王 怡，田智齊

（1. 安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 城市軌道交通與信息工程系，安徽 合肥 230051；2. 武漢理工大學(xué) 能源與動力工程學(xué)院，湖北 武漢 430063）

當(dāng)前我國正處于經(jīng)濟(jì)快速增長時期，截至2021 年6 月，據(jù)公安部統(tǒng)計全國機(jī)動車保有量達(dá)3.84 億輛，其中汽車2.92 億輛，汽車保有量迅猛增長，導(dǎo)致“停車難”“亂停車”等問題越來越嚴(yán)重，給城市交通帶來了極大的壓力。近年來，關(guān)于智能停車的研究成果不斷涌現(xiàn)，準(zhǔn)確地把握智能停車的研究進(jìn)展和趨勢對解決城市停車問題具有重要的意義。為更好地把握當(dāng)前智能停車的研究熱點(diǎn)、研究現(xiàn)狀及前沿方向，本文基于中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫，使用CiteSpace 軟件，通過對智能停車領(lǐng)域展開知識圖譜分析，梳理智能停車研究的進(jìn)展、熱點(diǎn)以及研究方法，總結(jié)智能停車的發(fā)展方向和趨勢。

1 數(shù)據(jù)來源及研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源與檢索策略

期刊文獻(xiàn)數(shù)據(jù)從中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫取得，以保證原始數(shù)據(jù)的合理性和科學(xué)性，對智能停車研究領(lǐng)域近20 年的論文進(jìn)行檢索，檢索范圍為期刊論文，不包括學(xué)位論文、會議、報紙等。檢索方式如下：關(guān)鍵詞：“智能停車”O(jiān)R“智慧停車”O(jiān)R“停車誘導(dǎo)”O(jiān)R“停車系統(tǒng)”O(jiān)R“停車管理”O(jiān)R“停車位”O(jiān)R“停車難”O(jiān)R“P+R”O(jiān)R“共享車位”；時間范圍：2003～2022 年；中文；來源類別：SCI 期刊、EI 期刊、北大核心、中國社會科學(xué)引文檢索（CSSCI）、中國科學(xué)引文檢索（CSCD）。檢索結(jié)果為1006 篇學(xué)術(shù)期刊文獻(xiàn)，去除無作者、雜談、新聞報刊以及明顯與主題無關(guān)的文獻(xiàn)后，得到883 篇學(xué)術(shù)期刊文獻(xiàn)，并將其作為智能停車研究進(jìn)展與熱點(diǎn)分析的樣本。

1.2 文獻(xiàn)分析方法

在信息可視化快速發(fā)展的時期，CiteSpace 成為目前最流行的科學(xué)知識圖譜繪制和文獻(xiàn)量化分析的工具之一[1]，該軟件工具在一定程度上避免了主觀性歸納綜述，加強(qiáng)客觀性和可靠性[2]。本文采用CiteSpace v5.8R3 從發(fā)文量、關(guān)鍵詞、作者和研究機(jī)構(gòu)四個方面繪制知識圖譜，并結(jié)合文獻(xiàn)分析法梳理研究主題，總結(jié)智能停車研究的趨勢和熱點(diǎn)問題。

2 文獻(xiàn)統(tǒng)計及結(jié)果分析

2.1 文獻(xiàn)增長量分析

智能停車領(lǐng)域歷年發(fā)文數(shù)量所呈現(xiàn)的變化趨勢，在一定程度上反映出該領(lǐng)域的研究熱度。本文通過CNKI 檢索、篩選后，根據(jù)文獻(xiàn)發(fā)表時間信息統(tǒng)計出智能停車領(lǐng)域歷年發(fā)文數(shù)量，研究樣本文獻(xiàn)的年度發(fā)文量見圖1。由總發(fā)文量的曲線可知，文獻(xiàn)數(shù)量呈上升趨勢（2022 年文獻(xiàn)僅統(tǒng)計到四月份）。

圖1 智能停車研究文獻(xiàn)數(shù)量的年度變化趨勢圖

按照發(fā)展趨勢，將智能停車研究大致分為初步探索期（2003～2011 年）、快速發(fā)展期（2012～2017年）、平穩(wěn)發(fā)展期（2018 年至今）：

（1）初步探索期：發(fā)文量較少，學(xué)者針對停車難的解決措施、停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了初步的探索研究。

（2）快速發(fā)展期：隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，智能停車領(lǐng)域圍繞物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)開展了大量的研究，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶來日益突出的停車問題，使智能停車研究的熱度和深度不斷提高，發(fā)文量迅速增長。

