基于車(chē)位地圖的停車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)

邢書(shū)宣 張澤豪 王君孝

摘 要：為了減少目前停車(chē)位利用率不平衡，車(chē)主在進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)時(shí)很難找到合適的停車(chē)位，浪費(fèi)大量的時(shí)間，造成城市汽車(chē)難停、違停、亂停放的現(xiàn)象發(fā)生。本文章設(shè)計(jì)了一款基于停車(chē)位地圖的手機(jī)軟件，在APP中準(zhǔn)確描繪出車(chē)位地圖，通過(guò)超聲波探測(cè)和微處理器相結(jié)合實(shí)時(shí)更新來(lái)確定車(chē)位的占用情況，無(wú)線(xiàn)傳輸至手機(jī)軟件，讓車(chē)主掌握最新的停車(chē)場(chǎng)車(chē)位的最新?tīng)顩r?；趯?dǎo)航定位和車(chē)位地圖的相結(jié)合將車(chē)主指引到預(yù)定的車(chē)位，極大地減少了車(chē)主進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)尋找車(chē)位的時(shí)間。

關(guān)鍵詞：車(chē)位地圖;定位導(dǎo)航;選擇與預(yù)定

據(jù)公安交通部管理局發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2018年全國(guó)新注冊(cè)的登記機(jī)動(dòng)車(chē)突破了三千萬(wàn)輛，機(jī)動(dòng)車(chē)的保有量達(dá)到三點(diǎn)三億輛，其中汽車(chē)保有量二點(diǎn)四億輛，小型載客汽車(chē)保有量首次突破二億輛;機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛者已達(dá)到四點(diǎn)一億人，在其中汽車(chē)駕駛者三點(diǎn)七億人。然而傳統(tǒng)的停車(chē)位數(shù)量卻僅僅為1000萬(wàn)個(gè)左右。隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展普及，手機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)成為我們?nèi)祟?lèi)的生活中不可或缺的一部分，伴隨著手機(jī)的功能一步一步的向前發(fā)展，手機(jī)軟件也得到了很大的推進(jìn)。同時(shí)減少目前不完善的停車(chē)位的管理系統(tǒng)和車(chē)主在尋找停車(chē)位時(shí)要浪費(fèi)大量的時(shí)間，再次為了有效地緩解汽車(chē)亂停、違停的現(xiàn)象發(fā)生，本文設(shè)計(jì)一款基于手機(jī)APP的車(chē)位引導(dǎo)地圖和選擇預(yù)定系統(tǒng)，望給駕駛員的停車(chē)帶來(lái)方便。

一、系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)

車(chē)位檢測(cè)器是停車(chē)場(chǎng)車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)重要分支部分，負(fù)責(zé)下層數(shù)據(jù)的采集和傳輸。車(chē)位檢測(cè)部分是基于了AT89C51微處理器以及超聲波傳感器，使用超聲波的測(cè)距原理確定車(chē)位是否被占用。[1]本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是采用US-020超聲波測(cè)距模式，可非接觸式探測(cè)的到2cm到400cm范圍內(nèi)距離，測(cè)量精度可以高達(dá)3cm，由此可知該模式符合車(chē)位系統(tǒng)的測(cè)距的基本要求。

利用ZigBee技術(shù)的低功耗、低成本、安全性高、網(wǎng)絡(luò)容量大等特性組建了無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)。[2]協(xié)調(diào)器模塊由CC2530F256芯片、外圍電路、顯示屏、底板電路構(gòu)成，負(fù)載接收終端節(jié)點(diǎn)的車(chē)位信息并完成信息整理。選用AT89C型號(hào)系列的單片機(jī)，其中C代表著用CMOS工藝。單片機(jī)在其內(nèi)部集成存儲(chǔ)器和I/O接口電路和CPU等計(jì)算機(jī)的一些基礎(chǔ)功能的塊狀集成電路芯片，因此只需要將單片機(jī)和外部設(shè)備相連接，再進(jìn)行一些相應(yīng)的設(shè)計(jì)，就可很容易實(shí)現(xiàn)一個(gè)單片機(jī)控制模塊系統(tǒng)。[3]壓電傳感器在其外圍電路加入電壓放大電路和比較電路。大電路將壓電傳感器輸出的電壓適當(dāng)放大后進(jìn)行比較判斷，結(jié)合US-020超聲波測(cè)距模塊的信息，再通過(guò)處理器處理來(lái)確定是否有車(chē)輛入庫(kù)出庫(kù)，保證其精確程度。由單片機(jī)判斷車(chē)輛的出入庫(kù)信息的結(jié)果，觸發(fā)計(jì)時(shí)開(kāi)始或結(jié)束，并及時(shí)將費(fèi)用信息和車(chē)位占用信息傳送至其他功能模塊以實(shí)現(xiàn)手機(jī)APP的及時(shí)更新。

二、導(dǎo)航技術(shù)原理

項(xiàng)目利用射頻識(shí)別RFID技術(shù)在對(duì)目標(biāo)對(duì)象標(biāo)識(shí)、識(shí)別、定位、跟蹤等方面的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展基于RFID的大中型停車(chē)場(chǎng)停車(chē)導(dǎo)航技術(shù)的研究，解決大中型停車(chē)場(chǎng)停車(chē)位動(dòng)態(tài)分配與管理、數(shù)字化存儲(chǔ)管理、停車(chē)和取車(chē)導(dǎo)航等技術(shù)問(wèn)題，建立大型停車(chē)場(chǎng)停車(chē)導(dǎo)航管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大型停車(chē)場(chǎng)的智能停車(chē)導(dǎo)航以及優(yōu)化管理。[6]

