CN117037299A - 一种城市智能停车收费管理方法、系统、设备及介质 - Google Patents

一种城市智能停车收费管理方法、系统、设备及介质 Download PDF

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CN117037299A CN202310945744.XA CN202310945744A CN117037299A CN 117037299 A CN117037299 A CN 117037299A CN 202310945744 A CN202310945744 A CN 202310945744A CN 117037299 A CN117037299 A CN 117037299A
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Abstract

本申请涉及智能交通的技术领域，尤其是涉及一种城市智能停车收费管理方法、系统、设备及介质，技术方案在于：获取地磁检测信息；根据分析地磁检测信息，判断当前车位磁场是否发生变化，在判断当前车位磁场发生变化的情况下，执行雷达检测操作；获取雷达检测信息；根据分析雷达检测信息，判断当前车位是否有车辆覆盖，在判断当前车位有车辆覆盖的情况下，得到当前车位停放状态，使信息能够更准确的获取和更及时的传输，提升路侧停车的智能程度。

Description

一种城市智能停车收费管理方法、系统、设备及介质
技术领域
本申请涉及智能交通的技术领域，尤其是涉及一种城市智能停车收费管理方法、系统、设备及介质。
背景技术
对于解决停车难的问题，仅依靠不断增加路边停车车位和提高路边停车收费价格，不能从根本上解决问题。对于驾驶者来说，让他们快速找到一个可用停车位，才是关键的解决办法。因此，为了缓解停车难的问题，提高路边停车的智能化势在必行。
目前，为了提高路侧停车的智能化，通常在车位上设置传感器，从而获取车位的车辆进出状态。路侧停车检测传感器通常使用地磁车辆检测器，地磁车辆检测器主要基于车辆在地球磁场导致的磁场变化来检测车位是否有车。由于磁场只有在铁磁性物质下才会发生变化，因此不同车辆，底盘高低、车辆框架所使用的材质等多方面因素都会影响车辆在车位上的磁场变化量。相邻车位车辆对磁场变化可能超过自身车位车辆的磁场变化量，容易带来漏检、误检等问题。在获取到状态信息后，需要将状态信息发送至额外设置的接收机，接收机需要设置多个才能使信息传输过程中及时并且不丢失，而设置多个接收机需要耗费更多的成本，上述问题有待解决。
发明内容
为了使信息能够更准确的获取和更及时的传输，提升路侧停车的智能程度，本申请提供一种城市智能停车收费管理方法、系统、设备及介质，采用如下技术方案：
第一方面，本申请提供一种城市智能停车收费管理方法，包括：
获取地磁检测信息；
根据分析地磁检测信息，判断当前车位磁场是否发生变化，在判断当前车位磁场发生变化的情况下，执行雷达检测操作；
获取雷达检测信息；
根据分析雷达检测信息，判断当前车位是否有车辆覆盖，在判断当前车位有车辆覆盖的情况下，得到当前车位停放状态。
优选的，执行排气检测操作；
获取排气检测信息；
根据分析排气检测信息，判断当前车位是否有汽车尾气，在判断当前车位有汽车尾气的情况下，对当前车位停放状态进行调节。
优选的，包括：
获取NB-IoT基站连接状态；
根据分析NB-IoT基站连接状态，判断是否正常通讯，在判断NB-IoT基站连接状态为正常通讯的情况下，将当前车位停放状态通过基站发送至管理端。
优选的，在判断NB-IoT基站连接状态为异常通讯的情况下，将当前车位停放状态通过无线通讯的方式发送至相邻的检测设备。
优选的，包括：
获取相邻设备无线发送的当前车位停放状态；
获取移动管理端连接状态；
根据移动管理端连接状态，判断是否正常通讯，在判断移动管理端连接状态为正常通讯的情况下，将相邻设备无线发送的当前车位停放状态发送至移动管理端。
第二方面，本申请提供一种城市智能停车收费管理系统，包括：
地磁信息获取模块：用于获取地磁检测信息；
雷达信息获取模块：用于获取雷达检测信息；