（3）平穩(wěn)發(fā)展期：發(fā)文量增速放緩，但數(shù)量保持在一個較高的水平。通過分析文獻(xiàn)，近期隨著智能交通、智慧停車概念的提出以及停車相關(guān)政策法規(guī)的出臺[3]，停車管理、交通規(guī)劃等關(guān)鍵詞也在智能停車研究中出現(xiàn)。

2.2 機(jī)構(gòu)與作者分析

發(fā)文機(jī)構(gòu)是科學(xué)研究主體依托的平臺，科學(xué)研究的主體是發(fā)文作者。為了確定該學(xué)科或領(lǐng)域的核心學(xué)者及其合作強(qiáng)度關(guān)系，需要分別對作者及機(jī)構(gòu)合作關(guān)系圖譜進(jìn)行分析。主要作者/機(jī)構(gòu)指標(biāo)信息見表1，研究作者和機(jī)構(gòu)的合作網(wǎng)絡(luò)圖譜如圖2 所示。

根據(jù)中文文獻(xiàn)主要作者指標(biāo)信息表（表1），關(guān)宏志以頻次14 次居智能停車研究領(lǐng)域第1 位。分析CiteSpace 生成的核心作者共現(xiàn)圖譜，智能停車的研究已經(jīng)開始形成研究團(tuán)隊(duì)，以關(guān)宏志、陳群、晏克非為代表的團(tuán)隊(duì)成長起來。其中以關(guān)宏志為核心的團(tuán)隊(duì)成員最多，輻射聯(lián)系廣。除此之外，由圖2 作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜可以看出，團(tuán)隊(duì)之間聯(lián)系較少，多數(shù)局限于團(tuán)隊(duì)內(nèi)部合作，但團(tuán)隊(duì)合作有聚集的趨勢。研究的主題包括停車位設(shè)置、停車場規(guī)劃、停車管理和停車系統(tǒng)等。

圖2 智能停車研究作者/機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖

表1 主要作者/機(jī)構(gòu)指標(biāo)信息表

從機(jī)構(gòu)的突現(xiàn)值和半衰期來看，高校是該領(lǐng)域的主要研究力量。其中東南大學(xué)交通學(xué)院、同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在智能停車領(lǐng)域研究的影響力比較大，但是從合作網(wǎng)絡(luò)圖來看，研究機(jī)構(gòu)之間合作較少。

2.3 關(guān)鍵詞分析

關(guān)鍵詞是文獻(xiàn)主題的核心概括，研究的重要關(guān)鍵詞一般可以由關(guān)鍵詞詞頻和突現(xiàn)值等指標(biāo)信息直觀呈現(xiàn)。對關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計分析有助于挖掘智能停車領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，并提供相關(guān)依據(jù)。通過對關(guān)鍵詞進(jìn)行可視化分析，得到關(guān)鍵詞詞頻與共現(xiàn)圖譜、突現(xiàn)圖譜和聚類圖譜，見表2～表3 及圖3～圖6。

圖3 智能停車研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

表2 智能停車研究關(guān)鍵詞頻次前20 信息表

2.3.1 高頻關(guān)鍵詞及其共現(xiàn)分析

從表2 和圖3 可知，“城市交通”是關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜中最大的節(jié)點(diǎn)，其詞頻為51；其次為詞頻逾20 次，依次為“交通工程”“停車位”“停車換乘”“停車”“停車管理”。從智能停車關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜中的連線顏色可以看出，2012 年后連線數(shù)量明顯增多，說明關(guān)鍵詞數(shù)量呈驟增的趨勢。如今城市人口快速上升，汽車保有量也隨之劇增。過量的汽車導(dǎo)致停車難等問題，停車位的合理使用和停車設(shè)施建設(shè)顯得尤為重要[4]。關(guān)鍵詞詞匯類別逐漸趨向“物聯(lián)網(wǎng)”“大數(shù)據(jù)”等智能停車技術(shù)。此外，根據(jù)關(guān)鍵詞可視化共現(xiàn)圖譜（圖3）分析，“停車位”“停車管理”“停車換乘”等關(guān)鍵詞在智能停車研究中地位突出，表明智能停車研究主要聚焦在停車方式和停車管理上。

2.3.2 關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析

關(guān)鍵詞突現(xiàn)度反映關(guān)鍵詞在短時間內(nèi)被引頻次急劇增加的現(xiàn)象，用以發(fā)現(xiàn)某一個關(guān)鍵詞衰落或興起的情況。突現(xiàn)度排在前25 位的關(guān)鍵詞，如圖4 所示。通過分析關(guān)鍵詞突現(xiàn)強(qiáng)度及可視分節(jié)條（由圖4 中右側(cè)紅色加粗部分表示），得到智能停車研究的發(fā)展趨勢。

