城市道路停车管理系统分析与设计论文_高登繁

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摘要:随着我国经济的快速发展,汽车逐渐成为每家每户必不可少的代步工具,但城市的相关配套设施发展却未跟上家庭汽车数量增加的步伐,导致大中型城市出现日益严重的停车难问题。本文针对日益严重的城市停车难问题,着重介绍城市道路停车的问题及表现、我国当前城市道理停车管理系统的应用现状、功能、设计和实现路径,为停车管理系统的不断完善和服务水平的提高提供可行的措施建议。

关键词:城市道路;停车管理系统;停车难;停车信息

私家车总量的日益增长既带来了严重的空气污染,也导致城市停车的需求量日益增大,然而城市停车需求与供给严重不相适应,城市停车问题不断地凸显。停车管理是城市道路停车系统的重要部分,也是决定停车系统整体运行效率和停车系统可持续稳定发展的关键环节。当前,停车问题已经成为城市交通的主要问题,停车场数量少、位置过于集中,加上本就日趋束紧的土地资源,导致城市停车场地较需求量显得相对过少,这也使得大部分车主为寻找停车位耗费大量时间,导致效率低下,浪费资源,影响经济的可持续发展和城市管理的高效化,这亟需建立一套科学合理、规范可行的城市停车管理系统。

一、我国城市道路停车问题及表现

(一)城市道路停车问题

城市道路停车管理系统是现代化城市发展智能交通的重要组成部分,也是其关键一步,完善现有的道路停车管理系统是解决长期以来困扰城市发展的停车困难问题的有力措施。从我国停车产业发展历史过程看,我国停车产业的发展共经历了四个阶段。

第一,二十世纪八十年代的停车产业出于萌芽时期,社会总需求较小,这主要是由于当时整个中国的汽车总量较少引起的。

图一 我国80年代城市道路

第二,二十世纪九十年代初期开始,我国停车产业开始初步发展,随着改革开放的逐步深化,国外各大著名停车设备厂家向我国市场进军,虽然这并未改变本地厂家占主导地位的市场格局,但是这将停车市场划分的更为精确细致。

图二 我国90年代城市道路

第三,进入新世纪,汽车总量的快速增长、科技的快速发展,停车产业快速发展壮大,一大批新兴公司进入市场推动了新的发展理念和创新思路。

第四,伴随着智能化设备、人工智能技术的出现,停车市场对智能技术融入行业的需求更加明显,随即提出了智能停车场的概念。

(二)城市道路停车问题的具体表现

进入新时代,我国人民的物质生活水平进一步提高,国民的经济条件越来越好,汽车已像一件普通物品一样走进普通人家的生活。根据有关调查显示,我国汽车保有量达到2709.5万辆,其中私人汽车保有量占总保有量近60%,这也在一定程度彰显了我国巨大的停车需求量。汽车保有量的不断增长也给城市脆弱的交通带来了严重问题,如交通拥堵、城市停车困难和违章停车等问题。从国外看,停车困难也成为各国普遍面临的问题,停车困难问题亟待解决。

图三 我国当前城市道路

图四 智能停车场

从我国及国外的情况看,停车难主要体现在以下五个方面:第一,停车信息不公开不透明。互联网技术的高速发展给人们的生活带来了极大的便利,人们的生产生活日益离不开互联网,但是我国目前尚无专门的信息化平台对停车信息进行系统整理并提供动态实时的信息查询,仅在城市道路的一些指示牌上有少许附近空闲车位信息,这就导致许多不熟悉城市道路的车主长时间无法寻到找车位,浪费大量时间,极易形成无效交通,导致城市道路严重拥堵。而且少部分人由于长时间找不到合适的车位不得不选择违章停车,给交通管理带来极大的挑战,严重影响交通管理的效率。第二,停车场地建设水平较低。虽然一系列严重的交通问题逐渐得到有关部门的关注和重视,智能交通也成为解决当前交通问题的有效途径,得到人们的广泛认可和赞同。但是与西方发达国家相比,我国的智能交通建设水平相对较低,停车方面的智能交通建设更为落后,存在很大差距。第三,道路两侧停车管理效率较低。为了解决近几年伴随汽车总量快速增长带来的停车难问题,各个城市特别是大中型城市都在城市道路两侧设置停车位,这种类型的停车位主要是由人工管理,效率极为低下而且还存在诸多管理漏洞,如无法对停车状况进行实时监控,很容易导致纠纷的产生。然而由于还未找到合理的替代方式来解决,所以这一模式在未来很长一段时间内还会存在,这些问题与矛盾也无法得到根本性解决。第四,违章停车日益增多。违章停车现象在许多城市十分普遍,始终都是城市管理效能和智能交通建设水平提高的制约因素,也严重影响和干扰城市交通运行,极大可能造成重大安全事故。违章停车虽然是城市管理中不可避免的问题,但是其中有一部分是完全可以通过停车管理系统的科学构建加以解决。第五,城市停车系统管理不科学。由于有关人员对停车场位置、空闲车位数量和车辆密集地区停车需求量等信息掌握不全,管理人员在管理时、相关主管部门在制定政策时都难以对停车问题作出科学明确的判断,给停车难问题的及时解决带来严重阻碍。为高效解决当前的停车问题,在发展智能交通的同时,还必须加强停车管理,提高管理水平,从根源上解决停车问题。

