CN112927544A - 一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统及其实现方法，本发明属于物联网领域，涉及智慧停车技术，本发明获取用户的停车请求，并通过停车请求对应的车牌照信息获取车辆信息；通过车辆信息获取预选停车位置；通过司机停车行为作为筛选特征，对预选停车位置进行筛选，得到推荐车位；向司机推送推荐车位，并进行导航，通过事先对用户车辆进行外观建模，避免出现车辆大于停车位，但依旧推送停车位的情况，造成车位浪费；同时通过设定合理的推送机制，更智能的对车位进行规划，实现用户与商家利益最大化。

Description

一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统及其实现方法

技术领域

本发明属于物联网领域，涉及智慧停车技术，具体是一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统及其实现方法。

背景技术

随着我国汽车拥有量的飞速增长，居民小区车位数量的增长速度稍慢，加上人们对小区安全和有序的诉求日益增加，以及“智慧社区”的概念日益深入人心，所以小区停车场管理系统越来越多被应用于居民小区之中，同时如何对进入小区的车辆进行有序管理也越来越被人们关注。

目前小区停车场管理常通过小区保安人为实现，通过签发出入卡的方式实现停车场管理，效率较低。在车位不紧张的时候，小区保安可以管理小区停车场，但是当车位紧张的时候，小区保安可能自己都不知道车位剩余情况和分布情况，同时签发卡片的方式还可能造成小区门口拥堵。而且社会车辆一般不了解车位分布情况和剩余车位所在位置，进入小区后往往需要花一定精力才能找到可停泊车位，比较耗费时间。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统及其实现方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统，包括物联网采集模块、物联网平台、数据分析模块以及交通规划模块；

所述物联网采集模块，设置为采集车辆信息，并上传至物联网平台；

所述物联网平台，设置为存储车辆信息；

所述数据分析模块，设置为筛选出推荐车位；

所述交通规划模块，设置为对停车车辆进行导航。

进一步地，所述物联网采集模块包括车牌采集单元、车型采集单元、车距采集单元；

所述车牌采集单元用于采集智慧停车场内车辆的牌照信息；

所述车型采集单元用于采集车辆的参数信息，并通过车型模型生成车型标签；

所述车距采集单元用于采集车辆的停车间距，具体为，获取车辆在停车位内与两侧车辆或隔断墙之间的距离，并通过间距公式求得单次停车间距；

所述单次间距公式为

式中，L₁为车辆在停车位内距一侧车辆或隔断墙的距离，L₂为车辆在停车位内距另一侧车辆或隔断墙的距离；

所述停车间距为历史单次停车间距总和除以历史采集次数得出，其中，所述历史采集次数为车距采集单元的采集次数；

所述车辆的牌照信息、车型标签以及停车间距共同组成车辆信息。

进一步地，所述物联网平台用于将接收物联网采集模块的采集信息作为消息缓存在一个或多个消息队列中；并对所接收到的消息进行过滤，以获得有效数据。

进一步地，所述数据分析模块包括用户请求单元、车位分析单元、车位推荐单元以及导航单元；

所述用户请求单元用于接收用户的停车请求，具体的，所述停车请求包括车牌照信息；

所述车位分析单元用于获取用户的停车请求，并与物联网平台建立数据连接，获取车辆信息，通过车位模型获取预选停车位置；

所述车位推荐单元用与获取司机停车行为，并将司机停车行为作为筛选特征，从预选停车位置内筛选出推荐车位；

进一步地，所述车辆的参数信息包括车长信息以及车宽信息。

进一步地，所述车型模型包括采集层、建模层、识别层、修正层以及输出层；

所述采集层用于获取车辆的车长信息以及车宽信息；

所述建模层用于建立矩形停车模型，具体为，获取车辆的车长信息以及车宽信息，并将车辆的车长信息以及车宽信息作为输入值带入solidworks建模软件进行建模，获得车辆矩形替代模型；

所述车辆的车长信息以及车宽信息，具体为，车辆的车长值与车宽值；

所述识别层用于获取车辆的图片信息，并通过图片识别获取车辆的型号信息，并将车辆的型号信息作为关键词，通过汽车之家获取车辆的标定车长信息与标定车宽信息；

所述修正层用于对车辆矩形替代模型进行修正，具体为，获取标定车长信息与标定车宽信息，当标定车长信息超过或小于车长信息5％时，生成车长修真信息，此时将标定车长信息作为输入值带入solidworks建模软件进行建模；

