[发明专利]一种基于无线传感器网络的城市停车信息服务系统

说明书

技术领域

本发明涉及静态智能交通管理的技术领域，具体地说是一种基于无线传感器网络的城市停车信息服务系统。

背景技术

停车信息服务系统作为智能交通系统的重要组成部分之一，属于先进的交通信息系统(Advnaeed Trvaeler Inofmration System，ATIS)范畴，应由车辆信息采集、网络信息传输、分布式信息处理中心和信息发布等子系统组成。但是受技术和资金等多方面影响，现有停车信息服务系统仅能从停车场的管理主机上获取信息、进行简单的处理后，通过可变信息板发布，其系统组成图1所示。该系统的显著缺点是不能对停车场内部的车位使用状况如泊位占空分布进行实时统计，进而无法提供停车场内部引导和车位预订等服务，即使能够统计上传的总泊位数、剩余泊位数也存在实时性比较差的问题，其原因是在车辆信息采集上缺少价格低廉的有效监测手段。

基于传感网的停车场管理系统，同传统的基于RS-485bus的管理系统相比，它在布设和维护方面有多重优点。更值得一提的是，现今的大多数停车场管理系统只在出入口处控制，缺乏对停车场空间的管理和车辆的引导。尽管最新管理系统采用了RFID不停车收费系统管理机制来提高效率，它们仍达不到司机对于快速安全停车的要求。司机可以不停车进入停车场，但却需要花费大量时间来寻找空车位。而基于传感网的停车场管理系统则可利用传感器节点的感知能力来监控和管理每个停车位，提供特殊的引导服务。最近伯克利大学正在开发基于无线传感器网络的停车管理和内部引导系统。旧金山市政交通管理处使用StreetlineNetworks公司提供的基于无线传感器网络的停车管理系统，将渔人码头(Fishman’s Wharf)和恩巴卡迪欧(Embarcadero)附近200个停车位监管起来。

对于传输网络，停车信息服务系统的网络传输部分主要包括车位信息的收集以及远程用户间的通信。在车位信息收集方面，现有技术主要采用现场总线或无线组网等方式。由于在停车场内或局部车位间铺设较大范围的弱电线路，往往需要开槽、架设龙骨等措施，在大型停车场中线路的复杂性和成本问题更加突出。因此，采用无线组网车位信息收集是一种较为理想的方式，但方案本身在无线链路、能耗、网络规模等方面仍存在许多问题。如现有Zigbee协议，虽然在工业无线控制方面取得了一定成功，由于存在网络规模扩展性差、无法支持大规模网络、系统寿命较短(普通电池供电)等问题，因此难以有效地应用于停车信息服务系统中。Dust Network公司2006年在旧金山进行了基于自主开发的无线传感器网络的停车位管理系统应用实验，初步验证了无线传感器网络在停车位管理中的有效性，但由于未和运营商进行深入的合作，因此该系统目前也尚未正式运作。由于停车场广泛的分布于城市各个区域，只有综合整个城市范围内的车位信息，才能有效地提高车位的利用率，并服务于大众。移动网络由于其广泛的手机用户基础和良好的收费模式，非常适用于停车信息服务系统，但现有停车管理系统仅将其作为了一个简单通道，因此，需要充分结合无线传感器网络和移动网络的特点，突破无线网关、信息交互模式等方面的关键技术。

在信息处理和发布方面，现有系统将所有信息统一汇总到后台处理，造成额外的信息周转，带来较大的时间延迟，如可变信息板上的时间更新周期为5min，造成信息可信度下降。同时，在信息发布上目前的方式仅有：信息板、web网页和声讯电话等三种方式，系统和驾驶员之间很难形成互动。此外，建设可变信息板需要架设龙门架或立杆、开挖路面敷设电缆等等投资巨大。

正是由于这些系统本身固有的缺陷，北京、上海、广州等地自2004年开始建立基于可变信息板的停车信息服务实验系统以来推广工作非常缓慢。上海仅在黄埔、徐汇两区建立36处、64块停车诱导发布牌，覆盖39个对外开放停车库的5900余个车位。相反，随着手机在我国的普及和推广，有路就有移动通信网，任何机动车上都至少有一部手机，利用二维条形码技术不需要在手机上增加任何硬件设备，只要有显示屏幕的手机都可以预订和支付停车费用，与传感器网络结合不但可以实时采集车位信息、实现车位预订，还可以实现停车场内部停车引导，彻底解决“车找不到位子、人找不到车子”的停车难题。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于无线传感器网络的城市停车信息服务系统，以克服传统城市停车信息服务系统的弊端，实现从停车场信息收集到车位信息发布、查询、预订、诱导等于一体的全方位的智能停车目标，满足日益增长的城市智能停车需求。