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技術(shù)好文:智慧停車的核心技術(shù)及其發(fā)展

2019-03-27 09:18 中國(guó)安防行業(yè)網(wǎng)

導(dǎo)讀:涉及城市的道路、交通、停車幾個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)

停車 智慧停車,智慧停車,智慧交通,出入口控制

圖片來(lái)自“東方IC”

為解決道路停車問(wèn)題,合理利用道路資源,緩解“一位難求”的城市停車現(xiàn)狀,需要對(duì)城市的道路、交通、停車進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃、優(yōu)化和管理,在應(yīng)用過(guò)程中主要涉及以及幾個(gè)領(lǐng)域及相關(guān)技術(shù):  

一、停車場(chǎng)出入口控制技術(shù)  

(一)出入口控制機(jī)  

最早開始有停車出入口管理的概念是從人工收費(fèi)逐步演變成用設(shè)備來(lái)替代,而當(dāng)時(shí)的設(shè)備僅僅是有票箱和道閘兩種組成,當(dāng)車主進(jìn)場(chǎng)時(shí)候主動(dòng)取卡,同步票箱發(fā)出報(bào)警信號(hào)給道閘使道閘開閘,車主出場(chǎng)的時(shí)候把IC交由崗?fù)な召M(fèi)人員,平臺(tái)根據(jù)制定的收費(fèi)規(guī)則以及IC卡的進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間差來(lái)完成收費(fèi)同步開閘?! ?/p>

但是隨著這種刷取卡的普及后,市場(chǎng)發(fā)現(xiàn)這種進(jìn)出場(chǎng)的效率在大型綜合體、商場(chǎng)、醫(yī)院這種車流量較大的場(chǎng)所,效率非常低下,經(jīng)常導(dǎo)致出入口擁堵,所以整個(gè)市場(chǎng)需要由新的技術(shù)來(lái)替代這種傳統(tǒng)的票箱技術(shù),因此射頻技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生?! ?/p>

(二)視頻技術(shù)  

之前兩種技術(shù)存在的局限在視頻技術(shù)上都不會(huì)出現(xiàn),主要原因在于車牌是每輛車的唯一標(biāo)簽,通過(guò)視頻技術(shù)識(shí)別每輛車的車牌信息作為進(jìn)出場(chǎng)的唯一憑證,不需要發(fā)卡也不需要刷取卡,做到了無(wú)感進(jìn)出場(chǎng)的體驗(yàn),這也是當(dāng)下主流的停車場(chǎng)出入口控制技術(shù)?! ?/p>

視頻技術(shù)應(yīng)用在停車場(chǎng)出入口主要設(shè)備組成有:出入口抓拍相機(jī)、道閘、軟件平臺(tái)以及其他相關(guān)配件,當(dāng)車輛進(jìn)入車場(chǎng)時(shí),出入口抓拍相機(jī)通過(guò)圖像算法技術(shù),準(zhǔn)確識(shí)別出車輛的車牌信息、入場(chǎng)時(shí)間、車身顏色等,同時(shí)上報(bào)給平臺(tái),在車輛出場(chǎng)時(shí)候也通過(guò)車牌識(shí)別,然后根據(jù)平臺(tái)制定的收費(fèi)規(guī)則完成繳費(fèi)后車輛即可出場(chǎng)。  

當(dāng)然視頻識(shí)別技術(shù)也存在一些局限,主要存在對(duì)車牌識(shí)別無(wú)法做到識(shí)別率100%,主要原因還是在于會(huì)出現(xiàn)各種狀況的車牌,比如:陰陽(yáng)牌、污損牌、車牌遮擋、傾斜車牌等等,所以視頻技術(shù)對(duì)圖像算法依賴很高,需要以視頻技術(shù)為核心的廠家不斷優(yōu)化算法從而提高車牌識(shí)別率。

二、地下停車場(chǎng)引導(dǎo)及反向?qū)ぼ嚰夹g(shù)  

(一)超聲波技術(shù)  

對(duì)于以前大型地下停車場(chǎng)車主都會(huì)存在找車位難、找車難等問(wèn)題,最早的時(shí)候以艾科、科拓、捷順等老牌停車場(chǎng)廠家為代表的超聲波誘導(dǎo)技術(shù)廣泛應(yīng)用在地下停車場(chǎng)引導(dǎo)?! ?/p>

主要是通過(guò)在每個(gè)車位上方放置超聲波探測(cè)器和紅綠雙色指示燈,當(dāng)車位狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)候,超聲波探測(cè)器會(huì)下發(fā)指令給指示燈使其顏色改變,探測(cè)器通過(guò)RS485線把車位狀態(tài)信息上報(bào)給超聲波管理器,多個(gè)超聲波管理匯聚到一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制器,節(jié)點(diǎn)控制器主要用于數(shù)據(jù)的匯聚和上傳給平臺(tái),由平臺(tái)把余位信息下發(fā)到部署在各個(gè)場(chǎng)內(nèi)路口的室內(nèi)誘導(dǎo)屏,告訴車主不同方向的余位信息。  