当标定车宽信息超过或小于车宽信息5％时，生成车宽修真信息，此时将标定车宽信息作为输入值带入solidworks建模软件进行建模；

所述输出层用于获取车辆矩形替代模型，并标记为车型标签进行存储。

进一步地，所述车位模型包括输入层、计算层、对比层以及结论层；

所述输入层用于获取车辆信息；

所述计算层用于计算车辆停车面积，具体为，获取车型标签内的车辆矩形替代模型与停车间距，将车辆矩形替代模型的宽度增加两个停车间距，得到修正车辆矩形替代模型，通过面积公式获取车辆停车面积；

所述对比层用于对比车位面积与车辆停车面积，并得出预选停车位置，具体为，获取车位面积，当车位面积大于等于车辆停车面积，选定车位为预选停车位置。

进一步地，所述司机停车行为包括停车时段以及准时率；

所述停车时段通过停车请求获取；

所述准时率，具体包括以下步骤：

A1：剔除停车时段内预选停车位置非空闲的车位，剩余预选停车位置大于等于一时，继续进行如下步骤；

A2：以剩余预选停车位置为原点，获取司机至原点的距离G1，设定拥堵系数为Ki；i＝1，2，……，n；其中，K1＜K2＜……＜Kn；每个拥堵系数Ki均对应一个预设影响间距范围，依次分别为(k1，k2]，(k2，k3]，…，(kn， kn+1]；且k1＜k2＜…＜kn＜kn+1；

当G1∈(ki，ki+1]，则预设影响间距范围对应的拥堵系数为Ki；

A3：将拥堵系数为Ki从小到大的顺序进行排列，并选取拥堵系数最小的预选停车位置为推荐车位。

进一步地，所述交通规划模块用于获取推荐车位的导航坐标信息，并将车位导航坐标信息发送至车辆导航终端内。

一种基于物联网的智慧停车场交通管理实现方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：获取用户的停车请求，并通过停车请求对应的车牌照信息获取车辆信息；

步骤二：通过车辆信息获取预选停车位置；

步骤三：通过司机停车行为作为筛选特征，对预选停车位置进行筛选，得到推荐车位；

步骤四：向司机推送推荐车位，并进行导航。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过事先对用户车辆进行外观建模，避免出现车辆大于停车位，但依旧推送停车位的情况，造成车位浪费；

同时通过设定合理的推送机制，更智能的对车位进行规划，实现用户与商家利益最大化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1为本发明原理框图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，在下述附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

如图1所示，一种基于物联网的智慧停车场交通管理实现方法，方法包括以下步骤：

步骤一：获取用户的停车请求，并通过停车请求对应的车牌照信息获取车辆信息；

步骤二：通过车辆信息获取预选停车位置；

步骤三：通过司机停车行为作为筛选特征，对预选停车位置进行筛选，得到推荐车位；

步骤四：向司机推送推荐车位，并进行导航。

在上述步骤中，设有一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统，用于执行上述方法；

具体的，智慧停车场交通管理系统包括物联网采集模块、物联网平台、数据分析模块以及交通规划模块；

物联网采集模块，设置为采集车辆信息，并上传至物联网平台；

物联网平台，设置为存储车辆信息；

数据分析模块，设置为筛选出推荐车位；

交通规划模块，设置为对停车车辆进行导航。

下面结合实施例对本公开进行详细解释；

用户在首次停车时，物联网采集模块内的车牌采集单元、车型采集单元、车距采集单元，会对用户车辆进行数据采集，具体的：

车牌采集单元用于采集智慧停车场内车辆的牌照信息，在实现过程中，可以通过车牌采集摄像头对车牌进行采集；

车型采集单元用于采集车辆的参数信息，具体的，车辆的参数信息包括车长信息以及车宽信息，并通过车型模型生成车型标签；

再实现过程中，通过在汽车进入停车位置的必经之路安装摄像头，通过几何光学原理，可以得出平面上像素长度与地面上视觉长度的关系得出车长信息以及车宽信息，本技术为市场成熟技术，本发明在此不在进一步限定；

车距采集单元用于采集车辆的停车间距，具体为，获取车辆在停车位内与两侧车辆或隔断墙之间的距离，并通过间距公式求得单次停车间距，在实现过程中，通过再车位前安装雷达激光感应器，对车辆在停车位内与两侧车辆或隔断墙之间的距离进行采集；

