宋丹妮 馮海霞

（武漢華夏理工學(xué)院）

隨著時(shí)代發(fā)展和人民生活水平的提高，私家車擁有量急劇增加，不僅給城市交通增加了負(fù)擔(dān)，也使得汽車和停車位之間產(chǎn)生了愈來(lái)愈明顯的矛盾，尤其在大型商場(chǎng)、超市等地最為突出，給人們的出行帶來(lái)了極大的不便。目前絕大多數(shù)停車場(chǎng)都是車主進(jìn)去后漫無(wú)目的地尋找車位，這樣不僅影響停車時(shí)間，還會(huì)導(dǎo)致停車場(chǎng)內(nèi)堵塞甚至更嚴(yán)重的問(wèn)題[1]?，F(xiàn)在市場(chǎng)上大多數(shù)采用的是APP與無(wú)線網(wǎng)連接的方式對(duì)停車場(chǎng)空位進(jìn)行定位，文章在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，設(shè)計(jì)出一款能夠讓車主高效率地找到停車位置的車載自組織網(wǎng)絡(luò)智能尋車位系統(tǒng)[2]，通過(guò)該系統(tǒng)駕駛員在停車場(chǎng)外面就能知道里面空留車位的數(shù)量和車位，并且還具有在線預(yù)約功能，極大地提高了車主的停車效率和停車場(chǎng)地的有效利用率，解決了停車混亂的問(wèn)題。

1 國(guó)內(nèi)停車場(chǎng)智能管理系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 國(guó)內(nèi)停車場(chǎng)采用的智能尋車位系統(tǒng)

目前通常使用的尋車位系統(tǒng)是采用通過(guò)超聲波檢測(cè)距離來(lái)判斷停車場(chǎng)中是否有停車位，主要是通過(guò)藍(lán)牙[3]進(jìn)行短距離無(wú)線傳輸，并將其信號(hào)傳遞給控制終端[4]，從而使控制終端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后把情況公布到手機(jī)特定的APP系統(tǒng)中[5]，手機(jī)讀取二維碼后會(huì)顯示停車位，取車時(shí)會(huì)通過(guò)GPS定位找到自己的車。

還有一種尋車位系統(tǒng)，采用在每個(gè)車位的上方都安裝超聲波探頭，系統(tǒng)通過(guò)探頭對(duì)該車位是否有車停放進(jìn)行監(jiān)控，如有空車位則系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)布到通道顯示屏上，從而車主可以根據(jù)停車場(chǎng)顯示屏幕上的空車位進(jìn)行汽車停放[6]。

1.2 國(guó)內(nèi)停車場(chǎng)采用的智能尋車位系統(tǒng)存在問(wèn)題分析

目前，中國(guó)的智能停車場(chǎng)尚處于起步階段，面臨著2個(gè)方面的問(wèn)題。

1）設(shè)備成本高。不同的地方根據(jù)其地理位置的不同，會(huì)采用不同性質(zhì)的智能停車場(chǎng)系統(tǒng)，比較高檔一些的地方會(huì)采用車位引導(dǎo)、場(chǎng)內(nèi)監(jiān)控、自動(dòng)抓拍及藍(lán)牙系統(tǒng)[7]，而這些設(shè)備中全進(jìn)口和全國(guó)產(chǎn)的配置價(jià)格相差2～5倍，也就是說(shuō)，一個(gè)完善的停車系統(tǒng)也許需要花費(fèi)上百萬(wàn)元人民幣。

2）技術(shù)落后。與國(guó)外的技術(shù)相比，國(guó)內(nèi)的技術(shù)可能稍有落后，因?yàn)楝F(xiàn)在國(guó)外的產(chǎn)品很少采用機(jī)械傳動(dòng)，自然故障率就會(huì)降低。而且，當(dāng)采用較復(fù)雜的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，出現(xiàn)故障后維修也會(huì)很困難[8]。

根據(jù)以上對(duì)停車場(chǎng)內(nèi)智能系統(tǒng)存在的問(wèn)題分析可知，最好的解決辦法就是采用一種造價(jià)不高、使用方便、不會(huì)造成資源浪費(fèi)而又行之有效的完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2 車載自組織網(wǎng)絡(luò)智能尋車位系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 車載自組織網(wǎng)絡(luò)智能尋車位系統(tǒng)工作原理