超聲波技術(shù)的應(yīng)用確實(shí)緩解了不少車主找車位難的問(wèn)題,但是車主找車難的問(wèn)題依然沒(méi)有得到很好的解決。深圳迪蒙以視頻技術(shù)為代表的安防廠家進(jìn)入這塊停車市場(chǎng),把視頻技術(shù)應(yīng)用于地下停車場(chǎng)的引導(dǎo)和反向?qū)ぼ囍??! ?/p>

(二)視頻技術(shù)  

把視頻技術(shù)從停車場(chǎng)出入口延伸到地下停車引導(dǎo)及反向?qū)ぼ囍泻?,提高了車主的找車位和找車的便捷性。其核心技術(shù)還是在于車位前方放置的視頻車位檢測(cè)器,通過(guò)視頻車位相機(jī)的圖像算法、車輛建模等技術(shù)來(lái)判斷當(dāng)前覆蓋的2/3/6車位的車位狀態(tài)和車牌信息,只要有一個(gè)空車位,車位相機(jī)的指示燈就會(huì)依然顯示綠色,滿車位就顯示紅色。車位相機(jī)通過(guò)前端識(shí)別車牌和車位狀態(tài)的方式,直接把結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式上報(bào)給平臺(tái),然后平臺(tái)把余位信息下發(fā)至各個(gè)室內(nèi)誘導(dǎo)屏,完成車位引導(dǎo)環(huán)節(jié)。另外在各個(gè)電梯廳或者關(guān)鍵位置放置尋車機(jī),在尋車機(jī)上輸入車牌信息可直接反饋一條最短到車輛的路徑,極大的緩解車主尋車難的問(wèn)題?! ?/p>

三、道路停車技術(shù)  

傳統(tǒng)手持終端收費(fèi)  

從目前來(lái)看,國(guó)內(nèi)還有很多城市的道路停車收費(fèi)沿用傳統(tǒng)的人工收費(fèi)方式,每位收費(fèi)人員配備1臺(tái)收費(fèi)POS機(jī),通過(guò)手工錄入車牌信息并通過(guò)移動(dòng)公網(wǎng)的方式回傳給平臺(tái),車主離場(chǎng)時(shí)也通過(guò)POS上顯示繳費(fèi)金額進(jìn)行人工收取,從2016年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看,又新增58個(gè)城市使用了這套傳統(tǒng)的技術(shù)手段?! ?/p>

但是這套技術(shù)手段人工效率低,通常一個(gè)收費(fèi)人員管理15個(gè)車位就已經(jīng)滿負(fù)荷工作,卻也不能改變“跑冒滴漏”現(xiàn)象,所以這種傳統(tǒng)技術(shù)手段慢慢會(huì)被淘汰,然而這種傳統(tǒng)的停車技術(shù)已經(jīng)被稱為“道路停車2.0”  

地磁+pos  

道路停車中地磁技術(shù)的應(yīng)用把“道路停車2.0”推向“道路停車3.0”,其原理相對(duì)比較簡(jiǎn)單明了,在每個(gè)車位上放置1臺(tái)地磁探測(cè)器?! ?/p>

當(dāng)車輛駛?cè)胲囄粫r(shí)候,車輛切割地球磁感線而造成磁場(chǎng)的變化,地磁探測(cè)器檢測(cè)到這種磁場(chǎng)變化后認(rèn)為當(dāng)前車位被占用,然后地磁探測(cè)器通過(guò)無(wú)線方式把車位狀態(tài)上報(bào)給地磁管理器,地磁管理器把多個(gè)地磁探測(cè)器上報(bào)上來(lái)的車位狀態(tài)以及車輛入位時(shí)間通過(guò)移動(dòng)公網(wǎng)方式上報(bào)給平臺(tái)開始計(jì)費(fèi),同時(shí)平臺(tái)把對(duì)應(yīng)車位狀態(tài)信息下發(fā)給對(duì)應(yīng)權(quán)限的POS機(jī),由收費(fèi)人員完成車牌信息錄入工作。  

當(dāng)車輛離場(chǎng)時(shí),仍然需要人工去收費(fèi),避免不了“逃單”現(xiàn)象?! ?/p>

地磁技術(shù)的應(yīng)用雖然提高了道路停車收費(fèi)管理員的效率,但是關(guān)鍵在于地磁探測(cè)器檢測(cè)的準(zhǔn)確率,究其原因還是在地磁算法層面的準(zhǔn)確率,比如在機(jī)場(chǎng)邊上、商圈中心都會(huì)存在交變磁場(chǎng),在變電站、地鐵站邊上的強(qiáng)磁場(chǎng),就需要靠算 法去過(guò)濾這些干擾。還有一類情況就比如:車輛在車位上停放超過(guò)24小時(shí)后,是否會(huì)把當(dāng)前停車狀態(tài)的磁場(chǎng)當(dāng)作基準(zhǔn)磁場(chǎng)而車輛離開判斷為有車狀態(tài),這種情況也需要靠算法去過(guò)濾,  

