TWI619098B - Method and system for estimating parking space quantity by using eTag detector - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種利用eTag偵測器推估停車空位數量的方法及系統，透過歷史資料分析各路段停車空位數總量，藉以分析在不同路況下路段即時與未來一段時間的停車空位數量變化趨勢，同時考量偵測率及住戶車輛等關鍵因素以更進一步提升資訊正確性。此外，亦透過分析使用者GPS位置資訊來化被動為主動，增加運算出的停車空位資訊之使用率，亦是與目前市面上大部分交通資訊軟體需要主動查詢的模式有所差異。

Description

利用eTag偵測器推估停車空位數量的方法及系統

本發明屬於一種利用eTag(實體標籤)偵測器推估停車空位數量的方法及系統，考量之空停車位數量係根據歷史資料廣泛地判斷一個區域或路段內可能的停車位數量，同時亦會介接周邊停車場資訊及CCTV影像資訊。

停車位問題一直是以車代步的用路人最常遇到的困擾之一，尤其對於新造訪的區域，用路人難以迅速得知周邊的停車資訊，因而浪費許多時間及燃料成本於尋找停車場或車位，許多時候即使找到了停車場也無空車位，必須排隊等候。針對此問題，現今市面上可看到許多智慧型手機APP提供停車場搜尋及顯示停車場當下時段價格、目前空車位數量的功能，但此解決方案僅限於有管理單位之停車場，且須提供開放介接資訊方能即時呈現停車空位數量，對於一般路邊停車位則無從得知。

本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本利用eTag偵測器推估停車空位數量的方法及系統。

為達上述目的，本發明提出提供一種利用eTag偵測器推估停車空位數量的方法及系統，考量空停車位數量並根據歷史資料廣泛地判斷一個區域或路段內可能的停車位數量，同時會介接周邊停車場資訊及CCTV(Closed-Circuit Television，閉路電視)影像資訊，故不論停車場或一般路邊停車位皆涵蓋在目標範疇內。

利用eTag偵測器推估停車空位數量之技術基礎為無線sensor(感應器)eTag(實體標籤)偵測器，其偵測器可部屬於路口號誌、CMS(Content management System，交通資訊顯示板)裝置或一般電線杆上，當車輛經過時便會主動偵測經過車輛的EPC(Electronic Product Code，車輛辨識碼)，可用於計算兩點之間的旅行時間、即時車流流量或分析OD(Origin Destination，起迄點)行為等。此外，透過無線網路技術回傳收到的資訊可降低布設固定傳輸線路之成本。

本發明透過歷史資料中各車輛進入與流出目標區域的時間換算出停留時間，判斷區域內可能剩餘的停車位數量，並根據目前進入且停留在區域內及周邊道路的車輛數及來推估與預測當下及未來一段時間各路段可能的停車空位數或有空車位的機率，可以CMS方式呈現或是將車位資訊以API提供給智慧型手機APP，用路人下載後可以查看自己所處的路段有停車空位的機率及可能的停車空位數量，以節省找尋停車空位的時間及燃料成本。

一種利用eTag(實體標籤)偵測器推估停車空位數量的系統，其中包括一資訊接收模組，是透過無線網路接收路側感應器(sensor)的偵測結果，該路側感應器(sensor)包含無 線sensor(感應器)eTag(實體標籤)偵測器；一歷史資料庫，是儲存資訊接收模組接收到之偵測結果；一歷史資料分析模組，是定期讀取歷史資料庫，並分析各目標路段內車流狀況；一停車空位機率計算模組，是根據目標路段與其周邊路段對應的歷史資料分析模組之結果，判斷與預測當前下與未來一段時間各路段有停車空位之機率；一停車空位數量推估模組，是根據停車空位機率計算模組及歷史資料分析模組之分析結果，並配合即時車流流量資料判斷與推估當下與未來一段時間各路段停車空位之數量；一資訊發布模組，是定時將判斷與推估之結果，傳送至行動裝置資訊接收模組；行動裝置資訊接收模組，是接收資訊發布模組所傳送之停車空位資訊。