处理模块：用于根据分析地磁检测信息，判断当前车位磁场是否发生变化，在判断当前车位磁场发生变化的情况下，执行雷达检测操作；根据分析雷达检测信息，判断当前车位是否有车辆覆盖，在判断当前车位有车辆覆盖的情况下，得到当前车位停放状态。
优选的，还包括：
排气信息获取模块：用于获取排气检测信息；
处理模块：还用于执行排气检测操作；根据分析排气检测信息，判断当前车位是否有汽车尾气，在判断当前车位有汽车尾气的情况下，对当前车位停放状态进行调节。
优选的，还包括：
基站通讯模块：用于获取NB-IoT基站连接状态；
处理模块：还用于根据分析NB-IoT基站连接状态，判断是否正常通讯，在判断NB-IoT基站连接状态为正常通讯的情况下，将当前车位停放状态通过基站发送至管理端。
第三方面，本申请提供一种检测设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行如前所述的城市智能停车收费管理方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行如前所述的城市智能停车收费管理方法。
综上所述，与现有技术相比，本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本申请通过获取地磁检测信息，判断当前车位磁场是否发生变化，当磁场判断为发生变化时，表示当前车位存在汽车进入或汽车使出的情况发生，此时执行雷达检测操作获取雷达检测信息，分析雷达检测信息，判断当前车位是否有车辆覆盖，通过雷达检测信息配合地磁检测信息判断当前车位是否停有车辆，使信息能够更准确的获取和更及时的传输，提升路侧停车的智能程度。
附图说明
图1是本申请实施例所述城市智能停车收费管理方法的流程示意图。
图2是本申请实施例所述城市智能停车收费管理系统的模块示意图。
图3是本申请实施例所述检测设备的模块连接示意图。
附图标记说明：
1、地磁信息获取模块；2、雷达信息获取模块；3、处理模块；4、排气信息获取模块；5、基站通讯模块；6、蓝牙多跳通讯模块。
具体实施方式
以下结合图1-图3对本申请作进一步详细说明，在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制。
参照图1，本申请所涉及的一种城市智能停车收费管理方法，具体包括：
S101：获取地磁检测信息。
S102：根据分析地磁检测信息，判断当前车位磁场是否发生变化，在判断当前车位磁场发生变化的情况下，执行雷达检测操作。
S103：获取雷达检测信息。
S104：根据分析雷达检测信息，判断当前车位是否有车辆覆盖，在判断当前车位有车辆覆盖的情况下，得到当前车位停放状态。
具体地，对获取的地磁检测信息进行分析，根据分析结果判断磁场是否发生变化，检测车位磁场变化，当检测到车位磁场发生变化时，执行雷达检测操作。
地磁信息获取模块1每隔100毫秒检测一次传感器当前的X、Y、Z磁场值，分别记为GX、GY、GZ。如果GX、GY变化小于20，并且GZ变化小于10，认为磁场稳定，每隔30秒计算一次磁场X、Y、Z的平均值，分别记为VGX、VGY、VGZ。如果GX、GY变化超过20，或者GZ变化超过10，认为磁场不稳定，重头开始计算磁场X、Y、Z的平均值。计算地磁信息获取模块1检测到最新磁场值GX、GY、GZ与磁场之前稳定值VGX、VGY、VGZ差值ΔG，ΔG＝0.25*(GX-VGX)2+0.25*(GY-VGY)2+(GZ-VGZ)2，当ΔG变化过50时，认为磁场发生变化，可能有车辆进出车位，唤醒雷达信息获取模块2。在ΔG计算中，由于Z轴表示传感器上方的磁场变化量，因此对Z轴的权重为1，X,Y轴的权重为0.25。
雷达信息获取模块2获取雷达检测信息，从而对雷达检测信息进行分析，判断当前车位是否有车辆覆盖。雷达信息获取模块2的发射天线发送射频微波信号，射频微波信号遇到车辆或其他障碍物后形成反射回波，雷达信息获取模块2的接收天线接收回波信号。雷达信息获取模块2具体为微波雷达，是一种脉冲相干雷达，又叫PCR雷达，利用信号在空气中传播返回的能量，具有低功耗、高精度和低成本特点。PCR雷达通过结合脉冲雷达的低功耗和相干雷达系统的高精度的优点，把它们集成在一个组件中。通过使用脉冲雷达原理使得雷达的无线电波信号在传播时，无线电波暂停发送使得无线电波的活动状态减少，经过最佳的优化使得无线电波发射即使以最大速率发射无线电也只有1％的时间内处于活动状态，大大降低了雷达的功耗。PCR雷达在车辆检测中主要采用Powerbin模式，通过每个bin可以检测到每个bin范围内的能量强度。
