（交通运输规划与管理专业论文）停车诱导系统及实施方法研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 随着城市经济的快速发展和机动车拥有量的迅猛增加，目前许多大中城市， 尤其是商业区或中心城区存在停车难的问题。停车难一方面是停车供需矛盾突出 造成的，另一方面也是缺乏科学管理所致，较为明显的是有的停车场车满为患， 有的停车场却因停车量不足而经营困难。因此，很多城市把建设停车诱导系统提 上了发展城市智能交通的日程。 鉴于我国停车诱导系统建设还处于初期阶段，许多理论还不完善，因此，本 文针对我国城市智能交通的发展现状，结合国内外停车诱导系统的发展特点，探 讨了未来建设停车诱导系统的可行方案及相关配套措施。 停车诱导系统包括信息采集、信息处理、信息发布和信息传输四个部分。本 文从系统功能和结构出发，对系统进行了规划设计，进而提出了各组成部分的实 施方法。信息采集分为停车场车位采集和路边车位采集，本文就信息采集对象和 功能对各种采集方式的特点作了论述，并进行了适应性分析；信息处理是停车诱 导系统的核心部分，本文就车位误差处理提出了自己的见解：信息发布主要就发 布内容、发布屏的分级形式、区域划分、发布屏的设计和选址等作了研究；根据 数据传输特点，以三种通信方式实例阐述了信息传输方案。 为保障停车诱导系统的顺利实施，本文就驾驶员的行为，停车管理制度、法 规及政策，投融资模式提出了建设性措施，并在系统评价中提出了基于参与者和 系统目标的评价方法。 最后用一个的实例来验证停车诱导系统建设方案的实践性。 关键词：停车诱导系统信息采集信息处理信息传输 信息发布系统评价实施方法 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to f e c o n o m y , m o r ea n dm o r ep e o p l eh a v eo w n e d m o t o r c a ri n m o s tu r b a na r e a a sar e s u l t ，i ti sv e r yd i f f i c u l tt of i n dap a r k i n gp l a c e ，e s p e c i a l l yi n c o m m e r c i a ld i s t r i c ta n dc e n t e ro f c i t y t h a tp h e n o m e n o na p p e a r st o om u c hr e m a r k a b l e b e c a u s eo ft w or e a s o n s ，o n ei st h ec o n t r a d i c t i o nb e t w e e ns u p p l e m e n ta n dd e m a n do f p a r k i n gs p a c e ，a n dt h eo t h e ri sl a k eo fs c i e n t i f i cm a n a g e m e n t ，t h e r e f o r e ，b u i l d i n ga p a r k i n g g u i d a n c ea n di n f o r m a t i o n s y s t e m ( p g i s ) b e c o m e a i m p o r t a n tt h i n g o f d e v e l o p m e n ti n t e l l i g e n tt r a n s p o r t a t i o ns y s t e m ( i t s ) i nm a n y c i t i e s b e c a u s et h ed e v e l o p m e n to ft h ep g i si si ni n i t i a ls t a g e si nc h i n aa n di t st h e o r i e s a r en o tp e r f e c t ，t h i sp a p e ra d v a n c e ds o m ef e a s i b l em e t h o d sa n da s s i s t a n tm e a s u r e st o b u i l dp g i si nt h ef u t u r e a c c o r d i n gt ot h e e x i s t i n gc o n d i t i o n so f i t s p g i sc o m p r i s e si n f o r m a