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智能停车系统的调查

Khaoula Hassoune Wafaa Dachry Fouad Moutaouakkil

Systems Architecture Systems Architecture Systems Architecture
Hassan II University, ENSEM Hassan II University, ENSEM Hassan II University, ENSEM
Casablanca, Morocco Casablanca, Morocco Casablanca, Morocco
Khaoula.hassoune@gmail.com wafaa.dachry@gmail.com fmoutaouakkil@hotmail.com

Hicham Medromi

Systems Architecture

Hassan II University, ENSEM

Casablanca, Morocco

hmedromi@yahoo.fr

摘要：有时找不到停车位确实是一个关键问题，车辆数量也在增加，司机在找停车位时遇到了真正的问题，特别是在高峰时段，困难的根源不是确定给定停车位的位置和时间。而是即使知道这一点，许多车辆也可能会导致停车拥塞。道路和停车场的交通状况是大多数城市关注的领域。因此，对停车系统进行监控是重要的解决方案。为了避免这些问题，最近许多新开发的系统有助于解决停车问题的技术问题，首先，本文概述了关于智能停车系统的概念、分类和不同的功能。然后在停车场基础设施方面介绍最新的进展，描述了技术停车可用性监控、停车预订和动态定价，并了解不同的设置。此外，本文还进行了理论比较，展示了每种智能停车的优缺点，讨论系统和未来研究的开放方向。

关键词：智能停车系统、传感器、智能停车技术、智能停车服务、物联网（IOT）、多代理系统、专家系统。

一、引言

在大城市中，尤其是大城市的停车问题已成为造成城市交通拥堵、驾驶员易怒和空气污染的主要原因之一。因此，研究人员最近开始致力于应用停车场管理技术，设计和实现一个智能停车的系统，使车辆驾驶员能够有效地找到免费停车位。随着汽车工业的快速发展，未来对智能停车服务的需求将不断增加。许多新技术可以为这种服务提供有效的解决方案。智能停车，允许驾驶员通过智能手机访问停车信息。许多城市已经启动了他们的智能停车项目和应用程序，然而但很少有司机能真正从中受益。这是因为这项技术还需要从不同的角度进行改进：传感器设备的鲁棒性、传感器网络的稳定性和及时性、城市服务的质量和灵活性。本文首先概述了智能停车系统的概念、分类和功能。然后对智能停车的研究与实现进行了综述。我们描述了有关停车可用性监控、停车预订和动态定价的技术，并了解了如何在不同的设置中使用它们。最后，通过理论比较，说明了各智能停车系统的优缺点，并对各智能停车系统所采用的技术进行了比较。

二、智能停车系统

道路上的车辆数量正在急剧增加[1]。智能停车是一种利用各种技术来高效管理车库的停车库系统[2]。许多城市都在启动智能停车项目。智能停车是一种通过信息和通信技术，特别是在街上停车，来帮助驾驶员有效地找到满意的停车位的方法。智能泊车还可以定义为一种泊车系统，通过传感器检测车辆的存在或不存在，帮助驾驶员找到空位，并最终将进入的驾驶员引导到可用位置。智能停车系统可分为多种系统：停车信息系统（PGIS）、公交信息系统、智能支付系统、电子停车和自动停车[2]。每一个系统都使用不同的技术来检测车辆，作者在[3]中将车辆传感器和检测系统分为两大类：侵入式和非侵入式传感器。

bull;侵入式传感器是安装在路面上的孔中的传感器，通过在道路下方进行施工，从而导致侵入式安装程序。入侵传感器的例子：红外传感器，感应回路，磁强计，磁阻传感器。

bull;非侵入式传感器易于安装和维护，不会影响过程中的表面。非侵入式传感器包括微波雷达、被动声阵列传感器、被动红外传感器、RFID、超声波和视频图像处理。

三、停车系统调查

在城市中，司机在找到停车位方面存在问题，特别是在高峰时段，困难的根源不在于不知道在给定时间停车位在哪里。即使知道这一点，许多车辆可能会占用少量的停车位，从而导致交通拥挤。为克服停车场的困难，我们进行了多种途径和研究。因此，开发出来许多停车系统和技术。作者在[4]中介绍了基于无线传感器网络的智能停车系统，可以让车辆驾驶员找到免费停车位。该方案基于无线传感器网络、嵌入式网络服务器、中央网络服务器和移动电话应用。由于每个停车位中的传感器节点检测到停车位的状态并将其报告给嵌入式Web服务器，驾驶员可以使用移动设备检测到停车位的状态，最后通过Wi-Fi网络将信息实时发送到中央Web服务器。本文[5]提出了一项发明，通过告知驾驶员可用停车位的数量以及停车位应指向的区域，该发明可用于监控和管理停车库中的车辆。该方案是在对原有无线传感器网络进行改造的基础上，采用射频识别和ZigBee技术。为了评估其他有意义的度量，例如时间等，从每个感知节点获得的信息以两种方式进行协作处理，一种是分布式的，另一种是集中的。 [6]的目标是设计一个基于ARM8单片机的智能停车诱导与信息系统，该系统可以在嵌入式系统上运行。作者还介绍了一个重要的功能，例如在网络或互联网上获取上述停车位的状态，以及状态可以更新特定的时间。网络摄像头可以找到免费的停车位。它可以一次找到空位置并在触摸屏LCD上显示。如果位置中有任何车辆，它将在LCD上显示红色方框。如果车位空闲，它将在LCD上显示空位置号。如果有人想预订此时段，请通过短信发送时段号码。控制器通过GSM接收时隙号码信息。在接收到信息后，控制器保持车位空闲。所实现的模型基于图像处理技术[7]。该系统捕捉和处理停车场的图像，并生成空车停车位的信息。大城市的司机浪费时间寻找可利用的停车位，这会增加交通和污染。为了解决这一问题，Yee H.Camp;al[8]提出了一种基于GSM技术的智能、安全的停车预订系统。该系统分为停车场监控和安全预留两个模块。这项工作的贡献是使用输入和输出密码。本系统的主要硬件和软件功能有：PIC单片机、Visual Basic、液晶显示器（LCD）通知驾驶员密码是否错误，控制屏蔽门的电机驱动器在密码为Wright时处于激活状态，最后是起到用户与PC机接口作用的GSM。