其中停車空位機率計算模組，其所計算之結果若超過一設定之門檻值，則將立即改由停車空位數量推估模組推估區域內的停車空位數量，其歷史資料分析模組，是根據歷史資料分析一路段所出現的總停車位數量及不同日期種類各時段有停車空位的機率，同時分析路段曾出現的車輛EPC(Electronic Product Code，車輛辨識碼)碼中固定停留之車輛，其總停車位數量，是包含停車場與路邊之停車格。

由上述得知，資訊接收模組透過無線網路接收路側sensor的偵測結果，該路側感應器(sensor)包含無線sensor(感應器)eTag(實體標籤)偵測器，每當車輛行經路側感應器時將會有一筆sensor與天線代碼與EPC代碼及偵測時間的即時車流流量資料即時回傳至資訊接收模組，並儲存於歷史資料庫；歷史資料分析模組會定期讀取歷史資料庫，並分析各目標路段內車流狀況，判斷哪些車輛可能為住戶而其他的可能為外來旅客或過境車輛、是否停放於停車場等等，並 根據不同路段特性(市區、風景區或郊區等等)進行調整，以更精確的得知目標區域內的可用非私人空車位數量。

eTag偵測器之偵測率與安裝角度及高度等等因素有關，難以達到百分之一百的偵測率，故在推估一區域之停車位數量時，需先透過演算法考量各種不同參數判斷區域有停車位之機率，當停車空位機率計算模組計算之結果超過一門檻值，方由停車空位數量推估模組推估區域內可能的停車空位數量。透過資訊發布模組定時將計算出可能的停車空位數量傳送至手機APP端或CMS端的資訊接收模組，將即時停車空位資訊呈現給用路人參考。

一種利用eTag偵測器推估停車空位數量的方法，其步驟包括：步驟1. 獲取即時車流流量資料，該系統即時接收無線sensor eTag偵測器回傳的即時車流流量資訊，並將該車流資訊儲存於歷史資料庫中，該即時車流流量資料包含一筆sensor、各偵測站之天線代碼、車輛EPC碼及偵測時間等等；步驟2. 搜尋歷史資料中同日期種類同時段相似路況之空位資訊；步驟3. 獲取系統預先載入的路段停車空位資訊模型，係包含各路段之停車空位總數量、各日期總類或時段之車流流量與停車空位數量變化、使用者EPC碼、及周邊停車場資訊；步驟4. 藉由該步驟2之該空位資訊與步驟3之該路段停車空位資訊模型的資訊來推估當下與未來一段時間有停車空位之機率； 步驟5. 藉由該步驟4之有停車空位之機率來即時推估停車空位資訊；步驟6. 獲取CCTV(Closed-Circuit Television，閉路電視)影像資料，亦可從影像辨識的結果進一步驗證運算出的停車空位資訊是否合理；步驟7. 發布資訊至CMS看板；步驟8. 並同時發布資訊至行動裝置APP。

其中路段停車空位資訊模型，是包含各路段之停車空位總數量、各日期總類或時段之車流流量與停車空位數量變化、使用者EPC碼、及周邊停車場資訊。

其中停車空位資訊，其執行流程包含：步驟a. 該系統藉由行動裝置接收GPS(Global Positioning System，全球衛星定位系統)位置資訊；步驟b.使用者是否要求停車空位資訊；若步驟b為是，則執行步驟c.根據GPS位置判斷使用者位置顯示或推播停車空位資訊；若步驟b為否，則執行步驟d.由系統根據GPS位置判斷使用者處於低速或徘迴狀態；若步驟d.之判斷為否，則重新執行該步驟a.使該系統重新接收GPS位置資訊；若步驟d.之判斷為是，則執行該步驟c.；步驟e.判斷步驟c.中使用者GPS是否停止移動超過一設定時間；若步驟e.之判斷為否，則重新執行該步驟c.；若步驟e.之判斷為是，則結束。

本發明所提供一種利用eTag偵測器推估停車空位 數量的方法及系統，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.本發明透過分析歷史資料中經過與停留在區域內的車流，推估一區域內可能的非私人停車位數量，並即時運算出當下及未來一段時間可能有空車位的機率與空車位數量。

