车速V2；
若V1≤V2，则当前车辆按照规划的路径行进；
若V1>V2，则从第一控制逻辑表或第四控制逻辑表中搜索当前车辆到目标空闲车位或目标出口的所有路径，结合当前车辆的当前位置，在不倒车的情况下，判断所有路径中有无可绕过视距位置的路径；若有可绕过视距位置的路径，则以绿色LED指示灯引导当前车辆切换至可绕过视距位置的路径；若无可绕过视距位置的路径，则视距位置对应的LED指示灯亮红色，提示当前车辆等待。
2.根据权利要求1所述的基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控方法，其特征在于，所述步骤P1中，云平台将超速车辆集合、违停车辆集合中的车辆ID写入数据库；
若超速，则车辆的规范停车计分值P＝P0-S；
若违停，则车辆的规范停车计分值P＝P0-R；
云平台判断是否有车辆的规范停车计分值P＝Pset；若有，则生成规范停车计分值P＝Pset的车辆ID列表；
云平台还判断监控周期是否达到预设时长；若是，则生成清除命令，重置数据库，并将清除命令发送至各停车场的计算机。
3.根据权利要求1所述的基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控方法，其特征在于，所述步骤SP3之后还包括：
SP4、引导器的工作模式切换为车辆进场引导模式，然后返回S1。
4.根据权利要求1所述的基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控方法，其特征在于，
在车辆进场引导或车辆离场引导的过程中，若车辆超速，引导器发出提示。
5.根据权利要求1所述的基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控方法，其特征在于，所述按照第二控制逻辑表对司机执行离场引导，具体包括：
获取引导器首次出现的定位节点位置，从第二控制逻辑表筛选出当前定位节点至目标人行出入口的最短路径，将从当前定位节点至目标人行出入口的最短路径对应的定位节点的LED指示灯全部点亮绿色，并保持第一预设时长；然后根据相应的控制逻辑对司机执行离场引导。
6.根据权利要求1所述的基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控方法，其特征在于，所述按照第三控制逻辑表对司机执行引导，具体包括：
获取引导器首次出现的定位节点位置，从第三控制逻辑表筛选出当前定位节点至目标车位的最短路径，将从当前定位节点至目标车位的最短路径对应的定位节点的LED指示灯全部点亮绿色，并保持第二预设时长；然后根据相应的控制逻辑对司机引导。
7.基于无线传感网络与云平台的停车场智能监控系统，应用如权利要求1-6任一项所述的停车场智能监控方法，其特征在于，所述停车场智能监控系统包括云平台和对应于各停车场的停车场控制系统；
所述停车场控制系统包括：
引导器，具有触摸屏和RF模块；引导器安装有停车APP；
车辆入口节点，与计算机通过无线传感网络连接，具有预识别与提示装置、电动道闸和引导器发放机；
定位节点，沿车道的路径依次设置，与计算机通过无线传感网络连接，用于根据计算机下发的控制逻辑执行车辆引导；引导器与定位节点进行射频无线通讯，以实现引导器的位置定位；
车位探测节点，对应于各车位设置，与计算机通过无线传感网络连接，用于判断车位是否有车辆；车位探测节点与引导器进行射频无线通讯，以实现找回车辆；
禁停区域节点，对应于禁停区域设置，与计算机通过无线传感网络连接，用于判断禁停区域是否有车辆；
人行出入口节点，与计算机通过无线传感网络连接；人行出入口节点与引导器进行射频无线通讯，以判断引导器进入或离开停车场；
车辆出口节点，与计算机通过无线传感网络连接；车辆出口节点与引导器进行射频无线通讯，以获取离开停车场的车辆信息；
计算机，与定位节点、车位探测节点、禁停区域节点、人行出入口节点、车辆出口节点交互，以接收各节点上报的信息以及下发相应的控制指令至各节点；计算机还与引导器的APP通过移动网络交互，以实现提醒通知的推送；
云平台，与各停车场的停车场控制系统中的计算机网络连接以实现交互。
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