单次间距公式为

式中，L₁为车辆在停车位内距一侧车辆或隔断墙的距离，L₂为车辆在停车位内距另一侧车辆或隔断墙的距离；

停车间距为历史单次停车间距总和除以历史采集次数得出，其中，历史采集次数为车距采集单元的采集次数；

车辆的牌照信息、车型标签以及停车间距共同组成车辆信息。

再具体实施中，车型模型包括采集层、建模层、识别层、修正层以及输出层；

采集层用于获取车辆的车长信息以及车宽信息；

建模层用于建立矩形停车模型，具体为，获取车辆的车长信息以及车宽信息，并将车辆的车长信息以及车宽信息作为输入值带入solidworks建模软件进行建模，获得车辆矩形替代模型；

车辆的车长信息以及车宽信息，具体为，车辆的车长值与车宽值；

识别层用于获取车辆的图片信息，并通过图片识别获取车辆的型号信息，并将车辆的型号信息作为关键词，通过汽车之家获取车辆的标定车长信息与标定车宽信息；

修正层用于对车辆矩形替代模型进行修正，具体为，获取标定车长信息与标定车宽信息，当标定车长信息超过或小于车长信息5％时，生成车长修真信息，此时将标定车长信息作为输入值带入solidworks建模软件进行建模；

当标定车宽信息超过或小于车宽信息5％时，生成车宽修真信息，此时将标定车宽信息作为输入值带入solidworks建模软件进行建模；

输出层用于获取车辆矩形替代模型，并标记为车型标签进行存储。

当用户需要停车时，通过像数据分析模块发送停车请求，进行交互；

具体的，数据分析模块包括用户请求单元、车位分析单元、车位推荐单元以及导航单元；

用户请求单元用于接收用户的停车请求，具体的，停车请求包括车牌照信息；

车位分析单元用于获取用户的停车请求，并与物联网平台建立数据连接，物联网平台用于将接收物联网采集模块的采集信息作为消息缓存在一个或多个消息队列中；并对所接收到的消息进行过滤，以获得有效数据，有效信息为车辆信息，通过车位模型获取预选停车位置；

在实现过程中，车位模型包括输入层、计算层、对比层以及结论层；

输入层用于获取车辆信息；

计算层用于计算车辆停车面积，具体为，获取车型标签内的车辆矩形替代模型与停车间距，将车辆矩形替代模型的宽度增加两个停车间距，得到修正车辆矩形替代模型，通过面积公式获取车辆停车面积；

对比层用于对比车位面积与车辆停车面积，并得出预选停车位置，具体为，获取车位面积，当车位面积大于等于车辆停车面积，选定车位为预选停车位置。

车位推荐单元用与获取司机停车行为，并将司机停车行为作为筛选特征，从预选停车位置内筛选出推荐车位；

在实现过程中，司机停车行为包括停车时段以及准时率；

停车时段通过停车请求获取；

准时率，具体包括以下步骤：

A1：剔除停车时段内预选停车位置非空闲的车位，剩余预选停车位置大于等于一时，继续进行如下步骤；

A2：以剩余预选停车位置为原点，获取司机至原点的距离G1，设定拥堵系数为Ki；i＝1，2，……，n；其中，K1＜K2＜……＜Kn；每个拥堵系数Ki均对应一个预设影响间距范围，依次分别为(k1，k2]，(k2，k3]，…，(kn， kn+1]；且k1＜k2＜…＜kn＜kn+1；

需要注意的是，拥堵系数为投入使用地路段对应的拥堵情况多订。

当G1∈(ki，ki+1]，则预设影响间距范围对应的拥堵系数为Ki；

A3：将拥堵系数为Ki从小到大的顺序进行排列，并选取拥堵系数最小的预选停车位置为推荐车位。

交通规划模块用于获取推荐车位的导航坐标信息，并将车位导航坐标信息发送至车辆导航终端内；

司机更具导航信息进行停车。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。

另对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统，其特征在于，包括物联网采集模块、物联网平台、数据分析模块以及交通规划模块；

所述物联网采集模块，设置为采集车辆信息，并上传至物联网平台；

所述物联网平台，设置为存储车辆信息；

所述数据分析模块，设置为筛选出推荐车位；

所述交通规划模块，设置为对停车车辆进行导航。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统，其特征在于，所述物联网采集模块包括车牌采集单元、车型采集单元、车距采集单元；