具体测量方式为，设定起始距离d和测量距离len以及bin的数量num，那么每个bin值的检测范围为[d,d+len/num],[d+len/num,d+2*len/num]…[d+(num-1)*len/num,d+len],信号幅值高的地方，代表范围内存在障碍物。通过PCR雷达采集数据Pb(t)，其中t＝1、2、3…n,n为时间点。
设b＝{1、2、3、4、5}表示5个bin,d＝0.2m，len＝0.5m，那么每个bin的检测范围为[0.2,0.3],[0.3,0.4],[0.4,0.5],[0.5,0.6],[0.6,0.7]。雷达信息获取模块2对回波信号进行滤波、解调、信号放大后进行回波强度检测，记录近距离的16个微波雷达波的回波信号强度{R1,R2,R3…R16}。当车位上方没有物体，由于空气的微弱反射以及外壳形成的发射，雷达信息获取模块2的接收天线一样可以接收到回波信号，不过该回波信号很弱，记录车位上方没有其他物体时的回波信号{NR1,NR2,NR3…NR16}；计算当前的微波雷达波的回波强度和车位空闲时的回波强度差值ΔRn，其中n为1到16。ΔR1＝|R1-NR1|，ΔR2＝|R2-NR2|…ΔR16＝|R16-NR16|。在得到ΔRn后计算雷达的变化量：ΔR＝b1*ΔR1+b2*ΔR2+…+b16*ΔR16；ΔR为雷达变化量，bn为雷达回波节点n的权重系数。
作为其中一种实施方式，执行排气检测操作。获取排气检测信息。根据分析排气检测信息，判断当前车位是否有汽车尾气，在判断当前车位有汽车尾气的情况下，对当前车位停放状态进行调节。
具体地，在对车位进行地磁和雷达的检测后，通过排气信息获取模块4获取排气检测信息，判断车位是否存在汽车尾气，从而根据判断结果对当前车位停放状态进行调节，使车位的车辆停放状态检测更准确。
排气管排放的气体含有一氧化碳、二氧化碳、烃、氮氧化物、硫氧化物等气体，这些气体的含量和大气中含有的含量具有显著的差别，并且可有效和其他物体区分，因此可通过排气管气体的检测来验证车位上的物体是否为车辆。计算车位没有车辆时的环境中的检测气体的溶度记为Qn，该检测气体可为一氧化碳、二氧化碳、烃、氮氧化物、硫氧化物这五种，当磁场检测到车位扰动时，启动排气管气体检测，把检测到的对应的气体溶度记为Qv，计算ΔQ＝Qv/Qn。采用排气检测来确认车辆，能够减少磁场的扰乱对车辆判断带来的影响，和减少雷达波无法穿透水、雪、金属、包装盒等覆盖物带来的影响。
ΔV＝a*ΔG+b*ΔR+c*ΔQ；ΔV为磁场、雷达和排气管气体的变化量，a为磁场权重系数、b为射频雷达权重系数、c为排气管气体权重系数；同时把计算出来的ΔV和上限阈值Vsu，下限阈值Vsd进行比较，如果ΔV超过Vsu则认为有车，如果ΔV小于Vsd则认为没有车，如果ΔV在Vsd和Vsu之间则认为车位状态没有变化。如果车位状态发生变化时，通过基站通讯模块5把最新的车位状态以及对应的ΔG、ΔR、ΔQ发送给管理端，管理端具体是停车收费管理平台。
作为其中一种实施方式，获取NB-IoT基站连接状态。根据分析NB-IoT基站连接状态，判断是否正常通讯，在判断NB-IoT基站连接状态为正常通讯的情况下，将当前车位停放状态通过基站发送至管理端。
具体地，通过基站通讯模块5把车位的最新状态发送给停车收费管理平台。基站通讯模块5通过电信基站与后端管理平台进行通信。无需布置接收机，安装简单，且能够快速的传输信息。
作为其中一种实施方式，在判断NB-IoT基站连接状态为异常通讯的情况下，将当前车位停放状态通过无线通讯的方式发送至相邻的检测设备。
具体地，采用蓝牙的方式实现检测设备之间的信息传输。由于基站传输的方式依赖NB-IoT信号和NB-IoT基站，故当NB-IoT信号弱、无信号等情况发生时，或NB-IoT信道容量有限导致检测设备无法通过NB-IoT通讯单元和停车收费管理软件通讯时，则该检测设备会通过蓝牙多跳通讯模块6把车位状态发送给相邻的检测设备，相邻的检测设备再转发给相邻的检测设备，实现数据或者信息的传输。