分析圖4 中關(guān)鍵詞的出現(xiàn)時間和強(qiáng)度，可以發(fā)現(xiàn)智能停車研究的熱點(diǎn)變化。智能停車的研究大致可以分為以下幾個階段：

圖4 關(guān)鍵詞前25 突現(xiàn)信息指標(biāo)圖

（1）探索階段（2003～2010 年）：智能停車本質(zhì)上屬于城市交通問題，城市交通聚類起始時間最早且時間跨度較大，獲得學(xué)者的持續(xù)廣泛關(guān)注。智能停車早期主要圍繞停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)制定、交通擁堵策略、停車位置選擇等問題研究。

（2）優(yōu)化階段（2010～2022 年）：“停車換乘”“立體車庫”“路內(nèi)停車”等關(guān)鍵詞的出現(xiàn)，標(biāo)志著智能停車研究開始向停車的方式推進(jìn)?！按髷?shù)據(jù)”“物聯(lián)網(wǎng)”“云平臺”“傳感器”等關(guān)鍵詞的涌現(xiàn)，表明研究內(nèi)容和信息技術(shù)緊密聯(lián)系?！巴＼嚪?wù)”“停車政策”“車位共享”“停車設(shè)施”等關(guān)鍵詞的聚類，證明研究內(nèi)容逐步側(cè)重于停車位、停車場相關(guān)的政策措施[5-6]。立體車庫、共享停車是近年來的研究熱點(diǎn)。

2.3.3 關(guān)鍵詞聚類分析

CiteSpace 關(guān)鍵詞聚類分析對網(wǎng)絡(luò)知識圖譜中的相似關(guān)鍵詞進(jìn)行聚集和分類。關(guān)鍵詞聚類群通過多邊形區(qū)分。根據(jù)聚類可視化分析圖譜內(nèi)的聚類標(biāo)題，可直觀地呈現(xiàn)研究的熱門主題。選擇關(guān)鍵詞聚類圖譜聚類排名前15 個聚類組族，所選聚類Silhouette值均大于0.7。關(guān)鍵詞聚類圖譜如圖5 所示。

圖5 智能停車研究關(guān)鍵詞聚類圖譜

為進(jìn)一步分析熱門主題的熱門內(nèi)容，把握其研究內(nèi)容與方向，將文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類類別排名前三的主題詞及每個主題下的關(guān)鍵詞展示在表3 中，作為熱點(diǎn)分析的依據(jù)。

表3 關(guān)鍵詞聚類指標(biāo)信息表

根據(jù)2.3 部分的關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析和聚類分析結(jié)果，智能停車研究主要圍繞智能停車技術(shù)、停車方式，同時，城市停車相關(guān)管理政策是停車研究的主導(dǎo)因素。為深入分析智能停車研究的現(xiàn)狀和趨勢，本文從智能停車技術(shù)、智能停車方式、停車管理等3 個方面開展智能停車研究的熱點(diǎn)分析。

3 智能停車研究的熱點(diǎn)分析

3.1 智能停車技術(shù)

傳統(tǒng)停車方式無法提供停車場位置、空閑車位、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等信息，由于缺少相關(guān)信息，導(dǎo)致司機(jī)接近停車場時無法預(yù)訂停車位[7-8]，只能親自前往停車場，依次檢查停車位，尋找空閑車位，一方面增加了司機(jī)的時間、油耗成本，另一方面，長時間停車易造成持續(xù)擁堵。

與傳統(tǒng)停車相比，智能停車能提前為駕駛員提供停車信息，例如停車場位置、空閑停車位和費(fèi)用等，還可以根據(jù)司機(jī)的偏好和位置，為有停車需求的司機(jī)智能分配最優(yōu)停車場[9]。這些偏好可能包括停車所需時長、以往的停車記錄和城市的擁堵率。利用CiteSpace 軟件對2003～2022 年我國智能停車問題研究的關(guān)鍵詞進(jìn)行時區(qū)可視化，得到智能停車發(fā)展的關(guān)鍵詞時區(qū)圖譜（圖6）。從圖6 可以看出，智能停車技術(shù)主要包括：大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、車位檢測技術(shù)等。