二、城市道路停车管理系统研究

改革开放四十年,我国经济发展取得巨大成就,人均可支配收入不断增加,汽车总量与日俱增,停车问题随之而来并日益凸显。长期以来,城市发展忽视静态交通建设与管理,低估静态交通对整个城市长期稳定健康发展的重大意义,停车供需管理滞后、管理体制机制建设不足、宣传教育不到位等问题显现,给城市管理带来大难题。如何在有限的土地资源与日益增加的汽车保有量的矛盾之间寻找切实有效的解决方案?充分利用现有的停车资源,借助高科技手段提高当前的城市道路停车管理水平,并探寻建设人性化和智能化兼备的停车管理系统是解决我国停车问题的关键一招。

(一)国外停车管理系统研究

发达国家的现代化水平较我国更高,很多国家和地区较早就开始了停车管理系统的建设和设计,技术已经相当成熟,管理系统的使用功能更为完善。

二十世纪七十年代,德国建成了全球第一个诱导系统,随后日本也在亚洲建立了首个交通诱导系统,此系统能够向车主提供精准的诱导信息,比如停车场的实际使用情况、停车场位置、总车位数量和剩余车位数量等。二十世纪九十年代后,日本在国内广泛推广交通诱导系统,很多城市都配备了交通诱导系统。交通诱导系统的发展经历了一个较长的过程,Russell G.Thompson等从理论角度对停车信息搜索的数学模型、诱导系统高效优化和信息实时动态显示等问题做了深入研究;后来,D.Teodorovi等经调查研究提出了以整数规划和模糊逻辑理念为基础的车位预留问题的解决方案;V.W.S.Tang等经研究提出以低成本的无线网为基点的停车管理系统,这一系统实现了信息在系统之间共享,是智能交通系统的重要组成部分; 在此基础上并经过不断的改进与完善,交通诱导系统成为智能交通系统的重要一环。

(二)我国停车管理系统研究

与国外发达地区相比,我国的智能停车管理系统的理论研究和实际应用都比较晚,杨晓光等首先从理论上对智能停车管理系统开展深入研究,设计出了诱导系统;蔡景勇等在借助GIS技术的基础上创建管理系统,研究分析了信息和数据的动态显示;季彦婕等研究分析诱导信息版并建立信息动态显示的模型;李维龙等对比分析各项车辆定位探测技术并对无线传感技术作了相应介绍。经过上述人员的研究与开发,我国在许多城市都建立了交通诱导系统。

交通诱导系统(Traffic Guidance System),也称为交通路线引导系统(Traffic Route Guidance System),其包括交通信息控制中心、通讯系统和交通诱导信息发布系统三个部分构成,是基于计算机、互联网、通信等现代技术,根据出行者的起讫点向车主提供最优路径选择或是通过获得实时交通信息帮助车主找到一条从起点到目的地的最优路线。这种系统的主要优点在于把人、车、路综合起来加以考虑,通过诱导车主的行为来改善路面交通状况,减少车辆在道路上行进的逗留时间,合理分配路网中各个路段的交通流,对防止交通拥堵的发生具有重要作用。