2.本發明除了介接停車場資訊外，目標涵蓋範圍亦包含路邊停車格，故不論停車場或路邊停車格之停車空位資訊皆已考量。

3.本發明亦考量CCTV影像辨識結果，透過不同資料源相互搭配稽核，提高資訊正確性。

4.本發明之基礎設備eTag偵測器為無線sensor，可節省鋪設固定線路的成本。

5.本發明包含資訊發布/接收模組，可將即時空停車位資訊透過模組發布至APP及CMS供用路人參考。

6.本發明提出一停車空位機率計算模組，根據區域/路段特性(市區、風景區或郊區等等)，不同特性路段使用不同的參數設定以更精確的計算出有空車位的機率。

7.本發明提出一停車空位數量推估模組，根據當下停留在區域內的車輛數比對歷史資料所分析可能的非私人停車位數量，以運算出可能的空停車位數量，由於eTag偵測器之偵測率非百分之百，此模組與停車空位機率計算模組皆已考量偵測率議題。

8.本發明可結合交通資訊或導航APP根據用路人GPS位置資訊判斷其是否處於尋找車位之狀態並主動推 播停車空位資訊。

110‧‧‧資訊接收模組

111‧‧‧無線網路

120‧‧‧歷史資料庫

121‧‧‧歷史資料分析模組

130‧‧‧停車空位機率計算模組

140‧‧‧停車空位數量推估模組

150‧‧‧資訊發布模組

160‧‧‧行動裝置資訊接收模組

S210~S190‧‧‧流程

S310~S360‧‧‧停車空位資訊顯示流程

請參閱有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效；有關附圖為：圖1為本發明利用eTag偵測器推估停車空位數量的方法及系統之架構圖；圖2為本發明利用eTag偵測器推估停車空位數量的方法及系統之流程圖；圖3為本發明利用eTag偵測器推估停車空位數量的方法及系統之停車空位資訊顯示流程圖。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，但並不用於限定本發明。

以下，結合附圖對本發明進一步說明：請參閱圖1所示，為本發明利用eTag偵測器推估停車空位數量的方法及系統之架構圖，其中包括一資訊接收模組110，是透過無線網路111接收路側感應器(sensor)的偵測結果，該路側感應器(sensor)包含無線sensor(感應器)eTag(實體標籤)偵測器；一歷史資料庫120，是儲存資訊接收模組110接收到之偵測結果；一歷史資料分析模組121，是定期讀取歷史資料庫120，並分析各目標路段內車流狀況；一停車空位機率計算模組130，是根據目標路段與其周邊路段對應的歷史資料分析模組121之結果，判斷與預測當前下與未來 一段時間各路段有停車空位之機率；一停車空位數量推估模組140，是根據停車空位機率計算模組130及歷史資料分析模組121之分析結果，並配合即時車流流量資料判斷與推估當下與未來一段時間各路段停車空位之數量，其未來一段時間是為一固定設定值，但亦可由使用者自行設定；一資訊發布模組150，是定時將判斷與推估之結果，傳送至行動裝置資訊接收模組160；行動裝置資訊接收模組160，是接收資訊發布模組所傳送之停車空位資訊。

其中停車空位機率計算模組130，其所計算之結果若超過一設定之門檻值，則將立即改由停車空位數量推估模組140推估區域內的停車空位數量，其歷史資料分析模組121，是根據歷史資料分析一路段所出現的總停車位數量及不同日期種類各時段有停車空位的機率，同時分析路段曾出現的車輛EPC碼中固定停留之車輛，其總停車位數量，是包含停車場與路邊之停車格。

