CN115410411A - 一种大型停车场停车规划方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型停车场停车规划方法，涉及停车交通规划技术领域，解决现有停车场调度难以为车辆选择最合适的出入口和停车位的问题，包括车辆发起停车申请，根据车辆距离各停车区域的出入口基于实时路况的导航距离和各个停车区域的剩余停车位的数量为车辆推荐最佳出入口；车辆到达出入口时发起停车位获取申请，基于该停车区域内剩余的空闲车位的位置、道路信息为车辆规划最佳停车位置及路线，并将该时刻记为开始停车时间；将规划的最佳停车位置及路线推送给车辆，同时将该最佳停车位置标记为非空闲；车辆进行停车；车辆离开驶出出入口时，将其停车位标记为空闲且记载结束停车时间，然后进行计价；本发明具有停车调度更优的优点。
Description
技术领域
本发明涉及停车交通规划技术领域，更具体的是涉及一种大型停车场停车规划方法技术领域。
背景技术
随着社会的发展，私家车的数量越来越多，人们的出行也越来越依赖私家车，因此对停车场方面的需求也越来越高。
由于大量私家车的存在，很多场合为了容纳大量的出行者，都需要修建大型停车场，由于停车场规模大，通常具有多个出入口，现有的出入口规划较为单一，一般是通过距离或停车场内目标进行规划。由于道路实际情况，例如道路维护、交通管制、单行道设置等，不同出入口间实际的路程距离可能会很远，对出行者来说到达不同出入口的时间花费也可能差异很大，用户有时候难以判断从哪个口进入会比较方便，也可能进入之后进入的口子附近没有什么停车位，也可能导致在停车场内部还需要绕很久才能找到合适的停车位等问题。这些对应出行者来说都容易造成很大的不变。而在寻找车位时，一般通过最优路径选择最近的停车位，但由于停车场存在道路较窄的情况，此时然后遇到与其他车拥堵浪费时间的现象。现有的调度考量较为全面的系统通常为了实现合适的调度和规划，都采取多种数据且采用了较为复杂的计算方式，对于调度效率均有一定影响。
为了在节约计算资源的情况下更好地管理大型停车场，需要更好的调度方案，以更好地调配各个车辆的进入路线、停车路线等。
发明内容
本发明的目的在于：在降低计算资源消耗的情况下实现更好的停车场停车规划方法。为了解决上述技术问题，本发明提供一种大型停车场停车规划方法。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种大型停车场停车规划方法，停车场实时记载每个停车位是否空闲，其特征在于，将一个大型停车场划分为至少两个停车区域，每个停车区域包括多个停车位和一个出入口，停车规划方法包括以下步骤：
车辆发起停车申请，根据车辆距离各停车区域的出入口基于实时路况的导航距离级别和各个停车区域的剩余停车位的数量级别为车辆推荐最佳出入口；
车辆到达出入口时发起停车位获取申请，基于该停车区域内剩余的空闲车位的位置、道路信息为车辆规划最佳停车位置及路线，并将该时刻记为开始停车时间；
将规划的最佳停车位置及路线推送给车辆，同时将该最佳停车位置标记为非空闲；
车辆进行停车；
车辆离开驶出出入口时，将其停车位标记为空闲且记载结束停车时间，然后进行计价。
优选地，所述为车辆推荐最佳出入口的方法为：
车辆距离1号停车区域的出入口、2号停车区域的出入口...n号停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离级别分别记为
,得到距离级别矩阵
；
1号停车区域、2号停车区域...n号停车区域的剩余停车位的所述数量级别分别记为
,得到数量级别矩阵
；
获取出入口状态矩阵W：
其中，
为矩阵S的转置，
为矩阵U的转置；
根据入口状态矩阵W获取出入口推荐系数矩阵M：
其中，p为距离系数，q为停车位数量系数；
获取出入口推荐系数矩阵M中值最小的元素所在的行数k，选择k号停车区域的出入口作为所述最佳出入口。
优选地，所述距离系数p的取值为0.6，所述停车位数量系数q的取值为0.4。
优选地，车辆距离停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离级别的划分方法为：