所述车牌采集单元用于采集智慧停车场内车辆的牌照信息；

所述车型采集单元用于采集车辆的参数信息，并通过车型模型生成车型标签；

所述车距采集单元用于采集车辆的停车间距，具体为，获取车辆在停车位内与两侧车辆或隔断墙之间的距离，并通过间距公式求得单次停车间距；

所述单次间距公式为

式中，L₁为车辆在停车位内距一侧车辆或隔断墙的距离，L₂为车辆在停车位内距另一侧车辆或隔断墙的距离；

所述停车间距为历史单次停车间距总和除以历史采集次数得出，其中，所述历史采集次数为车距采集单元的采集次数；

所述车辆的牌照信息、车型标签以及停车间距共同组成车辆信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统，其特征在于，所述物联网平台用于将接收物联网采集模块的采集信息作为消息缓存在一个或多个消息队列中；并对所接收到的消息进行过滤，以获得有效数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统，其特征在于，所述数据分析模块包括用户请求单元、车位分析单元、车位推荐单元以及导航单元；

所述用户请求单元用于接收用户的停车请求，具体的，所述停车请求包括车牌照信息；

所述车位分析单元用于获取用户的停车请求，并与物联网平台建立数据连接，获取车辆信息，通过车位模型获取预选停车位置；

所述车位推荐单元用与获取司机停车行为，并将司机停车行为作为筛选特征，从预选停车位置内筛选出推荐车位。

5.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统，其特征在于，所述车辆的参数信息包括车长信息以及车宽信息。

6.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统，其特征在于，所述车型模型包括采集层、建模层、识别层、修正层以及输出层；

所述采集层用于获取车辆的车长信息以及车宽信息；

所述建模层用于建立矩形停车模型，具体为，获取车辆的车长信息以及车宽信息，并将车辆的车长信息以及车宽信息作为输入值带入solidworks建模软件进行建模，获得车辆矩形替代模型；

所述车辆的车长信息以及车宽信息，具体为，车辆的车长值与车宽值；

所述识别层用于获取车辆的图片信息，并通过图片识别获取车辆的型号信息，并将车辆的型号信息作为关键词，通过汽车之家获取车辆的标定车长信息与标定车宽信息；

所述修正层用于对车辆矩形替代模型进行修正，具体为，获取标定车长信息与标定车宽信息，当标定车长信息超过或小于车长信息5％时，生成车长修真信息，此时将标定车长信息作为输入值带入solidworks建模软件进行建模；

当标定车宽信息超过或小于车宽信息5％时，生成车宽修真信息，此时将标定车宽信息作为输入值带入solidworks建模软件进行建模；

所述输出层用于获取车辆矩形替代模型，并标记为车型标签进行存储。

7.根据权利要求4所述的一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统，其特征在于，所述车位模型包括输入层、计算层、对比层以及结论层；

所述输入层用于获取车辆信息；

所述计算层用于计算车辆停车面积，具体为，获取车型标签内的车辆矩形替代模型与停车间距，将车辆矩形替代模型的宽度增加两个停车间距，得到修正车辆矩形替代模型，通过面积公式获取车辆停车面积；

所述对比层用于对比车位面积与车辆停车面积，并得出预选停车位置，具体为，获取车位面积，当车位面积大于等于车辆停车面积，选定车位为预选停车位置。

8.根据权利要求4所述的一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统，其特征在于，所述司机停车行为包括停车时段以及准时率；

所述停车时段通过停车请求获取；

所述准时率，具体包括以下步骤：

A1：剔除停车时段内预选停车位置非空闲的车位，剩余预选停车位置大于等于一时，继续进行如下步骤；

A2：以剩余预选停车位置为原点，获取司机至原点的距离G1，设定拥堵系数为Ki；i＝1，2，……，n；其中，K1＜K2＜……＜Kn；每个拥堵系数Ki均对应一个预设影响间距范围，依次分别为(k1，k2]，(k2，k3]，…，(kn，kn+1]；且k1＜k2＜…＜kn＜kn+1；

当G1∈(ki，ki+1]，则预设影响间距范围对应的拥堵系数为Ki；

A3：将拥堵系数为Ki从小到大的顺序进行排列，并选取拥堵系数最小的预选停车位置为推荐车位。

9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧停车场交通管理系统，其特征在于，所述交通规划模块用于获取推荐车位的导航坐标信息，并将车位导航坐标信息发送至车辆导航终端内。

10.一种基于物联网的智慧停车场交通管理实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一：获取用户的停车请求，并通过停车请求对应的车牌照信息获取车辆信息；

步骤二：通过车辆信息获取预选停车位置；

步骤三：通过司机停车行为作为筛选特征，对预选停车位置进行筛选，得到推荐车位；

步骤四：向司机推送推荐车位，并进行导航。

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