由上述得知，資訊接收模組110透過無線網路接收路側sensor的偵測結果，該路側感應器(sensor)包含無線sensor(感應器)eTag(實體標籤)偵測器，每當車輛行經路側感應器時將會有一筆sensor與天線代碼與EPC代碼及偵測時間的即時車流流量資料即時回傳至資訊接收模組，並儲存於歷史資料庫120；歷史資料分析模組121會定期讀取歷史資料庫120，並分析各目標路段內車流狀況，判斷哪些車輛可能為住戶而其他的可能為外來旅客或過境車輛、是否停放於停車場等等，並根據不同路段特性(市區、風景區或郊區等等)進行調整，以更精確的得知目標區域內的可用非私人空車位數量。

eTag偵測器之偵測率與安裝角度及高度等等因素 有關，難以達到百分之一百的偵測率，故在推估一區域之停車位數量時，需先透過演算法考量各種不同參數判斷區域有停車位之機率，當停車空位機率計算模組130計算之結果超過一門檻值，方由停車空位數量推估模組140推估區域內可能的停車空位數量。透過資訊發布模組150定時將計算出可能的停車空位數量傳送至手機APP端或CMS端的行動裝置資訊接收模組，將即時停車空位資訊呈現給用路人參考。

其上述演算法是指的停車空位機率計算目標是預測未來一段時間的停空車位機率，做法是利用路段與其周邊路段過去一小段時間到當下車流狀況變化，與歷史上同一時間的紀錄比對並計算相似度，找尋最相似的K天資料，再取這K天平均值來做為停車空位機率計算結果。

舉例來說，假設目前要使用過去30分鐘資料來預測未來一小時的停車空位機率，即m=6，n=12(五分鐘一個time slot(時槽)，而目標路段A相鄰路段有B C D，針對歷史資料中每天計算A路段在對應當前時間的過去6個五分鐘的流量資料與即時過去6個五分鐘的流量差，同樣計算B、C及D路段的流量差異，以作為相似度判斷依據。

找出K天最相似的資料，再將這K天的資料後12個五分鐘有空車位的機率做平均，舉例平均算出機率為60%、60%、60%、55%、50%、50%、45%、40%、40%、35%、30%及30%，對應到未來5、10、15….、60分鐘後的停車空位機率。再依據此機率做發布或進一步計算停車空位數量，即可得知平均值來做為停車空位機率計算結果。

請參閱圖2所示，為本發明利用eTag偵測器推估停車空位數量的方法及系統之流程圖，其步驟包括： 步驟1. S210獲取即時車流流量資料，該系統即時接收無線sensor eTag偵測器回傳的即時車流流量資訊，並將該車流資訊儲存於歷史資料庫中，該即時車流流量資料包含一筆sensor、各偵測站之天線代碼、車輛EPC碼及偵測時間等等；步驟2. S240搜尋歷史資料中同日期種類同時段相似路況之空位資訊；步驟3. S250獲取系統預先載入的路段停車空位資訊模型，係包含各路段之停車空位總數量、各日期總類或時段之車流流量與停車空位數量變化、使用者EPC碼、及周邊停車場資訊；步驟4. S260藉由該步驟2之該空位資訊與步驟3之該路段停車空位資訊模型的資訊來推估當下與未來一段時間有停車空位之機率；步驟5. S270藉由該步驟4之有停車空位之機率來即時推估停車空位資訊；步驟6. 獲取CCTV(Closed-Circuit Television，閉路電視)影像資料，亦可從影像辨識的結果進一步驗證運算出的停車空位資訊是否合理；步驟7. S280發布資訊至CMS看板；步驟8. 並同時S290發布資訊至行動裝置APP。

由上述流程得知，於系統中即時接收來自安裝於路口號誌桿、CMS裝置或電線桿之無線sensor eTag偵測器回傳的即時車流流量資料並儲存於歷史資料庫中，該即時車流流量資料包含一筆sensor、各偵測站之天線代碼、車輛EPC 碼及偵測時間等等，根據即時車流流量資料，系統透過預先載入好的路段停車空位資訊模型，其中包含已分析好之各路段停車空位數總量、各日期種類或時段空停車位的機率、駕駛可能居住在該路段的車輛EPC碼及周邊停車場資訊等，並即時界接周邊停車場即時資料以及CCTV影像辨識資料，進行搜尋歷史上同一日期種類，如禮拜一、禮拜二等，且同一時段，如上午10：00~上午10：05的所有歷史資料之車流量與停車空位數量變化，並與目前目標路段及周邊路段之車流狀況比對(如果車輛大部分停留在相鄰的其他路段，則目標路段有停車空位的機率理應較高)，找出最相似的資料，進而判斷當下可能有空車位的機率並推估接下來一段時間，如一小時內可能的停車空位機率變化，並產生出即時及推估的停車空位資訊，停車空位數量方法為該路段歷史資料分析之停車數位數量總數-當下停留在該區域內的車輛數，必須考慮住戶車輛及eTag偵測設備之偵測率等因素，根據不同使用情境需求，可以將資料發布至CMS或者透過API交由行動裝置APP呈現給用路人。