1级：车辆距离停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离不大于500米；
2级：车辆距离停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离大于500米且不大于1千米；
3级：车辆距离停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离大于1千米且不大于两千米；
4级：车辆距离停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离大于2千米；
停车区域的剩余停车位的所述数量级别的划分方法为：
1级：停车区域的剩余停车位大于该停车区域总停车位的50%；
2级：停车区域的剩余停车位大于该停车区域总停车位的20%且不大于50%；
3级：停车区域的剩余停车位大于该停车区域总停车位的10%且不大于20%；
4级：停车区域的剩余停车位不大于该停车区域总停车位的10%。
优选地，所述为车辆规划最佳停车位置及路线的方法为：
将一个剩余的所述空闲停车位作为目标停车位，该停车位的编号为i；
以车辆进入的出入口作为起点，以该目标停车位作为终点，以其他所有停车位为障碍物；
基于障碍物进行起点到终点之间的路径规划，得到最佳路径和路径总距离
；
获取最佳路径中，道路宽度小于宽度阈值的路径占比
；
根据
和
获取该停车位的车位推荐指数
：
其中，b为路宽系数；
按照以上操作获取所有剩余的所述空闲停车位作为目标停车位的最佳路径和车位推荐指数；
选取车位推荐指数的值最小的空闲停车位作为最佳停车位置，其最佳路径即为对应的路线。
优选地，所述路宽系数b的取值为0.3。
优选地，所述基于障碍物进行起点到终点之间的路径规划的方法为：
采用Dijkstra算法或A-Star算法进行路径规划。
优选地，所述将规划的最佳停车位置及路线推送给车辆的同时，由系统记录该车辆的车辆信息和其对应的所述最佳停车位置；
在该车辆进行停车后，由停车位处的扫描装置录入车辆信息、停车位信息；
判断车辆是否在所述最佳停车位置停车，若是则不做操作，若否，则将所述最佳停车位置标记为空闲，将车辆实际停车的车位标记为非空闲。
本发明的有益效果如下：
本发明在进行出入口的规划时，将实际导航的距离和停车位的剩余数量都纳入了考虑范围，为汽车做出更优的规划，这两种数据的获取简单便捷，并且可以更全面地进去考量以实现更好的出入口规划；
实际导航的距离和停车位的剩余数量均转化为级别进行处理，这样大幅度简化了系统计算的复杂度，节约了计算资源，可以更快为客户做出最优选择；
实际导航的距离级别和停车位的剩余数量级别都做出了一个权重的选择，使得在数据简单且计算消耗较小的情况下两项数据的考虑更为精准适宜；
本发明在为汽车进行停车位匹配时，除了考虑停车位的距离，还考虑了实际路径上存在的道路过窄的情况，这种道路上容易发生任意占用冲突的情况，可能浪费更多停车时间，直接进行路宽判断，简单将有较窄道路的情况进行路径延长操作，进一步节约了计算资源，避免系统采取复杂的动态监控；
在停车场内进行路径规划的时候可以有效避障，获取具有最佳捷径的最佳停车位；
本发明为了避免客户未按推荐停车，在停车完成时进行实际停车位的核实和修正，以免数据记载出现错误，造成后续的调度失误，保障了后续全局规划的准确性。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例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例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种大型停车场停车规划方法，停车场实时记载每个停车位是否空闲，其特征在于，将一个大型停车场划分为至少两个停车区域，每个停车区域包括多个停车位和一个出入口，在划分时可以尽量使得每个停车区域的停车位数量相同或相近。
停车规划方法包括以下步骤：
车辆发起停车申请，根据车辆距离各停车区域的出入口基于实时路况的导航距离级别和各个停车区域的剩余停车位的数量级别为车辆推荐最佳出入口；基于实时路况的导航距离是为了将道路管制等情况纳入考虑，避免出现考量的路线实际不通这种情况发生；