t i o nc o l l e c t i o n ，i n f o r m a t i o np r o c e s s i n g ，i n f o r m a t i o n t r a n s m i s s i o na n di n f o r m a t i o n p u b l i c a t i o n t h r o u g h t h e a n a l y s i s w i t ht h e s y s t e m s t r u c t u r ea n df u n c t i o no fp g i s ，t h i sp a p e rm a k e sas y s t e md e s i g na n da d v a n c e ss o m e e n f o r c e a b l em e t h o d sa b o u tf o u r s u b s y s t e m s i n f o r m a t i o n c o l l e c t i o ni n c l u d e st h e p a r k i n gl o ta n dt h er o a d s i d ep a r k t h i sp a p e rd i s c u s s e st w om o d e s c h a r a c t e r i s t i c ， f u n c t i o na n d a d a p t a b i l i t y a b o u t w a y s o fi n f o r m a t i o nc o l l e c t i o n i n f o r m a t i o n p r o c e s s i n g ，a sa c o r eo fp g i s ，f o t m das o l v em e t h o do nd i s p a r i t yo f p a r k i n gq u a n t i t y b e t w e e nt h ep u b l i c a t i o nb o a r da n dt h ep a r k i n gp l a c e i n f o r m a t i o np u b l i c a t i o ns t u d i e s i n f o r m a t i o nc o n t e n t ，a n dp a r t i t i o no f r e g i o n ，g r a d ef o r m ，d e s i g na n dp o s i t i o na b o u tt h e p u b l i c a t i o nb o a r d i n f o r m a t i o nt r a n s m i s s i o nd i s s e r t a t e sc o m m u n i c a t i o n ss c h e m ew i t h t h r e ee x a m p l e s i no r d e rt oe n s u r ep g i st oi m p l e m e n t s m o o t h l y , t h i st h e s i sg i v e ss o m es u g g e s t i o n s ， w h i c hc o n c e r t ia b o u tt h ed r i v e rb e h a v i o r ，p a r l d n ga d m i n i s t r a t i o ns y s t e m ，p a r k i n gl a w a n dr e g u l a t i o n ，c a p i t a li n v e s t m e n tm o d e la n df i n a n c i n g ，a n db r i n g sf o r w a r dav a l u a t i o n 华中科技大学硕士学位论文 m e t h o di ns y s t e me v a l u a t i o nw h i c hb a s e so np a r t i c i p a t o r sa n ds y s t e mo b j e c t s l a s t l y ，t h ep a p e rg i v e sap r o j e c tt oc e r t i f i c a t et h ep r a c t i c a l i t yo f m e t h o d sa b o u tt h e b u i l d i n go f p g i s k