由於eTag偵測設備可能受到距離、角度甚至是天候因素影響到當下之偵測率，系統在進行停車空位計算時需透過自己驗證機制以降低誤判停車空位數量的可能性，亦即因為漏偵測到進入區域內的車輛而判斷區域內尚有空停車位，而實際上已經被停滿了的狀況。透過長期的歷史資料，我們可以將過濾後的資料統整以計算一個平均的停車空位機率，倘若即時運算出之停車空位機率遠高於此平均值或者計算出的空停車位數量異常的高，則可以判斷可能因為偵測率不足而導致誤判，進而將此筆停車空位計算結果之可信度降低； 搭配CCTV影像資訊，亦可從影像辨識的結果進一步驗證運算出的停車空位資訊是否合理。此外，透過結合歷史eTag辨識資料與GPS位置分析可得知各車輛EPC碼之居住或工作地點，搭配介接周邊停車場資訊及透過GPS之細部資訊可以得知其停車位置是否位於停車場或室內私人車位，當偵測到對應的EPC碼進入到其居住/工作地點，則可以直接降低該區域之空停車位數量，而非等到其停留超過一時間才予以計算，透過此方式可以加快系統對於停車位數量變動的反應能力；在不同路段區域(市區/郊區/風景區路段)應有不同的處理模式及參數，如市區道路可以降低判斷車輛是否停等超過一定時間之門檻值，倘若為風景區路段則可以提高此時間門檻值，避免將下車短暫觀賞風景的旅客判斷為占用停車格之車輛，以更精確的符合不同路段種類路況。

請參閱圖3所示，為本發明利用eTag偵測器推估停車空位數量的方法及系統之停車空位資訊顯示流程圖，其中停車空位資訊，其執行流程包含：S310該系統藉由行動裝置接收GPS位置資訊；S320使用者是否要求停車空位資訊；若為是，則S330根據GPS位置判斷使用者位置顯示或推播停車空位資訊；若為否，則由S340系統根據GPS位置判斷使用者處於低速或徘迴狀態；若為否則重新S310接收GPS位置資訊；若為是，則S330根據GPS位置判斷使用者位置顯示或推播停車空位資訊；判斷S350使用者GPS是否停止移動超過一設定時間； 若為否，則S330根據GPS位置判斷使用者位置顯示或推播停車空位資訊；若為是，則S360結束。

由上述流程得知，可與交通資訊或導航APP結合，除了得知必要的交通資訊或路線以外，亦可協助用路人快速的找到最近的停車空位，當使用者開啟APP時開始持續回傳使用者的GPS位置資訊，若使用者要求取得停車空位資訊則根據當下使用者位置決定顯示或推播的即時停車空位資訊，若使用者並未要求取得停車空位資訊，則系統會自行根據使用者過去一段時間的GPS資訊判斷使用者是否處於低速狀態抑或是在同一區域持續徘徊，若是則判斷使用者有可能處於尋找停車空位之狀態，可透過推播方式主動顯示建議資訊，當使用者所處路段當下及未來一段時間有空停車位的資訊都小於一門檻值，則系統會自動搜尋最近的空停車位路段並提供給使用者參考。當系統判斷使用者之GPS訊號已停留或保持低速，如<5km/hr移動一段時間，則判斷使用者已經找到停車位，故結束停車空位資訊顯示或推播，若否則持續顯示停車空位資訊。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

Claims (7)