车辆到达出入口时发起停车位获取申请，基于该停车区域内剩余的空闲车位的位置、道路信息为车辆规划最佳停车位置及路线，同时将该时刻记为开始停车时间；道路信息即可包括道路宽度等信息；
将规划的最佳停车位置及路线推送给车辆，同时将该最佳停车位置标记为非空闲；立马标记为非空闲，可以避免后续车辆紧跟抵达时出现规划冲突；
车辆进行停车后；
车辆离开驶出出入口时，将其停车位标记为空闲且记载结束停车时间，然后进行计价。
本实施例的整个流程可以通过无线网络将停车场的调度系统和手机等移动设备进行通信连接，还可以定制专门的软件，接入停车场内的详细地图，在规划和去往为车辆推荐的最佳出入口时，连接到外部的大型地图进行导航，进入停车场后，读取停车场内的地图，实现对于最佳停车位的引导。
实施例2
本实施例基于实施例1的技术方案，主要对车辆的最佳出入口的选择方式做进一步说明。
在本实施例中，所述为车辆推荐最佳出入口的方法为：
车辆距离1号停车区域的出入口、2号停车区域的出入口...n号停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离级别分别记为
,得到距离级别矩阵
；
1号停车区域、2号停车区域...n号停车区域的剩余停车位的所述数量级别分别记为
,得到数量级别矩阵
；
获取出入口状态矩阵W：
其中，
为矩阵S的转置，
为矩阵U的转置；
根据入口状态矩阵W获取出入口推荐系数矩阵M：
其中，p为距离系数，q为停车位数量系数；
也就是说：
；其中，
为推荐系数矩阵M中第j行的元素，也是j号停车区域的出入口的出入口推荐系数，
为j号停车区域的出入口基于实时路况的导航距离级别，
为j号停车区域的剩余停车位的数量级别。
获取出入口推荐系数矩阵M中值最小的元素所在的行数k，选择k号停车区域的出入口作为所述最佳出入口。
进一步地，所述距离系数p的取值为0.6，所述停车位数量系数q的取值为0.4。
作为本实施例的优选方案，车辆距离停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离级别的划分方法如下：
1级：车辆距离停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离不大于500米；
2级：车辆距离停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离大于500米且不大于1千米；
3级：车辆距离停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离大于1千米且不大于两千米；
4级：车辆距离停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离大于2千米；
停车区域的剩余停车位的所述数量级别的划分方法为：
1级：停车区域的剩余停车位大于该停车区域总停车位的50%；
2级：停车区域的剩余停车位大于该停车区域总停车位的20%且不大于50%；
3级：停车区域的剩余停车位大于该停车区域总停车位的10%且不大于20%；
4级：停车区域的剩余停车位不大于该停车区域总停车位的10%。
下面具体以一个例子进行说明，出入口推荐系数矩阵M中的各元素即为对应所在行数的号数停车区域的出入口的出入口推荐系数，比如一辆汽车所在的位置距离1号停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离为600米，那么其导航距离级别为2，而1号停车区域内剩余停车位占该停车区域总停车位的40%，则其数量级别为2。另一方面，该车距离2号停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离为300米，那么其导航距离级别为1，而2号停车区域内剩余停车位占该停车区域总停车位的10%，则其数量级别为4。所
以上案例中：获取出入口状态矩阵W：
根据入口状态矩阵W获取出入口推荐系数矩阵M：
其中第一行的元素2更小，所以1号停车区域为最佳选择。