圖6 關(guān)鍵詞時區(qū)圖譜

大數(shù)據(jù)：通過大數(shù)據(jù)技術(shù)可以分析易堵車位置，停車場需求[10]。通過分析停車場數(shù)據(jù)，可以為不同停車場提供停車引導(dǎo)，提升管理效率。

物聯(lián)網(wǎng)：在智慧城市的背景下，車輛、道路和用戶等要素的輸入必須基于聯(lián)網(wǎng)分析，才能快速、安全地為用戶提供最佳服務(wù)。基于物聯(lián)網(wǎng)的智能停車系統(tǒng)采用射頻識別技術(shù)（RFID）計算空閑車位數(shù)量，通過傳感器監(jiān)控停車位的占用情況[11]。同時結(jié)合RFID、無線傳感網(wǎng)（WSN）、傳感器等技術(shù)，讓駕駛員了解最近的可用停車場，提高停車效率[12]。

車位檢測技術(shù)在智能停車的應(yīng)用主要包括：

（1）基于視覺技術(shù)的車位檢測：基于環(huán)視顯示器系統(tǒng)，為車輛配載四個攝像頭，以提供更廣闊的停車位視野。基于視覺技術(shù)的車位檢測通過線段檢測器檢測停車位，同時使用圖像分割技術(shù)和立體視覺算法檢測和躲避停車位周圍的小障礙物。

（2）基于RFID 的車位檢測：利用電池輔助電源生成兩個RFID 標(biāo)簽，以確定車位的狀態(tài)。當(dāng)車位有車時，會遮住標(biāo)簽，標(biāo)簽無法接收閾值所需的光線。這時候停車位停止數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)自動判別車位已被占用。

（3）基于傳感器的車位檢測：使用超聲波傳感器時，在每個停車位的前后部分別安裝一個，只有當(dāng)兩個傳感器都顯示有車輛存在時，該車位才會顯示已被占用[13]；磁強(qiáng)計傳感器主要使用磁力計和加速計等傳感器檢測空閑狀態(tài)，路邊停車位一般安裝異性磁阻傳感器。

通過分析停車技術(shù)的發(fā)文量以及關(guān)鍵詞突現(xiàn)等信息，發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)一直是停車技術(shù)研究的熱點(diǎn)?；ヂ?lián)網(wǎng)、通信和信息技術(shù)的快速發(fā)展為高效開發(fā)低成本的智能停車系統(tǒng)鋪平了道路。因此，近年來，越來越多的學(xué)者將目光聚焦在基于信息技術(shù)融合的智能停車解決方案，這也是智能停車技術(shù)未來的研究熱點(diǎn)。

3.2 智能停車方式

智能停車方式主要包括路內(nèi)停車、立體車庫、共享停車、“P+R”換乘等。通過分析CiteSpace 的關(guān)鍵詞時區(qū)圖譜（圖6）和關(guān)鍵詞突現(xiàn)信息指標(biāo)圖（圖4）可以看出，立體車庫和共享停車是智能停車研究的熱點(diǎn)。

立體車庫因占地面積少、實(shí)際容納容量多、實(shí)用性強(qiáng)[14]，受到廣泛關(guān)注。而路內(nèi)停車因設(shè)備簡單、設(shè)置方便，可作為臨時停車場緩解“停車難”問題[15]，也開始受到關(guān)注。不同停車場因車位使用時段不同，在時間上互補(bǔ)，可實(shí)現(xiàn)錯峰使用[16]。因此，運(yùn)用智能車位鎖，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)，通過平臺整合閑置車位資源，實(shí)行分時出租，有償錯時共享的共享停車成為研究熱點(diǎn)。近年來，北京、上海、重慶、合肥等多個城市相繼增建“P+R”停車場，在地鐵口附近增建立體停車場，讓市民采用“P+R”方式換乘出行，可避免堵車，減小城市道路的交通壓力[17-18]。

隨著城市軌道交通出行普及、私家車保有量不斷增加，“P+R”換乘研究成為短期熱點(diǎn)。但城市土地資源有限，立體車庫和共享車位相關(guān)研究仍為主要研究方向，智能立體停車場系統(tǒng)的搭建和運(yùn)營管理則成為研究的熱點(diǎn)趨勢。

3.3 停車管理

有效的停車管理措施是緩解停車問題的關(guān)鍵。結(jié)合關(guān)鍵詞時區(qū)圖譜（圖6）分析，停車政策一直是停車管理研究的熱點(diǎn)。出臺停車管理辦法、建立科學(xué)的價格體系能有效改善停車秩序[19]。特別是隨著電動汽車的普及，需要進(jìn)一步完善充電收費(fèi)計劃，因此電動汽車的停車管理成為短期的研究熱點(diǎn)。

