摘要：針對(duì)路側(cè)停車的監(jiān)管需求，提出了一種路側(cè)停車場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，該方法通過(guò)車位檢測(cè)、視頻監(jiān)控和電子化收費(fèi)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)路側(cè)停車位的透明化監(jiān)管。系統(tǒng)由停車位檢測(cè)系統(tǒng)、電子化收費(fèi)系統(tǒng)、高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及管理和服務(wù)平臺(tái)四部分構(gòu)成。經(jīng)實(shí)際使用證明，該系統(tǒng)應(yīng)用效果良好。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；車位檢測(cè)；系統(tǒng)方案

0 引言
    在城市發(fā)展進(jìn)程中，交通擁擠、堵塞、事故、環(huán)境污染已成為最難消除的現(xiàn)代化社會(huì)公害，因此，改善交通的研究越來(lái)越受到各國(guó)政府的重視。隨著城市經(jīng)濟(jì)規(guī)模的飛速發(fā)展和市民生活水平的不斷提高，城市各種車輛，尤其是私家車保有量不斷增長(zhǎng)，相應(yīng)的停車場(chǎng)建設(shè)規(guī)模也越來(lái)越大。各種停車場(chǎng)的興建雖然有助于市區(qū)停車位極度緊張狀況的改善，但也同時(shí)帶來(lái)這些停車場(chǎng)的管理難題。路側(cè)停車場(chǎng)管理長(zhǎng)期以來(lái)一直面臨著亂收費(fèi)、違章建設(shè)、違法經(jīng)營(yíng)、批而不管等問(wèn)題的困擾，停車收費(fèi)已成為城市管理中人民群眾投訴的熱點(diǎn)之一。停車場(chǎng)難找、車位緊張、等位耗時(shí)等問(wèn)題—直困擾著公眾。為此，本文提出了一種路側(cè)停車位物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，該方法采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)路側(cè)停車場(chǎng)進(jìn)行管理，并綜合使用了車位檢測(cè)技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)和電子化收費(fèi)技術(shù)來(lái)監(jiān)管路側(cè)停車場(chǎng)的使用及收費(fèi)。

1 路側(cè)停車物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)
    根據(jù)路側(cè)停車場(chǎng)的監(jiān)管需求，本文的路側(cè)停車場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)由四部分組成，包括停車位檢測(cè)系統(tǒng)、電子化收費(fèi)系統(tǒng)、高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及管理和服務(wù)平臺(tái)。其應(yīng)用架構(gòu)如圖1所示。

1．1 停車位檢測(cè)系統(tǒng)
    本系統(tǒng)可分為車位檢測(cè)、傳輸線路和數(shù)據(jù)中心三部分。通過(guò)讀取安裝在路側(cè)的車位探測(cè)器所采集的信號(hào)來(lái)判斷停車位狀態(tài)，并將各停車位的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳到數(shù)據(jù)中心，從而實(shí)現(xiàn)車位狀態(tài)信息的采集與傳輸功能，遠(yuǎn)程監(jiān)控車位狀態(tài)。目前的車位檢測(cè)技術(shù)具有多種方式，包括光視頻檢測(cè)技術(shù)、微波傳感器技術(shù)、聲波檢測(cè)技術(shù)、感應(yīng)線圈檢測(cè)及磁敏傳感器檢測(cè)等。傳輸線路可分為有線傳輸和尢線傳輸兩種方式。
    停車位檢測(cè)系統(tǒng)的總體框架可分為訪問(wèn)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、支撐層、數(shù)據(jù)層、基礎(chǔ)層和感知層，同時(shí)需要綜合考慮信息安全保障和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制度。
    (1)訪問(wèn)層：訪問(wèn)層帶有為系統(tǒng)服務(wù)對(duì)象提供的訪問(wèn)接口，主要為決策用戶、監(jiān)管用戶、專業(yè)管理人員和系統(tǒng)管理人員等四類人員提供訪問(wèn)服務(wù)。其中市、區(qū)兩級(jí)交通委相關(guān)辦事人員和領(lǐng)導(dǎo)可通過(guò)路側(cè)停車場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)政務(wù)門(mén)戶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)，停車管理公司等公眾企業(yè)用戶則可通過(guò)路側(cè)停車場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)門(mén)戶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)。
    (2)業(yè)務(wù)應(yīng)用層：業(yè)務(wù)應(yīng)用層體現(xiàn)了路側(cè)停車場(chǎng)管理所需要的業(yè)務(wù)功能，主要由編碼賦碼管理系統(tǒng)、基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)、車位狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)、物聯(lián)信息目錄系統(tǒng)以及管理系統(tǒng)組成。