e yw o r d ：p a r k i n gg u i d a n c ea n d i n f o r m a t i o ns y s t e mi n f o r m a t i o nc o l l e c t i o n i n f o r m a t i o np r o c e s s i n gi n f o r m a t i o nt r a n s m i s s i o n i n f o r m a t i o np u b l i c a t i o n s y s t e m a t i ca s s e s s m e n t i m p l e m e n t i n gm e t h o d i i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研冤工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表蕞撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：毅名孓骂 日觏：如释s 羁啦 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本论文属- - 7 - 不保密口。 ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名；豸芝形缶马 日期驰惨垆 指导教师签名橱q 易仰 华中科技大学硕士学位论文 1 1 课题背景 1 1 1 问题提出 1 概述 随着城市经济的快速发展和人民生活水平的提高，快捷、便利的出行方式成 为人们追求的目标，私人小汽车由于其灵活的门到门运输而成为人们出行的首选 工具【”。去年以来，中国汽车市场产销两旺。据统计，目前我国私人汽车的保有量 已经突破1 0 0 0 万辆，平均每1 2 0 多人就拥有1 辆私家车，我国已经进入私人购车 时代。据资料显示，在一些经济发达、私车拥有量居高的城市，大多存在着停车 位紧缺问题“1 。据2 0 0 2 年资料表明，北京拥有机动车约1 7 5 8 万辆，其中私车超 过1 0 7 万辆，城八区范围登记机动车8 0 多万辆，能够提供给社会的公共停车位只 有1 1 8 万个( 含路侧停车位2 8 万个) 。按国际通行标准，公共停车场泊位数( 不 含基本停车位) 的比例应占车辆保有量的3 0 左右，按此标准计算，北京市机动 车公共停车位应不少于5 0 万个，城区不得少于2 4 万个。对于快速发展的中国各 个城市，停车难也随着城市经济的快速发展和汽车数量的激增接踵而来。 “停车难、难停车”已成为城市交通中最为棘手的问题之一，因为它不仅仅 是静态交通问题，作为动态交通的起点和延续，也影响着整个城市交通系统的正 常运转【3 】。停车难一方面是停车供需矛盾突出造成的，另一方面也是缺乏科学管理 所致，最为明显的是在繁华的市中，t i 或商业区，大多数驾车者会因找不到停车场 或停车位而长时间地在密集车流中绕行，增加了道路负荷，而有的停车场车满为 患，以致于车辆进出困难；有的停车场因停车量不足而亏损严重，以致于停车产 业的发展举步维艰。 为缓解上述地区的停车难问题，许多城市把发展停车产业，加强静态交通管 理作为缓解交通拥堵的主要对策，但交通需求总是趋向于超过交通的供给，城市 交通的供需不平衡是绝对的，平衡只是暂时的、相对的。从交通管理的角度看， 控制中心区的停车位供给可以抑制停车需求，有助于降低道路负荷，加强停车场 的数量建设并不能彻底解决停车问题，相反会带来交通拥挤【4 l 。因此，如何充分利 用停车场才是大多数市中心和商业区的主要出路。 华中科技大学硕士学位论文 1 1 2 研究缘由 停车诱导系统( p a r k i n gg u i d a n c es y s t e mo rp a r k i n gg u i d a n c e a n d i n f o r m a r i e ns y s t e m ，一般简称p g i s ) 是以多级信息发布为载体，提供停车场( 库) 的位置、空满状态等信息。指引驾驶员停车的系统 5 l 口鉴于停车诱导是智能交通系 统在停车领域的应用，本人参考国内为文献【6 7 1 ，把停车诱导系统与其它智能交通 系统充分融合，提出如下概念：停车诱导系统是以促进停车场及相邻道路的有效 利用为目的，从交通系统优化角度对各种采集信息进行系统处理，并通过多种方式 向驾驶员提供停车场的位置、使用状况、路线以及相关道路交通状况等信息，引导 驾驶员最有效地找到停车位的系统。 