图五 交通诱导系统

三、城市道路停车管理系统功能

城市停车管理系统须同时满足多项功能,如信息收集、数据共享和资源整合等,以确保管理系统的高效平稳运转,提升管理监控能力和服务水平。

(一)信息收集、分析和判断

在各系统采集相关信息后,将所有采集到的信息用后台的计算软件进行分析研究,获取可以使用的停车信息,为此后正确及时提供停车信息和科学调度提供合理依据。

(二)数据共享

停车管理不仅是城市智能交通建设的重要组成部分,而且对城市的公共资源的充分利用有极为重要的推动作用,因此系统必须具备一定的兼容性,可以与其他系统实现相互的数据共享和信息传输,这样就可以对相关联的系统进行统一管理和维护,最大程度的利用现有设施和设备,实现资源的最优利用,发挥资源的最大价值。

(三)违章停车动态监控和管制

借助电子眼、视频摄像设备和雷达监测装置对城市道路的停车状态进行实时的监控,尤其是交通流量大的核心区域。管理系统指挥中心也可以利用道路摄像装置,对道路和停车场内的停车情况进行随时检查,在第一时间发现并解决违章停车行为。

(四)停车诱导和信息提供服务

在交通信息和停车信息的采集后,管理系统指挥中心可以提前发现不同种类的可用停车信息,这就可通过交通诱导屏为出行者提供更多可靠准确的停车信息,同时通过各系统的信息传输实现共享以提供高水平的服务。

四、城市道路停车管理系统设计

(一)数据采集,奠定基础

数据采集是信息提供的前提,是城市道路停车管理系统的基点。数据采集是数据分析、发布和共享的不可或缺的基础,其目的在于利用现有的数据收集装置对城市范围内所有的停车资源进行收集整理、加工分析出具体可用的停车场所,比如空闲车位位置、车费计算方法和违章停车信息。这一层次的数据收集主要是通过道路上的各种摄像装置、雷达设备和超声波技术实现,在收集数据后,通过计算机整理、存储得到的数据,,在动态实时更新的同时确保管理系统的可靠运行和获取即时数据,以此为将来的信息提供建立坚实基础。

(二)数据分析,精确处理

数据分析是将所有数据进行精确处理,是城市道路停车管理系统水平提高的关键。以设备采集的数据为基准,借助信息挖掘技术进一步挖掘收集的信息,利用数学模型对大量数据进行处理与分析,确保时刻都能掌握城市的停车信息,此外,还可以借助对Hadoop技术的合理利用来保证数据分析的迅速准确,运用NoSQL技术对数据进行存储和管理,最后通过HBase对数据进行高速存取。结合停车管理系统的具体要求,获得能够帮助出行者做出停车判断的必要信息,并保证所提供的信息的准确性、真实性和及时性,增强管理系统功能的多样性。数据的准确性要求数据分析模型具有极高的精确度,必须经过严谨的分析和论证并对数据分析模型进行定期检测评估。信息的真实性则要求信息必须根据实时的停车信息向车主提供停车信息,这可以借助大数据技术、云计算技术作为支撑。

(三)终端处理,信息提供

对数据分析后得到的结果进行存取,按管理系统终端的要求向车主提供相应信息,是城市道路停车管理系统的最终目标。终端处理直接面向服务对象,所提供的信息必须具有便利性,保证用户能够及时理解和使用,同时终端设备的操作界面应简洁、智能,实现人机交互。向受众的信息提供可以通过自媒体技术,以微信公众号、微博和电台等平台向公众发布实时的停车位置和价格,这样既可以向手机、平板电脑等电子设备发送也可以向汽车自带的电子设备传递,让广大车主可以及时发现自己附近的可用停车位,减少不必要的寻车时间,提高车主对管理系统的信赖度和满意度。

(四)数据共享,最优利用

数据共享是将停车信息最优利用的重要一步,也是停车管理系统提高服务水平的关键举措。将终端处理所得信息在所有公共信息系统分享,以保证停车信息的最大利用,进而为整个城市乃至整个中国的城市交通管理优化提供可靠基础。数据共享可以借助SOA技术完成各个公共系统间的数据交换共享,SOA架构便于维护且实用性极强,通过该技术的科学利用,可以轻松的在各系统之间实现共享。

结束语

总之,停车管理系统事关整个社会的有效运作,科学合理的管理系统可以减少出行者寻找停车位的时间,从而实现社会资源利用的最大化。同时,通过对管理系统的科学规划和设计、不断完善和改进,提高数据采集、分析、处理和共享的及时准确,将现有的全部设施融为一个系统,提高效率,对提升我国城市管理水平,形成良好的交通秩序,减少交通违法现象及有效解决目前我国停车难问题均具有重要意义。

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论文作者:高登繁

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/11

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