如今，數(shù)據(jù)隱私受到重視，因此在設(shè)計數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)時，需要考慮數(shù)據(jù)隱私。用戶信息可能與其他數(shù)據(jù)中心或邊緣計算節(jié)點(diǎn)共享，其中可能包括車輛登記號、用戶偏好的下車地點(diǎn)等隱私信息。而這些隱私信息及其他網(wǎng)聯(lián)汽車狀態(tài)信息由通信系統(tǒng)識別、傳輸和存儲，因此通信安全是數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計的重點(diǎn)。隨著國家停車場規(guī)劃用地相關(guān)政策的出臺，越來越多的學(xué)者開始研究智能停車設(shè)施相關(guān)的用地方案。為了有效緩解交通擁堵，需要充分利用城市內(nèi)部邊角閑置土地、公共設(shè)施新改建預(yù)留土地，增建停車設(shè)施[20]，除此之外，更需要出臺相關(guān)政策，支持其他土地使用權(quán)人增建停車設(shè)施。

4 結(jié)論

利用CiteSpace 軟件，在CNKI 中檢索智能停車相關(guān)研究文獻(xiàn)，識別智能停車研究的熱點(diǎn)、研究機(jī)構(gòu)、作者和發(fā)展脈絡(luò)，分析重要關(guān)鍵詞頻次和關(guān)鍵詞聚類，得出以下結(jié)論：（1）從發(fā)文量來看，2010年以后，國內(nèi)學(xué)者對智能停車的研究迅速增加，并保持高速發(fā)展的趨勢；（2）從作者和機(jī)構(gòu)的發(fā)文量來看，東南大學(xué)交通學(xué)院是智能停車領(lǐng)域發(fā)文最多的機(jī)構(gòu)，智能停車領(lǐng)域各學(xué)者呈現(xiàn)整體分散、部分集中的形態(tài)，不同研究團(tuán)隊(duì)之間的合作趨勢緩慢，團(tuán)隊(duì)間的交流有待加強(qiáng)；（3）從關(guān)鍵詞突現(xiàn)來看，“停車位”貫穿智能停車研究的全部過程，在智慧城市背景下，基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等智能停車技術(shù)的立體停車庫和共享停車是近年的研究熱點(diǎn)。

城市人口的增加導(dǎo)致交通擁堵等問題，“停車難”早已成為困擾我國城市交通健康發(fā)展的主要問題之一。在智能停車快速發(fā)展的階段，要突破停車瓶頸，未來研究工作主要包括：

（1）開發(fā)基于服務(wù)的智能停車系統(tǒng)。①停車指南信息系統(tǒng)，是智能交通系統(tǒng)（ITS）的重要組成部分，也是車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的補(bǔ)充；②交通信息系統(tǒng)，提供交通設(shè)施附近的停車場信息；③停車場智能支付系統(tǒng)，采取非接觸方式（NFC、RFID 和智能卡）或是通用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序；④電子停車系統(tǒng)，基于智能手機(jī)應(yīng)用或網(wǎng)頁，提供附近停車場占用狀態(tài)信息、路徑引導(dǎo)、車位預(yù)約、付費(fèi)方式、安保等信息；⑤自動機(jī)械泊車系統(tǒng)，無須人工干預(yù)，避免人為停車損壞，提高停車位容量。

（2）設(shè)計停車位緊缺區(qū)域停車方案。通過共享停車、換乘停車場等方式，提出停車綜合解決方案，積極探索停車設(shè)施共建共管共享模式?；谏疃葘W(xué)習(xí)、高級傳感和計算機(jī)視覺等新興技術(shù)，設(shè)計自主停車模式，避免擁堵。

（3）加強(qiáng)立體車庫建設(shè)。立體車庫需要解決的關(guān)鍵問題是路徑引導(dǎo)，可靠的路徑引導(dǎo)算法可以引導(dǎo)車輛轉(zhuǎn)向車流量小的路線來避免擁堵，而大多數(shù)室內(nèi)停車場，GPS 因無法準(zhǔn)確定位空閑車位導(dǎo)致?lián)矶?，三維定位地圖能有助于檢測空閑車位，改善停車位的合理利用。

（4）政策引導(dǎo)。實(shí)現(xiàn)智能停車不僅需要應(yīng)用新型停車技術(shù)、增建盤活停車位，更需要匹配的管理機(jī)制，包括停車收費(fèi)政策、停車相關(guān)法律法規(guī)體系等。