作为其中一种实施方式，获取相邻设备无线发送的当前车位停放状态。获取移动管理端连接状态。根据移动管理端连接状态，判断是否正常通讯，在判断移动管理端连接状态为正常通讯的情况下，将相邻设备无线发送的当前车位停放状态发送至移动管理端。
具体地，最后转发到停车收费管理人员的移动管理端上，移动管理端具体为管理员的PDA，再通过停车收费管理人员PDA的4G、5G信号发送给后端收费管理平台。即节约了架设LORA接收机的成本同时又能在NB-IoT通信失效时把车位状态变化发送给收费管理平台。使信息能够更准确的获取和更及时的传输，提升路侧停车的智能程度。
参照图2和图3，为本申请实施例提供一种城市智能停车收费管理系统，该系统包括：
地磁信息获取模块1：用于获取地磁检测信息。
雷达信息获取模块2：用于获取雷达检测信息。
处理模块3：用于根据分析地磁检测信息，判断当前车位磁场是否发生变化，在判断当前车位磁场发生变化的情况下，执行雷达检测操作；根据分析雷达检测信息，判断当前车位是否有车辆覆盖，在判断当前车位有车辆覆盖的情况下，得到当前车位停放状态。
具体地，地磁信息获取模块1检测车位磁场变化，当地磁信息获取模块1检测到车位磁场发生变化时，地磁信息获取模块1发送信号给处理模块3，处理模块3唤醒射频雷达检测单元和排气管气体检测单元进行检测。处理模块3根据获取的地磁检测信息启动雷达信息获取模块2，雷达信息获取模块2发送雷达波，同时接收车位上物体反射回的雷达波信号，通过对反射回的雷达波信号的强度进行分析，进而对车位上是否有车进行判断。使得信息能够更准确的获取，提升路侧停车的智能程度。
系统还包括排气信息获取模块4，排气信息获取模块4用于获取排气检测信息。处理模块3根据分析排气检测信息，判断当前车位是否有汽车尾气，在判断当前车位有汽车尾气的情况下，对当前车位停放状态进行调节。
系统还包括基站通讯模块5，基站通讯模块5用于获取NB-IoT基站连接状态。处理模块3根据分析NB-IoT基站连接状态，判断是否正常通讯，在判断NB-IoT基站连接状态为正常通讯的情况下，将当前车位停放状态通过基站发送至管理端。
系统还包括蓝牙多跳通讯模块6，蓝牙多跳通讯模块6用于把当前车位停放状态发送给相邻的车辆检测器，相邻的车辆检测器再转发给相邻的车辆检测器，最后转发到停车收费管理人员的PDA上，再通过停车收费管理人员PDA的4G、5G信号发送给后端收费管理平台。手持PDA用于接收车辆检测器蓝牙多跳通讯单元发送的最新当前车位停放状态，并发送给后端停车收费管理软件，接收停车收费管理软件下发的当前车位停放状态、收费提示、欠费收缴、车牌拍照等功能。
系统还包括电源模块，电源模块负责电压调理，同时给系统其它模块供电。
管理端具体为停车收费管理平台，包括网络接口模块、人工智能校准模块和界面模块，网络接口模块用于获取手持PDA和基站通讯模块5的信息，把地磁检测信息、射频雷达检测信息、排气检测信息发送给人工智能校准模块，接收人工智能校准模块校准后的车位状态并发送给收费管理人员手持PDA和检测设备。
人工智能校准模块对车位历史平均空闲时间进行计算分析，比较当前车位的空闲时间，如果当前的车位空闲时间超过该车位历史平均空闲时间的一定值，并且该路段车位处于占用状态超过一定比例，则会发出告警信息给收费管理人员，让收费管理人员核查车位状态，防止因为车位被商户放置物品导致的无法停泊或车位被占用导致的错误。人工智能校准模块统计各个车位的历史平均周转时间，当该车位的占用时间或空闲时间明显高于平均周转时间，人工智能校准模块会发送告警信息给收费管理人员，让收费管理人员核查车位状态及车位停泊的难易程序，防止各种路障导致的车位难以停泊带来的周转率下降。人工智能校准模块统计各个路段的平均周转率，当该路段的周转率明显下降，人工智能校准模块会发送告警信息给收费管理人员，让收费管理人员核查该路段车位状态及车位停泊的难易程序，防止各种路障导致的车位难以停泊带来的周转率下降。人工智能校准模块统计各个路段的平均周转时间，当该路段的周转时间明显高于平均周转时间，则可能该路段的NB-IoT无信号或无信道容量，并且收费管理人员没有到达该路段导致的改路段的设备无法正常通信。人工智能校准模块会发送告警信息给收费管理人员，让收费管理人员进行核查。