車載自組織網(wǎng)絡(luò)是一種特殊的網(wǎng)絡(luò)，它以配備有無(wú)線感應(yīng)設(shè)備或者接口的汽車為節(jié)點(diǎn)，為臨近汽車建立實(shí)時(shí)或者非實(shí)時(shí)的短距離通信。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，在車載自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了新的智能尋車位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括車位實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊、無(wú)線路由器模塊及智能終端模塊。其中車位實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊和無(wú)線路由器模塊充當(dāng)這種特殊的網(wǎng)絡(luò)，智能終端模塊充當(dāng)汽車的無(wú)線感應(yīng)設(shè)備，通過(guò)3大模塊的相互作用完成智能尋車位的工作。當(dāng)汽車進(jìn)入停車場(chǎng)監(jiān)測(cè)區(qū)域時(shí)，停車場(chǎng)內(nèi)的若干無(wú)線路由器就會(huì)與汽車形成一個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò)，停車場(chǎng)車位實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊的攝像頭檢測(cè)到視野內(nèi)所存在的空置車位，就將檢測(cè)到的車位信息進(jìn)行處理后發(fā)送給進(jìn)入停車場(chǎng)內(nèi)需要停車的所有汽車的車載通信模塊[9]，再將接收到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地顯示到汽車的顯示模塊上[10]，進(jìn)入停車場(chǎng)需要停車的駕駛?cè)藛T即可以通過(guò)觸摸屏來(lái)選擇一個(gè)合適的車位，并在去往所選擇的車位之前，利用車載通信模塊將選擇的車位信息通過(guò)無(wú)線路由器推送給停車場(chǎng)內(nèi)的每一個(gè)車載通信模塊，車載通信模塊接收信息后，通過(guò)處理并在顯示模塊上顯示出來(lái)該車位已經(jīng)被選擇。采用這種車載自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以避免駕駛員一直在停車場(chǎng)內(nèi)繞行尋找車位，也避免了停車場(chǎng)內(nèi)出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象，給人們的日常出行帶來(lái)了很大的方便。

2.2 車載自組織網(wǎng)絡(luò)智能尋車位系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

車載自組織網(wǎng)絡(luò)智能尋車位系統(tǒng)包括安裝在汽車上的智能終端模塊、無(wú)線路由器模塊及停車場(chǎng)車位實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊，如圖1所示。其中智能終端的GPRS定位模塊、車載通信模塊及顯示模塊均與中央處理模塊連接。顯示模塊為L(zhǎng)ED觸摸屏；無(wú)線路由器模塊包括存儲(chǔ)器、處理器及轉(zhuǎn)發(fā)器，它們分別和總線連接；停車場(chǎng)車位實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是安裝在攝像頭上的。

圖1 車載自組織網(wǎng)絡(luò)智能尋車位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

根據(jù)上述的工作原理，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的模塊設(shè)計(jì)。

2.2.1 車位實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊

此模塊由攝像頭、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、信號(hào)收發(fā)模塊及DSP模塊4個(gè)部分組成。攝像頭安裝在停車場(chǎng)內(nèi)部，需要數(shù)量若干，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)停車場(chǎng)車位的使用情況。模數(shù)轉(zhuǎn)換器安裝在每一個(gè)攝像頭上，將攝像頭上的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。DSP模塊接收來(lái)自模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)[11]，并自動(dòng)處理成所需要的數(shù)字信號(hào)，便于信號(hào)收發(fā)模塊的信號(hào)收發(fā)。

2.2.2 無(wú)線路由器模塊

無(wú)線路由器模塊包括存儲(chǔ)器、處理器及轉(zhuǎn)發(fā)器，它們分別和總線連接。在本設(shè)計(jì)中無(wú)線路由器的主要作用是為停車場(chǎng)提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋及實(shí)現(xiàn)車載通信模塊與信號(hào)收發(fā)模塊之間的無(wú)線連接，以便于將停車場(chǎng)內(nèi)的實(shí)時(shí)狀況發(fā)送到智能終端模塊[12]，并接收智能終端模塊的信息，來(lái)綜合處理分配信息。此總線采用100 M以太網(wǎng)局域網(wǎng)、802.11a/c（802.11是WLAN協(xié)議，a/c為目前最快的網(wǎng)絡(luò)）；其中以太網(wǎng)與各網(wǎng)之間進(jìn)行無(wú)縫連接，中間不需要任何格式轉(zhuǎn)換，可以提高運(yùn)行效率，方便管理，降低成本。

2.2.3 智能終端模塊

智能終端模塊由車載通信模塊、中央處理模塊、GPRS定位模塊及顯示模塊組成。車載通信模塊和無(wú)線路由器模塊連接，將無(wú)線路由器的信息接收到中央處理器模塊，根據(jù)GPRS定位模塊提供的信息，中央處理器模塊處理出來(lái)的信息在顯示模塊上顯示出來(lái)，車主通過(guò)顯示模塊快速地尋找并預(yù)定車位。

3 結(jié)論

為解決停車難的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一款新型智能尋車位系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)智能終端模塊、無(wú)線路由器模塊及車位實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊的結(jié)合運(yùn)用，能夠簡(jiǎn)單易行地將停車場(chǎng)內(nèi)的信息反饋給車主，避免了車主在停車場(chǎng)內(nèi)一直繞行尋找車位，也避免了停車場(chǎng)內(nèi)出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象，給人們?nèi)粘３鲂袔?lái)了極大的方便。同時(shí)對(duì)原有的技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，沒(méi)有采用手機(jī)APP系統(tǒng)，而是直接利用車上的設(shè)備與停車場(chǎng)內(nèi)的無(wú)線路由器以及監(jiān)控系統(tǒng)形成一個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò)，既節(jié)省了車主使用手機(jī)定位的繁瑣，又能充分地利用汽車本身的設(shè)備，達(dá)到合理利用資源的目的，更好地解決了停車場(chǎng)的一系列問(wèn)題。