近几年，我国有关专家和部门对停车诱导系统进行了广泛的研究，北京和上 海也在一些地区建立了示范性的停车诱导系统，但我国的停车诱导系统基本上处 于探索阶段，无论是从信息采集和发布方式，还是诱导区域面积和系统效果等都 无法与国外的停车诱导系统相比，并且缺乏系统性和规范性，妨碍了停车诱导系 统功能的发挥。本课题是在国内外停车诱导系统建设的基础上，结合我国智能交 通系统发展情况，对停车诱导系统的实旌方法进行了全面研究和实践性的分析， 以期为未来的停车诱导系统建设提供参考依据。 1 2 停车诱导系统在智能运输系统的位置 智能运输系统是当代科学技术充分发展进步的背景下产生的，旨在将先进的 信息技术、数据通信技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地综合运用于 地面交通管理体系，从而建立起一种大范围、全方位发挥作用的，实时、准确、 高效的交通运输管理系统。1 。在美国，停车诱导系统是先进的出行者信息系统的部 分。中国的智能运输系统起步较晚，基本上处于对外国研究成果的介绍、学习阶 段，图l l 为中国在2 0 0 1 年提出的智能交通系统框架，其中停车诱导系统为交 通诱导系统的一部分o ”。目前，相对其它子系统，我国部分大城市对停车诱导 系统的需求已变得尤为迫切，如北京为迎接奥运和保持城市可持续发展，已把停 车诱导系统作为智能交通管理系统五个课题之一。( 北京智能交通系统技术开发 与应用项目包括奥运智能交通系统规划、北京市交通综合信息平台、智能交通管 理系统、停车诱导系统应用试点和先进公交系统) 2 华中科技大学硕士学位论文 图1 一l 中国的智能交通系统框架( 2 0 0 1 年) 1 3 停车搜寻过程与建设停车诱导系统的意义 1 3 1 停车搜寻过程分析 停车选择可以看作一个驾车者做出一系列决策的搜寻过程，由于驾驶员及外 界信息条件的不同，驾车者相应有不同的出行流程。一般来说，驾驶员总是按照 经验寻找车位，但往往这种靠经验的搜寻过程却不是最好的选择 4 9 】。 图1 2 表示驾驶员不熟悉停车区域情况，也无停车诱导系统的搜寻过程。 图1 3 表示驾驶员熟悉停车区域情况，但无停车诱导系统的搜寻过程。 图1 4 表示建立了完善停车诱导系统( 此处的完善是指驾驶员可随时随地查询 停车信息) 区域的驾驶员的搜寻过程。 从上述三个图可以看出： 1 ) 当驾驶员熟悉停车区域情况时，可以缩短驾驶员搜寻停车场的路程。 2 ) 当建立了完善的停车诱导系统时，不仅可以缩短驾驶员搜寻停车场的路程， 还可以减少驾驶员的出行行为。 1 3 2 建设停车诱导系统的意义 对于不同的区域和不同的交通环境，停车诱导系统的作用有很大的差异，下 面主要从社会、驾驶员和停车场三方面对停车诱导系统的意义进行分析。 3 华中科技大学硕士学位论文 图1 2 驾驶员的搜寻过程一 图l 一3 驾驶员的搜寻过程二 1 ) 引导驾驶员尽快找到停车位，缩短停车时间，提高进入诱导区域内人员的 工作和生活效率，从而提升商家的商气和人气指数。 2 ) 通过实现信息化、智能化、网络化的管理模式，促使停车场利用均衡化。 3 ) 降低因寻找停车泊位而产生的无效交通，提高道路的使用率，有利于交通 疏导，在一定程度上缓解了诱导区的交通压力，从而改善城市交通状况。 4 ) 优化停车环境，杜绝乱停乱放、减少占用非停车用地现象。 4 华中科技大学硕士学位论文 图l - - 4 驾驶员的搜寻过程三 5 ) 提高停车场周转率，降低空置率，同时保障了停车场的经济效益。 6 ) 全方位的停车信息采集不仅为停车诱导系统提供了准确的车位数据和实时 的交通信息，也为城市规划和交通管理提供决策依据。 7 ) 诱导系统的实施要求高水平的停车场建设和管理，这为停车场的规范化和 智能化发展奠定了基础，提高了停车服务的整体功能和管理水平。 1 4 论文内容安排 就停车诱导系统的研究来说上，论文多，专著少，而且论文大部分局限于系 统结构的讨论，缺乏深入分析，可操作性都不强，比较泛。基于此，本文强调与 华q - 科技大学硕士学位论文 具本的交通环境紧密结合，注意系统建设方案的实用性，力争学有所用。 本论文分为六章，每章研究的具体内容如下。 第一章为概述，简单介绍了本论文的研究背景，停车诱导系统在城市智能交 通系统的位置，分析了停车搜寻的流程，然后对停车诱导系统的意义进行了阐述。 第二章具体介绍国内外停车诱导系统的建设和发展，借此对国内外停车诱导 系统的特点进行总结。 第三章为本论文的核心部分，对停车诱导系统的总体结构和功能进行了分析， 然后以区域停车诱导系统为例，对系统的逻辑结构、物理结构、数据流程与网络 等进行了较为详尽的分析和设计。 第四章分别对停车诱导系统的信息采集、信息发布和通信方案进行了论述和 比较，提出了各种方案的适应性和处理方法。 第五章为系统保障措施研究，主要从驾驶员的停车行为、停车管理体制、政 策与法规，投融资模式方面考虑停车诱导系统的实施建议和保障办法。 