視頻樁+pos  

在每個(gè)車位放置一臺(tái)視頻車位檢測(cè)器,用于判斷車位狀態(tài)和識(shí)別車牌信息,設(shè)備上集成7色指示燈、超聲波探測(cè)器和抓拍相機(jī)。7色指示燈滿足業(yè)主個(gè)性化需求,比如VIP車主或高端車主對(duì)應(yīng)可顯示黃色,超聲波探測(cè)器用于輔助檢測(cè)車位狀態(tài)提高車位判斷準(zhǔn)確率,抓拍用于車牌、車身顏色等信息的識(shí)別?! ?/p>

終端管理盒給前端視頻車位檢測(cè)器供電、傳輸、存儲(chǔ)以及通過(guò)無(wú)線網(wǎng)橋方式把數(shù)據(jù)上報(bào)給云平臺(tái)。云平臺(tái)負(fù)責(zé)把各個(gè)終端盒上傳上來(lái)的數(shù)據(jù)做匯聚和處理,對(duì)于車主端APP主要是服務(wù)于車主進(jìn)行自助繳費(fèi)、車輛監(jiān)控、車場(chǎng)導(dǎo)航、余位信息查看以及廣告信息獲取。而收費(fèi)人員的POS主要是來(lái)處理平臺(tái)下發(fā)的車輛不規(guī)范停車情況,確保車輛有序停車?! ?/p>

四、誘導(dǎo)發(fā)布  

為了讓整個(gè)道路停車形成閉環(huán),需要在各個(gè)重要路段設(shè)置城市停車分級(jí)誘導(dǎo)屏,用于提醒車主各個(gè)停車場(chǎng)余位信息,緩解因?yàn)檐囍髡臆囄欢鴰?lái)的無(wú)效行駛從而緩解城市交通系統(tǒng)的擁堵和減少尾氣排放?! ‖F(xiàn)有的城市分級(jí)誘導(dǎo)屏主要分為一級(jí)誘導(dǎo)屏、二級(jí)誘導(dǎo)屏、三級(jí)誘導(dǎo)屏,一級(jí)誘導(dǎo)放置于核心路段,用于顯示周邊停車場(chǎng)的余位信息,目前的一級(jí)誘導(dǎo)主要有全點(diǎn)陣和光帶復(fù)合屏兩種?! ?/p>

二級(jí)誘導(dǎo)屏一般設(shè)置在各個(gè)停車場(chǎng)周圍主要的路口,向即將通過(guò)路口的、需要停車的司機(jī)傳達(dá)沿路口各個(gè)方向的停車場(chǎng)空車位狀況、行車方向及行車距離等信息,可顯示多處停車場(chǎng)空余車位的實(shí)時(shí)信息。  

五、城市停車統(tǒng)一管理  

目前國(guó)家正在大力推進(jìn)RFID電子車牌,通過(guò)政策層面推動(dòng)電子車牌的普及,主要還是為了統(tǒng)一管理車輛,通過(guò)發(fā)放的電子車牌上添加車輛信息、車主信息、年檢信息等然后在各個(gè)路段中設(shè)置RFID讀頭,對(duì)過(guò)車數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取上報(bào),同時(shí)結(jié)合出入口抓拍相機(jī)做視頻取證,降低了對(duì)出入口抓拍相機(jī)的要求?! ?/p>

基于深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用,出入口抓拍相機(jī)中,提高車牌識(shí)別、車身顏色、車型車系的識(shí)別率,同時(shí)提取其他非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),車牌不再只是車輛的唯一標(biāo)識(shí),可以是前擋風(fēng)玻璃的某一掛件或者是紙巾盒等其他物品,大大提高了車輛進(jìn)出效率,基本可以做到100%的識(shí)別進(jìn)出場(chǎng)。  

六、未來(lái)支付  

目前不少智慧停車公司聯(lián)袂支付寶推出“無(wú)感支付”,其技術(shù)背后主要是通過(guò)平臺(tái)打通,利用支付寶強(qiáng)大的支付功能實(shí)現(xiàn)停車?yán)U費(fèi),但是這種模式還是存在對(duì)“套牌車”支付問(wèn)題無(wú)法解決。  

隨著智能化不斷前移,前端設(shè)備尤其是以出入口抓拍相機(jī)為代表,在不久的將來(lái)要實(shí)現(xiàn)“人臉面部特征”的精準(zhǔn)抓拍是完全有可能做到,所有停車場(chǎng)出入口系統(tǒng)都統(tǒng)一上云端,所有出入口抓拍出來(lái)的人臉都和云端人臉庫(kù)進(jìn)行比對(duì),同時(shí)云端也打通“支付寶或微信及其他支付通道”,實(shí)現(xiàn)以“人臉面部特征”為唯一識(shí)別標(biāo)簽的支付方式,這樣解決了僅僅靠車牌作為唯一標(biāo)簽來(lái)支付的漏洞。