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)生了愈來愈明顯的矛盾，尤其在大型商場、超市等地最為突出，給人們的出行帶來了極大的不便。目前絕大多數(shù)停車場都是車主進(jìn)去后漫無目的地尋找車位，這樣不僅影響停車時(shí)間，還會(huì)導(dǎo)致停車場內(nèi)堵塞甚至更嚴(yán)重的問題[1]?，F(xiàn)在市場上大多數(shù)采用的是APP與無線網(wǎng)連接的方式對停車場空位進(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]，通過該系統(tǒng)駕駛員在停車場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地的有效利用率，解決了停車混亂的問題。

1 國內(nèi)停車場智能管理系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)停車場采用的智能尋車位系統(tǒng)

目前通常使用的尋車位系統(tǒng)是采用通過超聲波檢測距離來判斷停車場中是否有停車位，主要是通過藍(lán)牙[3]進(jìn)行短距離無線傳輸，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)通過探頭對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)停車場顯示屏幕上的空車位進(jìn)行汽車停放[6]。

1.2 國內(nèi)停車場采用的智能尋車位系統(tǒng)存在問題分析

目前，中國的智能停車場尚處于起步階段，面臨著2個(gè)方面的問題。

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)的智能停車場系統(tǒng)，比較高檔一些的地方會(huì)采用車位引導(dǎo)、場內(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)口和全國產(chǎn)的配置價(jià)格相差2～5倍，也就是說，一個(gè)完善的停車系統(tǒng)也許需要花費(fèi)上百萬元人民幣。

2）技術(shù)落后。與國外的技術(shù)相比，國內(nèi)的技術(shù)可能稍有落后，因?yàn)楝F(xiàn)在國外的產(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)以上對停車場內(nèi)智能系統(tǒng)存在的問題分析可知，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。通過市場調(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)汽車的無線感應(yīng)設(shè)備，通過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)入停車場監(jiān)測區(qū)域時(shí)，停車場內(nèi)的若干無線路由器就會(huì)與汽車形成一個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò)，停車場車位實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊的攝像頭檢測到視野內(nèi)所存在的空置車位，就將檢測到的車位信息進(jìn)行處理后發(fā)送給進(jìn)入停車場內(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)入停車場需要停車的駕駛?cè)藛T即可以通過觸摸屏來選擇一個(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無線路由器推送給停車場內(nèi)的每一個(gè)車載通信模塊，車載通信模塊接收信息后，通過處理并在顯示模塊上顯示出來該車位已經(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內(nèi)繞行尋找車位，也避免了停車場內(nèi)出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象，給人們的日常出行帶來了很大的方便。

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、無線路由器模塊及停車場車位實(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LED觸摸屏；無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內(nèi)部，需要數(shù)量若干，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測停車場車位的使用情況。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 無線路由器模塊

無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)中無線路由器的主要作用是為停車場提供無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋及實(shí)現(xiàn)車載通信模塊與信號(hào)收發(fā)模塊之間的無線連接，以便于將停車場內(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。車載通信模塊和無線路由器模塊連接，將無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的信息在顯示模塊上顯示出來，車主通過顯示模塊快速地尋找并預(yù)定車位。

3 結(jié)論

為解決停車難的問題，設(shè)計(jì)了一款新型智能尋車位系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過智能終端模塊、無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，能夠簡單易行地將停車場內(nèi)的信息反饋給車主，避免了車主在停車場內(nèi)一直繞行尋找車位，也避免了停車場內(nèi)出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象，給人們?nèi)粘３鲂袔砹藰O大的方便。同時(shí)對原有的技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，沒有采用手機(jī)APP系統(tǒng)，而是直接利用車上的設(shè)備與停車場內(nèi)的無線路由器以及監(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的一系列問題。