第五章对系统整体功能的评价内容作了论述，并提出了基于停车参与者与系 统目标一整套系统评价方法。 第六章用金融街停车诱导系统的建设实例来体现停车诱导系统建设方案的实 践性。 华中科技大学硕士学位论文 2 国内外停车诱导系统综述 2 1 国内停车场诱导系统综述 2 1 1国内停车场诱导系统建设与发展 目前国内已建成的停车诱导系统主要有上海的黄浦区示范工程，北京的西单 和王府井示范工程；计划新建的停车诱导系统包括北京的金融街和新世界、太原 的开化寺、青岛的汇泉广场、沈阳的北方图书城、杭州的武林广场和灵隐风景区、 深圳的地王一书城片区等。近期，广州市将筹资5 0 0 0 万元建设停车诱导系统，该 系统将在繁忙路段率先推出，在主要路段设立多个电子显示牌，滚动发布周边停 车场的空车位信息。上海也正计划逐步在全市各商业中心区域推广停车诱导系统， 2 0 1 0 年实现无缝隙覆盖。下面为国内已建成的停车诱导系统的具体情况。 1 ) 上海的停车诱导系统 上海黄浦区“停车诱导系统”示范工程分两期进行，一期于2 0 0 2 年i 月2 4 日正式开通，工程选择以黄浦区停车问题最为突出的中央商务区( c b d ) 地区为主 范围，东至黄浦江、西至西藏中路、北至苏州河、南至延安东路区域，涉及1 8 个 停车场、3 8 0 0 多个车位。2 0 0 3 年底完成的二期工程集中在人民广场、豫园周边地 区和西藏路附近。整个工程共有3 6 处、6 4 块停车诱导发布牌，覆盖了整个黄浦区 中心区域，包括3 9 个对外开放停车库的5 9 0 0 余个车位。 2 ) 北京停车诱导系统 北京第一套停车诱导系统于2 0 0 1 年1 2 月2 0 日在王府井全面开通运行，该套 系统首先连通1 0 个停车场的2 9 9 5 个停车位，占该地区停车位总数的8 0 以上。 系统除3 块大型电子发布牌以外，所有停车场入口全都安装有小型电子发布牌， 一共4 8 块。 北京西单地区停车场诱导系统于2 0 0 2 年7 月9 日正式开通，该系统涉及到1 0 个地下停车场，1 4 0 0 多个车位，采用3 块大型电子发布屏和3 8 块小型电子发布屏 对车位具体利用情况迸行实时发布。 7 华中科技大学硕士学位论文 2 1 2 国内停车场诱导系统特点 从国内停车诱导系统的建设与运行来看，主要有以下特点： 1 ) 系统不仅有效改善了占路泊车状况，对缓解交通拥堵也起到了积极作用。 上海的停车诱导系统调试运转一个月的数据统计显示：加入系统的停车场泊位利 用率平均上升1 5 以上，其中，中福停车场泊位利用率从1 0 增至4 0 。北京西 单停车诱导系统溅少了西单地区1 5 9 6 的无效车流，有效缓解了备停车场停车分配不 均造成的影响，部分商家的停车场使用周转率由原来的2 0 提高到5 5 。 2 ) 系统主要由停车场信息采集、信息发布屏、控制中心和通信系统组成，黄 浦区停车诱导系统的通信系统采用无线方式，西单停车诱导系统的通信系统采用 全光纤方式，王府井停车诱导系统则采用无线和光纤的结合方式。 3 ) 系统建设以区域为主，面积较小，如西单停车诱导系统和王府井停车诱导 系统均不超过o 5 平方公里。 4 ) 信息发布仅采用l e d 这种单一形式，其中上海的l e d 发布屏采用三级方式， 北京的l e d 发布屏采用二级方式，详见4 3 2 节，信息内容均为实时的车位数量 或“空满”。 5 ) 车位采集仅考虑了停车场，且涉及停车场的数量和泊位数在诱导区域所占 的比例偏少。 2 2 国外停车场诱导系统建设与发展 2 2 i 国外停车场诱导系统建设与发展 世界上第一个停车诱导系统于1 9 7 1 年出现在德国的德国亚琛( a a c h e n ) 市”， 7 0 年代末英国也开始采用，其后逐渐在欧洲其它国家( 如法国) 和日本得到应用。 八十年代末全世界已有5 0 多个停车诱导系统在使用“。 日本在1 9 5 7 颁布了停车场法，大力推广鼓励路外停车场的建设。在1 9 9 7 年又对该法进行了修改，更名为车库法，新法中加大了管理力度，如对不具备 合法停车场地的车辆所有者给予重罚，直至追究刑事责任；日本的停车诱导系统 集成在日本警察厅开展的u t m s ( u n iv e r s a lt r a f f i cm a n a g e m e n ts y s t e m ) 项目中 它通过u t d s 的交通管理综合集成系统( i t c s ) 发布停车信息。到1 9 9 5 年，日本已 有4 0 个城市引进了停车诱导系统，如大阪卫星城i b a r a k i 的p g i s 管理着6 个公共 8 华中科技大学硕士学位论文 停车场和3 个私人停车场，使用的可变信息板有两类：一类称为“图形类信息板”， 是在一可变形地图上显示各停车场的可变性信息。