    (3)支撐層：支撐層主要由應(yīng)用支撐平臺(tái)組成，體現(xiàn)了路側(cè)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)支撐平臺(tái)功能。
    (4)數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)層是實(shí)現(xiàn)管理的基礎(chǔ)，主要包括空間數(shù)據(jù)庫(kù)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)。
    (5)基礎(chǔ)層：基礎(chǔ)層是本系統(tǒng)部署的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和物理環(huán)境，主要包括電子政務(wù)專網(wǎng)和物聯(lián)數(shù)據(jù)專網(wǎng)。
    (6)感知層：平臺(tái)部署的感知設(shè)備環(huán)境，用于檢測(cè)車位狀態(tài)信息，主要包括車位檢測(cè)節(jié)點(diǎn)及感知信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。
    (7)信息安全體系：信息安全體系是平臺(tái)得以可靠、持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保障。可根據(jù)信息的密級(jí)需求，采用信息加密、設(shè)置訪問(wèn)權(quán)限、專網(wǎng)傳輸?shù)确绞絹?lái)保證系統(tǒng)的安全。
    (8)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系：在系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)充分參考各種國(guó)內(nèi)外類似項(xiàng)目及信息化建設(shè)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在技術(shù)上和管理上提供標(biāo)準(zhǔn)化依據(jù)，形成路側(cè)停車場(chǎng)管理物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的信息化標(biāo)準(zhǔn)和制度。
1．2 高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)
    基于路邊停車場(chǎng)監(jiān)控的實(shí)際需求，采用高清視頻監(jiān)控技術(shù)，每隔一定數(shù)目的停車位設(shè)置高清視頻監(jiān)控點(diǎn)，從而構(gòu)建路側(cè)停車場(chǎng)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)無(wú)線、高清的視頻監(jiān)控。由于路側(cè)停車場(chǎng)較為分散，視頻圖像可采用WiMAX無(wú)線傳輸技術(shù)。該技術(shù)的理論帶寬為134 Mb／s，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同傳。另外，為確保有效取證，每個(gè)視頻監(jiān)控點(diǎn)前端應(yīng)同時(shí)提供圖像本地存儲(chǔ)功能，本地存儲(chǔ)時(shí)間可定為7天，存儲(chǔ)量約400 GB。每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)可借用路燈燈桿建設(shè)攝像機(jī)、本地存儲(chǔ)設(shè)備、WiMAX無(wú)線終端和供電設(shè)備。
1．3 電子化收費(fèi)系統(tǒng)
    就路側(cè)停車收費(fèi)而言，人工收費(fèi)使用面廣，尤其是在路側(cè)停車場(chǎng)，目前人工計(jì)時(shí)收費(fèi)存在計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確、人工成本高、監(jiān)管不力、影響城市形象等主要問(wèn)題。電子化收費(fèi)管理是路側(cè)停車管理的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。隨著技術(shù)的發(fā)展，票據(jù)的電子化將有助于收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)化和透明化，杜絕路側(cè)停車收費(fèi)過(guò)程中的違規(guī)現(xiàn)象，避免財(cái)政收入的流失。電子化收費(fèi)系統(tǒng)主要由用于收費(fèi)的基于3G通信網(wǎng)絡(luò)的手持POS機(jī)、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)、停車場(chǎng)PC終端、停車收費(fèi)結(jié)算平臺(tái)及銀行支付系統(tǒng)構(gòu)成。
1．4 管理和服務(wù)平臺(tái)
    路側(cè)停車場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)管理與服務(wù)平臺(tái)是一個(gè)具有對(duì)停車場(chǎng)各個(gè)停車位的停車狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管、計(jì)算收費(fèi)、信息統(tǒng)計(jì)查詢等多功能業(yè)務(wù)的綜合管理平臺(tái)。它具有精確掌控、科學(xué)管理、視頻監(jiān)控等特點(diǎn)，可對(duì)停車場(chǎng)車位占用信息進(jìn)行準(zhǔn)確采集、統(tǒng)計(jì)，對(duì)停車場(chǎng)收費(fèi)環(huán)節(jié)及逃費(fèi)現(xiàn)象進(jìn)行有效監(jiān)管，同時(shí)對(duì)逃逸交費(fèi)、停車糾紛等行為進(jìn)行錄像取證。