大中型停車(chē)場(chǎng)通常位于室內(nèi)，而且更多的是建在地下的停車(chē)場(chǎng)，構(gòu)建形式復(fù)雜多樣化，北斗定位地圖方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)室內(nèi)停車(chē)場(chǎng)的覆蓋。本項(xiàng)目針對(duì)停車(chē)場(chǎng)的構(gòu)建特征以及使用功效，采用停車(chē)位超聲波探測(cè)技術(shù)，建立停車(chē)場(chǎng)數(shù)字化專(zhuān)用停車(chē)地圖，一方面方便導(dǎo)航路徑計(jì)算以及呈現(xiàn)，而且減少了地圖存儲(chǔ)空間和導(dǎo)航計(jì)算時(shí)間，為手機(jī)等小型終端設(shè)備的使用提供極大的方便。

三、APP的主要原理

（一）APP的選擇和預(yù)訂功能介紹

APP的功能核心就是停車(chē)場(chǎng)車(chē)位信息的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的組建、檢測(cè)和錄入、系統(tǒng)服務(wù)器收集、用戶(hù)的請(qǐng)求以及響應(yīng)這五個(gè)方面。通過(guò)建立起動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)模型參數(shù)（停車(chē)場(chǎng)車(chē)位類(lèi)型、停車(chē)場(chǎng)具體位置信息等）的連接和傳送。通過(guò)單片機(jī)檢測(cè)裝置來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)位占用情況進(jìn)行傳送，通過(guò)將分散的動(dòng)態(tài)信息傳送至處理系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行處理，最后通過(guò)匯總數(shù)據(jù)庫(kù)信息形成一個(gè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)。[5]當(dāng)使用者打開(kāi)APP時(shí)，系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)調(diào)用高德地圖，將停車(chē)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示在APP界面，使用者對(duì)停車(chē)場(chǎng)車(chē)位進(jìn)行選擇和預(yù)約時(shí)，將會(huì)通過(guò)后臺(tái)系統(tǒng)將實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)發(fā)送至動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)則會(huì)立即返回?cái)?shù)據(jù)給用戶(hù)界面進(jìn)行一個(gè)提示，以至于來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的及時(shí)交互共享。

（二）APP界面顯示形式

本文設(shè)計(jì)的車(chē)位引導(dǎo)APP，通過(guò)停車(chē)場(chǎng)車(chē)位地圖的具體顯示，及定位的更加準(zhǔn)確，可以提前知道車(chē)位在停車(chē)場(chǎng)的具體位置來(lái)進(jìn)行選擇和預(yù)訂，APP菜單界面的設(shè)計(jì)分為兩個(gè)模塊，車(chē)位的剩余信息界面和車(chē)位選擇預(yù)定，車(chē)位信息界面顯示停車(chē)場(chǎng)地圖及車(chē)位具體位置，此數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)更新的，方便使用者對(duì)車(chē)位最新情況的掌握。某公園停車(chē)位的實(shí)時(shí)情況，每一個(gè)圓圈代表著空余車(chē)位，可提前對(duì)車(chē)位進(jìn)行預(yù)約，當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地五角星（停車(chē)場(chǎng)路口）車(chē)位引導(dǎo)開(kāi)始運(yùn)行，實(shí)時(shí)反映駕駛車(chē)輛的具體位置信息，直到駕駛員到達(dá)預(yù)約車(chē)位。在此過(guò)程中提前選擇占有車(chē)位時(shí)間及繳納車(chē)位費(fèi)，如違約可對(duì)車(chē)位費(fèi)進(jìn)行百分比的扣除，具體費(fèi)用視當(dāng)?shù)厍闆r來(lái)定。

四、結(jié)論

本文設(shè)計(jì)的車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)目前駕駛員進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)后難以找到合適的停車(chē)位以及提前預(yù)定車(chē)位提出了新的解決方法，將停車(chē)場(chǎng)與系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，然后再通過(guò)停車(chē)位超聲波裝置設(shè)計(jì)，將實(shí)時(shí)的車(chē)位信息通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部處理實(shí)現(xiàn)手機(jī)APP的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)駕駛員到達(dá)停車(chē)場(chǎng)后，通過(guò)車(chē)位地圖顯示或?qū)Ш蕉ㄎ唬苯有旭偟筋A(yù)定車(chē)位，實(shí)現(xiàn)高效快速停車(chē)，方便了汽車(chē)使用者和停車(chē)場(chǎng)的規(guī)范化管理。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐培玲.基于超聲波的智能停車(chē)場(chǎng)車(chē)位檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].信息通信，2014.12（11）.

[2]唐磊，周岳斌.基于單片機(jī)的車(chē)位管理系統(tǒng)[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2016（5）.

[3]高宏巖，馬駿，朱林海.基于單片機(jī)的車(chē)位檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014（1）.

[4]吳呈樣.停車(chē)場(chǎng)車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).大連海事大學(xué)，2014.01.24-28.

[5]高少帥，吳星泰，梁碩，梁會(huì)鑫，葛舜禹，高佳樂(lè).基于APP的“互聯(lián)網(wǎng)+停車(chē)位”選擇與預(yù)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（02）.

[6]秦松，甘道川，韓鵬，賀曉霞，賈小林.大型停車(chē)場(chǎng)停車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科技視界，2018.

指導(dǎo)教師：尹發(fā)利。