1. 一種利用eTag(實體標籤)偵測器推估停車空位數量的系統，其包括：一資訊接收模組，係透過無線網路接收路側感應器(sensor)的偵測結果，該偵測結果包含當車輛行經該路側感應器時會有一筆sensor與天線代碼與EPC代碼及偵測時間的即時車流流量資料；一歷史資料庫，係儲存該資訊接收模組接收到之該偵測結果；一歷史資料分析模組，係定期讀取該歷史資料庫，並分析各目標路段內車流狀況；一停車空位機率計算模組，係根據目標路段與其周邊路段對應的該歷史資料分析模組之結果，判斷與預測當前下與未來一段時間各路段有停車空位之機率；一停車空位數量推估模組，係根據該停車空位機率計算模組及該歷史資料分析模組之分析結果，並配合該即時車流流量資料判斷與推估當下與未來一段時間各路段停車空位之數量；一資訊發布模組，係定時將該判斷與推估之結果，傳送至行動裝置資訊接收模組；該行動裝置資訊接收模組，係接收該資訊發布模組所傳送之停車空位資訊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之利用eTag偵測器推估停車空位數量的系統，其中該停車空位機率計算模組，其所計算之結果若超過一設定之門檻值，則將立即改由該停車空位數量推估模組推估區域內的停車空位數量。
3. 如申請專利範圍第1項所述之利用eTag偵測器推估停車空位數量的系統，其中該歷史資料分析模組，係根據該歷史資料分析一路段所出現的總停車位數量及不同日期種類各時段有停車空位的機率，同時分析該路段曾出現的車輛EPC(Electronic Product Code，車輛辨識碼)中固定停留之車輛。
4. 如申請專利範圍第3項所述之利用eTag偵測器推估停車空位數量的系統，其中該總停車位數量，係包含停車場與路邊之停車格。
5. 如申請專利範圍第1項所述之利用eTag偵測器推估停車空位數量的系統，其中該未來一段時間，係為一固定設定值，但亦得以由使用者自行設定。
6. 一種利用eTag偵測器推估停車空位數量之系統的方法，其步驟包括：步驟1. 獲取即時車流流量資料，該系統即時接收無線sensor eTag偵測器回傳的即時車流流量資訊，並將該車流流量資訊儲存於歷史資料庫中，該即時車流流量資料包含一筆sensor、各偵測站之天線代碼、車輛EPC碼及偵測時間等等；步驟2. 搜尋歷史資料中同日期種類同時段相似路況之空位資訊；步驟3. 獲取系統預先載入的路段停車空位資訊模型，係包含各路段之停車空位總數量、各日期總類或時段之車流流量與停車空位數量變化、使用者EPC碼、及周邊停車場資訊；步驟4. 藉由該步驟2之該空位資訊與該步驟3之該路段停 車空位資訊模型的資訊來推估當下與未來一段時間有停車空位之機率；步驟5. 藉由該步驟4之有停車空位之機率來即時推估停車空位資訊；步驟6. 獲取CCTV(Closed-Circuit Television，閉路電視)影像資料，亦可從影像辨識的結果進一步驗證運算出的停車空位資訊是否合理；步驟7. 發布資訊至CMS(Content management System，交通資訊顯示板)看板；步驟8. 並同時發布資訊至行動裝置APP。
7. 如申請專利範圍第6項所述之利用eTag偵測器推估停車空位數量之系統的方法，其中該停車空位資訊，其執行流程包含：步驟a.該系統藉由行動裝置接收GPS(Global Positioning System，全球衛星定位系統)位置資訊；步驟b.使用者是否透過該系統要求停車空位資訊；若步驟b為是，則執行步驟c.根據GPS位置判斷使用者位置顯示或推播停車空位資訊；若步驟b為否，則執行步驟d.由系統根據GPS位置判斷使用者處於低速或徘迴狀態；若步驟d.之判斷為否，則重新執行該步驟a.使該系統重新接收GPS位置資訊；若步驟d.之判斷為是，則執行該步驟c.；步驟e.判斷該步驟c.中使用者GPS是否停止移動超過一設定時間；若步驟e.之判斷為否，則重新執行該步驟c；若步驟e.之判斷為是，則結束。