通过以上导航距离级别和数量级别，简化了系统的计算复杂度，大幅度提升计算效率，结合各自的权重p和q，能更快地为客户提供最佳的出入口推荐。导航距离级别和数量级别的具体划分和各自权重数值的选择均经过多次实验得出，可以得到更准确、方便的推荐结果。
实施例3
本实施例基于实施例1的技术方案，主要对车辆的最佳停车位置及路线的选择方式做进一步说明。
在本实施例中，所述为车辆规划最佳停车位置及路线的方法为：
将一个剩余的所述空闲停车位作为目标停车位，该停车位的编号为i；
以车辆进入的出入口作为起点，以该目标停车位作为终点，以其他所有停车位为障碍物；
基于障碍物进行起点到终点之间的路径规划，得到最佳路径和路径总距离
；
获取最佳路径中，道路宽度小于宽度阈值的路径占比
；
根据
和
获取该停车位的车位推荐指数
：
其中，b为路宽系数；
按照以上操作获取所有剩余的所述空闲停车位作为目标停车位的最佳路径和车位推荐指数；
选取车位推荐指数的值最小的空闲停车位作为最佳停车位置，其最佳路径即为对应的路线。
作为优选方案，所述路宽系数b的取值为0.3。
本实施例相比传统的最近的停车位的选择，还考虑了实际路径上存在的道路过窄的情况，这种道路上任意容易发生占用冲突的情况，例如更容易发生遇到相对驶来的车辆因而需要让步的情况，如此条件下即使本身最近，理论上耗时最短，也可能以为道路原因浪费更多时间去抵达停车位，所以本发明的规划方式能为客户更全方面考虑而获取最适合的停车位，为了将这种情况耗时更多纳入考虑，本实施例根据较窄道路实际长度适当增加预估的路径距离，也就是增加了预估的耗时，这里相当于是将窄道路长度的30%加入了总路径长度。而对于窄道路的定义即为小于宽度阈值，一般来说这里可以根据市面车辆通用宽度做一个调研，直接取一个可以刚好供两条车并行通行的道路宽度作为宽度阈值来设置，小于该宽度阈值即为窄道路，例如大部分私家车的宽度为1.6-1.8米，可以取3.6米为宽度阈值。
在本实施例中，所述基于障碍物进行起点到终点之间的路径规划的方法为：
采用Dijkstra算法或A-Star算法进行路径规划。
以上两种算法均为较为成熟的路径规划算法，均可以用于寻求最短路径，大致介绍如下：
Dijkstra算法是从一个顶点到其余各顶点的最短路径算法 ，解决的是有向图中最短路径的问题，其基本思想是每次新扩展一个距离最短的点，更新与其相邻的点的距高。当所有边权都为正时，由于不会存在一个距离更短的没扩展过的点，所以这个点的距离永远不会再被改变，因而保证了算法的正确性。
A-Star算法是一种静态路网中求解最短路最有效的方法。公式表示为：f(n)=g(n)+h(n)，其中f(n)是节点n从初始点到目标点的估价函数，g(n)是在状态空间中从初始节点到n节点的实际代价，h(n)是从n到目标节点最佳路径的估计代价。
实施例4
本实施例基于实施例1的技术方案，为了避免客户未按推荐停车，在停车完成时进行实际停车位的核实和修正。
在本实施例中，所述将规划的最佳停车位置及路线推送给车辆的同时，由系统记录该车辆的车辆信息和其对应的所述最佳停车位置；
在该车辆停车后，所述停车位处的扫描装置录入车辆信息、停车位信息；
判断车辆是否在所述最佳停车位置停车，若是则不做操作，若否，则将所述最佳停车位置标记为空闲，将车辆实际停车的车位标记为非空闲。
有时候会出现客户停错停车位，或临时决定停放某一停车位的情况，由于在进行最佳停车位推荐的时候已经标记了非空闲，所以出现此情况则会出现标记误差，为后续的停车规划造成调度错误、混乱。通过本实施例进行验证和修正，可以解决该问题。
具体来说就是，每个停车位本身都能检测该停车位是否空闲，供整个系统读取，但是在为汽车规划最佳停车位时，为了避免接连到达的车之间的规划冲突，所以在车辆抵达的时候提前将停车位标记为了非空闲，但该车辆实际有可能由于意外并没有去这个停车位，所以此时需要进行一个核对，如果去了其他停车位则需要把实际的停车位标记为非空闲，并释放之前推荐的最佳停车位。
Claims (8)
1.一种大型停车场停车规划方法，停车场实时记载每个停车位是否空闲，其特征在于，将一个大型停车场划分为至少两个停车区域，每个停车区域包括多个停车位和一个出入口，停车规划方法包括以下步骤：