界面模块用于监测地磁设备的运行状态，获取地磁设备参数：如电量、电池电压、NB-IoT信号强度、接口心跳、通讯时间、网络时延，处理模块3温度，雷达检测次数，发送次数，发送失败次数等设备或系统的工作状态。
本申请实施例提供一种检测设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行如前所述的一种城市智能停车收费管理方法。
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行如前所述的一种城市智能停车收费管理方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和产品的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所披露的方法、系统、装置和程序产品，可以通过其它的方式实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种城市智能停车收费管理方法，应用于检测设备，其特征在于，包括：
获取地磁检测信息；
根据分析地磁检测信息，判断当前车位磁场是否发生变化，在判断当前车位磁场发生变化的情况下，执行雷达检测操作；
获取雷达检测信息；
根据分析雷达检测信息，判断当前车位是否有车辆覆盖，在判断当前车位有车辆覆盖的情况下，得到当前车位停放状态。
2.根据权利要求1所述的城市智能停车收费管理方法，其特征在于，包括：
执行排气检测操作；
获取排气检测信息；
根据分析排气检测信息，判断当前车位是否有汽车尾气，在判断当前车位有汽车尾气的情况下，对当前车位停放状态进行调节。
3.根据权利要求2所述的城市智能停车收费管理方法，其特征在于，包括：
获取NB-IoT基站连接状态；
根据分析NB-IoT基站连接状态，判断是否正常通讯，在判断NB-IoT基站连接状态为正常通讯的情况下，将当前车位停放状态通过基站发送至管理端。
4.根据权利要求3所述的城市智能停车收费管理方法，其特征在于，在判断NB-IoT基站连接状态为异常通讯的情况下，将当前车位停放状态通过无线通讯的方式发送至相邻的检测设备。
5.根据权利要求4所述的城市智能停车收费管理方法，其特征在于，包括：
获取相邻设备无线发送的当前车位停放状态；
获取移动管理端连接状态；
根据移动管理端连接状态，判断是否正常通讯，在判断移动管理端连接状态为正常通讯的情况下，将相邻设备无线发送的当前车位停放状态发送至移动管理端。
6.一种城市智能停车收费管理系统，其特征在于，包括：
地磁信息获取模块：用于获取地磁检测信息；
雷达信息获取模块：用于获取雷达检测信息；
处理模块：用于根据分析地磁检测信息，判断当前车位磁场是否发生变化，在判断当前车位磁场发生变化的情况下，执行雷达检测操作；根据分析雷达检测信息，判断当前车位是否有车辆覆盖，在判断当前车位有车辆覆盖的情况下，得到当前车位停放状态。
7.根据权利要求6所述的城市智能停车收费管理系统，其特征在于，还包括：
排气信息获取模块：用于获取排气检测信息；
处理模块：还用于执行排气检测操作；根据分析排气检测信息，判断当前车位是否有汽车尾气，在判断当前车位有汽车尾气的情况下，对当前车位停放状态进行调节。
8.根据权利要求6所述的城市智能停车收费管理系统，其特征在于，还包括：
基站通讯模块：用于获取NB-IoT基站连接状态；
处理模块：还用于根据分析NB-IoT基站连接状态，判断是否正常通讯，在判断NB-IoT基站连接状态为正常通讯的情况下，将当前车位停放状态通过基站发送至管理端。
9.一种检测设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1-5中任一项所述的城市智能停车收费管理方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行权利要求1-5中任一所述的城市智能停车收费管理方法。
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