作者提出了一种基于无线技术的停车位监控系统。该系统分为两个模块：监控模块和主模块，以帮助驾驶员找到空置的停车位。车辆的存在是通过使用与微控制器接口的数字红外传感器来检测的。ZigBee将接收状态信息，主模块将检查停车场中的空位。

每天，车辆驾驶员都必须找到一个空置的停车位，特别是在高峰时段。这很费时，而且会导致更多的交通和空气污染。Singh，H.amp;Al[10]提出了一种基于无线技术的安全停车管理和预订方案的解决方案。系统分为三个模块：监控模块、停车场预留模块和安全模块。在[11]中，作者提出了一种使用蓝牙作为访问手段的自动停车系统，这是一种用于短距离交换数据的无线技术标准。该系统采用机械系统，无需驾驶员干预即可将车辆往返于停车场。当驾驶员进入停车场时，车辆被放置在可移动的平台上，他启动蓝牙并开始停车过程，蓝牙阅读器获取用户的蓝牙ID并将其存储在数据库中，ARM微控制器将该ID与存储的数字进行比较。如果是新车，则启动停车过程；如果是新车，则需要检索已停车的车辆，并启动检索过程。

在自动停车场管理中，本文考虑了传感器和RFID技术的集成[12]。作者提出了一种可扩展的低成本停车场框架（CFP）。这包括驾驶员指导、自动付款、停车场检索、安全和故意破坏检测。在本文中，作者提出了一系列传感器的聚类方法，并提出了在每一个有传感器的地点使用混合无线通信代替MOTE的方法。MOTE在成本和能源消耗方面有很多缺点。CPF分为三个部分：停车场经理、大门经理和停车场经理。作者在[13]中提出了一种无线系统，通过智能手机远程定位停车位。该系统可以自动定位一个可用的停车位并为其付款。传感器检测停车场中是否有车辆，如果车辆位于该位置，则不会发生任何操作，但如果该位置可用，则无线传感器节点会将该位置传输到每个停车场的服务器。服务器将详细信息发送到后端。一旦用户在停车场2公里范围内，服务器将确定最近的可用停车位并将位置发送给用户。本王提出了一种基于代理的司机与停车场协调网络[14]。.原型是通过MASE方法设计的。该系统考虑了3个驾驶员需求标准：停车费协商、当前位置到所选停车场的距离以及停车场的预订和预订。采用协商算法对停车价格进行协商，计算出司机的最短路径。

在本研究中[15]。作者利用物联网技术设计了一个自动智能停车场，使使用者能够找到最近的停车场和该停车场的可用车位。停车系统的体系结构由几个部分组成：集中服务器、图像采集、导航系统、显示设备和用户设备。基于云的物联网架构包含云服务，用于存储停车位状态信息，以及存储智能停车系统信息的集中式服务器。驾驶员可以通过Web浏览器从任何远程位置访问和映射停车位的状态。但在[16]中，作者介绍了一种使用基于云平台的服务（PaaS）的智能停车系统。（PaaS）提供创建智能停车解决方案所需的工具和服务。我们区分了两种类型的PaaS：作为后端数据平台的物联网中间件平台和用于虚拟化和报告的前端仪表板平台。物联网中间件包含3个模块：数据存储模块、设备管理模块和处理模块。PaaS的使用导致了更快的智能停车系统的建立，这有很多好处。

作者在[17]中设计了一个基于物联网的智能城市停车管理系统的原型，该系统使用红外传感器、RFID和物联网。这个原型提供了很多服务：寻找停车位可用性，物联网通过共享服务器维护停车车辆数据库，预订车位，最后进行盗窃管理。它还具有一些优点：减少了人与人之间的交互，增加了灵活性和安全性。该系统由在线预订、停车入口系统、停车出口系统和停车管理等模块组成。

（表一）包含了研究人员实施的各种停车系统的优缺点。在（表2）中，我们将停车系统分为6个部分：

bull;收集：依靠传感器收集实时停车。

bull;处理：涉及用于处理数据传感器的技术以及数据类型。

bull;部署：处理通信方法。

bull;城市服务：一旦完成数据存储和信息监控，就可以向用户提供服务。

bull;连接：涉及物联网层，该层通过共享服务器维护停放车辆的数据库。

bull;IHM：指作为人与停车系统接口的技术。

四、讨论

从下面的两个表（表一，表二）可以看出，只有一个智能停车系统使用了智能代理系统。为此，我们将提出一个基于专家系统的多代理停车系统，为司机提供多种服务。基于代理的系统技术被誉为概念化、设计和实现软件系统的新范例。代理是一种复杂的计算机程序，可以在开放和分布式环境中为用户自主地工作，以解决越来越多的复杂问题。然而，应用程序越来越需要多个可以协同工作的代理。多代理系统（MAS）是一个松散耦合的软件代理网络，它们相互作用以解决超出每个问题的单独能力或知识范围的问题。

表一、不同智能停车系统的优缺点