车辆发起停车申请，根据车辆距离各停车区域的出入口基于实时路况的导航距离级别和各个停车区域的剩余停车位的数量级别为车辆推荐最佳出入口；
车辆到达出入口时发起停车位获取申请，基于该停车区域内剩余的空闲车位的位置、道路信息为车辆规划最佳停车位置及路线，并将该时刻记为开始停车时间；
将规划的最佳停车位置及路线推送给车辆，同时将该最佳停车位置标记为非空闲；
车辆进行停车；
车辆离开驶出出入口时，将其停车位标记为空闲且记载结束停车时间，然后进行计价。
2.根据权利要求1所述的一种大型停车场停车规划方法，其特征在于，所述为车辆推荐最佳出入口的方法为：
车辆距离1号停车区域的出入口、2号停车区域的出入口...n号停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离级别分别记为
,得到距离级别矩阵
；
1号停车区域、2号停车区域...n号停车区域的剩余停车位的所述数量级别分别记为
,得到数量级别矩阵
；
获取出入口状态矩阵W：
其中，
为矩阵S的转置，
为矩阵U的转置；
根据入口状态矩阵W获取出入口推荐系数矩阵M：
其中，p为距离系数，q为停车位数量系数；
获取出入口推荐系数矩阵M中值最小的元素所在的行数k，选择k号停车区域的出入口作为所述最佳出入口。
3.根据权利要求2所述的一种大型停车场停车规划方法，其特征在于，所述距离系数p的取值为0.6，所述停车位数量系数q的取值为0.4。
4.根据权利要求1所述的一种大型停车场停车规划方法，其特征在于，所述车辆距离各停车区域的出入口基于实时路况的导航距离级别的划分方法为：
1级：车辆距离停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离不大于500米；
2级：车辆距离停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离大于500米且不大于1千米；
3级：车辆距离停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离大于1千米且不大于两千米；
4级：车辆距离停车区域的出入口基于实时路况的所述导航距离大于2千米；
停车区域的剩余停车位的所述数量级别的划分方法为：
1级：停车区域的剩余停车位大于该停车区域总停车位的50%；
2级：停车区域的剩余停车位大于该停车区域总停车位的20%且不大于50%；
3级：停车区域的剩余停车位大于该停车区域总停车位的10%且不大于20%；
4级：停车区域的剩余停车位不大于该停车区域总停车位的10%。
5.根据权利要求1所述的一种大型停车场停车规划方法，其特征在于，所述为车辆规划最佳停车位置及路线的方法为：
将一个剩余的所述空闲停车位作为目标停车位，该停车位的编号为i；
以车辆进入的出入口作为起点，以该目标停车位作为终点，以其他所有停车位为障碍物；
基于障碍物进行起点到终点之间的路径规划，得到最佳路径和路径总距离
；
获取最佳路径中，道路宽度小于宽度阈值的路径占比
；
根据
和
获取该停车位的车位推荐指数
：
其中，b为路宽系数；
按照以上操作获取所有剩余的所述空闲停车位作为目标停车位的最佳路径和车位推荐指数；
选取车位推荐指数的值最小的空闲停车位作为最佳停车位置，其最佳路径即为对应的路线。
6.根据权利要求5所述的一种大型停车场停车规划方法，其特征在于，所述路宽系数b的取值为0.3。
7.根据权利要求1所述的一种大型停车场停车规划方法，其特征在于，所述最佳停车位置的所述路线的规划方法为：
采用Dijkstra算法或A-Star算法进行路径规划。
8.根据权利要求1所述的一种大型停车场停车规划方法，其特征在于，所述将规划的最佳停车位置及路线推送给车辆的同时，由系统记录该车辆的车辆信息和其对应的所述最佳停车位置；
在该车辆进行停车后，由停车位处的扫描装置录入车辆信息、停车位信息；
判断车辆是否在所述最佳停车位置停车，若是则不做操作，若否，则将所述最佳停车位置标记为空闲，将车辆实际停车的车位标记为非空闲。
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