    該平臺(tái)主要包括基礎(chǔ)平臺(tái)系統(tǒng)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、系統(tǒng)接口、公共服務(wù)及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等幾個(gè)部分。其中：
    (1)基礎(chǔ)平臺(tái)系統(tǒng)是整個(gè)管理平臺(tái)運(yùn)行的基礎(chǔ)，主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和用戶管理、組織管理、功能管理、角色管理、崗位管理、系統(tǒng)管理、用戶功能權(quán)限管理及用戶數(shù)據(jù)權(quán)限管理等。
    (2)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是車位狀態(tài)感應(yīng)的終端傳感網(wǎng)絡(luò)，是系統(tǒng)運(yùn)行的核心數(shù)據(jù)來(lái)源，主要實(shí)現(xiàn)包括車位感知節(jié)點(diǎn)管理、節(jié)點(diǎn)參數(shù)配置、中繼管理、網(wǎng)關(guān)管理、系統(tǒng)性能日志、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)日志、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾淼裙芾砉δ堋?br />     (3)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是系統(tǒng)核心管理對(duì)象的信息。基本數(shù)據(jù)包括停車場(chǎng)信息、停車位信息、停車場(chǎng)管理公司信息、收費(fèi)規(guī)則等。
    (4)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的即時(shí)查詢與統(tǒng)計(jì)，所有數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)算，故可提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控效率，主要實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)經(jīng)營(yíng)公司信用記錄管理、GIS監(jiān)控系統(tǒng)、車位狀態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控、停車記錄實(shí)時(shí)監(jiān)控、停車場(chǎng)車位實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、領(lǐng)導(dǎo)決策監(jiān)控等。
    (5)系統(tǒng)接口的主要任務(wù)是與其它子系統(tǒng)進(jìn)行接口。本系統(tǒng)的主要內(nèi)部接口有視頻系統(tǒng)接口、GIS平臺(tái)接口、實(shí)時(shí)收費(fèi)結(jié)算記錄接口、實(shí)時(shí)車位狀態(tài)數(shù)據(jù)接口、市政管委停車場(chǎng)備案接口等。
    (6)公共服務(wù)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)外信息的公示，方便用戶實(shí)時(shí)查詢停車場(chǎng)、停車位狀態(tài)信息，其主要功能包括互聯(lián)網(wǎng)用戶停車服務(wù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶停車服務(wù)、停車管理公司查詢、停車場(chǎng)查詢等。
    (7)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能可為管理決策提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支持，可實(shí)現(xiàn)停車收費(fèi)統(tǒng)計(jì)、電子收費(fèi)／監(jiān)測(cè)收費(fèi)對(duì)比、收費(fèi)排名統(tǒng)計(jì)、車位流動(dòng)率分析、停車時(shí)長(zhǎng)分析、各區(qū)收費(fèi)統(tǒng)計(jì)等。

2 結(jié)語(yǔ)
    物聯(lián)網(wǎng)為改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)生活方式、提高信息化水平提供了新的思路。目前，物聯(lián)網(wǎng)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展還處于初級(jí)階段，其發(fā)展的關(guān)鍵是促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展。本文針對(duì)路側(cè)停車場(chǎng)的監(jiān)管需求，提出了一種路側(cè)停車場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)可通過(guò)車位檢測(cè)、視頻監(jiān)控和電子化收費(fèi)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)路側(cè)停車場(chǎng)的三位一體管理。管理系統(tǒng)可使路側(cè)停車場(chǎng)收費(fèi)透明化，同時(shí)通過(guò)發(fā)布各停車場(chǎng)的車位占用情況，還可以幫助車輛駕駛員尋找車位，提高尋位效率。目前，本系統(tǒng)已在北京市朝陽(yáng)區(qū)部分路側(cè)停車場(chǎng)進(jìn)行了應(yīng)用試點(diǎn)，取得了良好的應(yīng)用效果。