它们安装在通往cbd 的主要 路线上，提供的信息有“满”、“空闲”或“关闭”：另一类称为“文字类信息板”， 是通过停车场的名称来引导驾车者，若某个停车场已饱和，它就在该停车场的名称 后显示“满”，若某个停车场空闲，它就显示一指向该停车场名称的绿色箭头。可 变信息板上的信息根据各停车场的使用情况每5 分钟更新一次“。 美国在1 9 5 6 年就对城市停车特性与城市规模的关系进行了研究，根据近7 0 个城市的调查结果总结出城市停车指南。美国的停车诱导系统是美国a t m s ( a d v a n c e d t r a n s p o r tm a n a g e m e n ts y s t e m ) 的组成部分之一，它通过中心处理 计算机处理公路交通情况与其它相关的数据，形成并更新交通管理信息数据库， 交通指挥控制中心通过如可变信息信号标志、无线电广播等各种设备传递和发布 相关的交通管理信息内容。停车诱导系统在美国也被称为先进停车信息系统( a p i s a d v a n c e dp a r k i n gi n f o r m a t i o ns y s t e m ) ，圣保罗商业区于1 9 9 6 年2 月建立了 美国的第一个a p i s ，该系统管理7 个停车库和3 个停车场，使用了5 6 个标志牌来 显示停车设施的位置和车位占用情况。其中4 6 个是静止引导标志，l o 个是电子标 志牌，一台中央计算机控制数据采集和把信息传送到电子标志牌发布有官1 0 个停 车场( 库) 后，就可跟着静止引导标志走，它们会引导驾车者到达他所选择的停 车场( 库) 讣”。 在德国的汉诺威，由于经常举办展会，使汉诺威及其附近地区交通负担过重， 众多车辆由于短时间内无法找到停车位置而引起交通混乱及阻塞。引迸先迸的交 通导向系统后，帮助参加展会的人员顺利到达展会举办处，同时迅速找到合适的 停车位置。到2 0 0 1 年底，法兰克福、科隆、柏林、汉堡、斯图加特等城市都建立 了先进的智能停车诱导系统。德国科隆市停车诱导系统开始于1 9 8 6 年，经过不断 完善和改进，目前覆盖了整个内城中心区，总的区域面积约4 5 平方公里，首先 作了肉城的区域范围内的停车场规划，在这个范围内包括3 6 个大型停车场和2 个 p * r 设施，即停车换乘设施( p a r k i n g + r i d e ) ，约1 7 0 0 0 个停车位。以科隆大教堂 为中心，将中心城区划分为四个区域，每个分区面积约1 平方公里，较大的1 6 平方公里，较小的0 8 平方公里l “。 2 2 2 国外停车场诱导系统特点 纵观西方发达国家的停车诱导系统可以看出，国外停车诱导系统发展主要表 9 华中科技大学硕士学位论文 现以下特点： 1 ) 作为城市智能交通系统的一部分，与其它智能交通系统( 如交通信息采集 系统、交通控制系统等) 紧密融合“”“”，充分发挥智能交通系统的整体效应。 2 ) 诱导面积大，包括停车场多，覆盖诱导区域的大部分公共停车泊位。 3 ) 信息采集点多、发布方式齐全。 4 ) 配套措施齐全，如高效的停车管理系统和停车换乘设施。 1 0 华中科技大学硕士学位论文 3 系统结构及功能设计 3 1 系统组成及总体结构 国内一般将停车诱导系统分为信息采集、信息发布、信息处理及信息传输四 个子系统，德克萨斯州大学( t h eu n i v e r s i t yo ft e x a s ) 的研究人员将外部接口 设施单独作为一个研究部分“。 1 ) 信息采集 通过远程监视装置、传感装置等采集对象区域内各停车场、路边车位以及道 路的相关信息，主要包括停车场和路边车位的使用状况、停车场关闭以及停车场 集散道路的交通信息( 如是否拥堵) 。车位信息采集主要有路外停车场信息采集 和路侧停车位信息采集两种方式。 2 ) 信息处理 信息处理系统将采集到的停车场使用状况以及周边道路信息加工处理成向驾 驶员提供的适当形式的信息，如停车场的空满( 剩余车位情况) 、集散道路是否 拥堵等。另外，信息处理系统还担负着存储停车场信息、加工处理停车场使用情 况的变化模式等任务。这些功能将为未来提供停车需求状况预报、停车位预约等 服务奠定基础。信息处理主要由管理中心硬件和系统软件来完成。 3 ) 信息传输 信息传输的基本任务是保证从信息采集系统到信息处理系统再到信息发布系 统的畅通，以实现数据在采集端、管理中心和发布端之间的交换。 4 ) 信息发布 信息发布的任务是将信息处理系统处理过的信息，以适当的方式向外界分若 干个层次发布出来。信息发布系统包括多种发布手段，女u l e d 发布屏，交通信息广 播及电视台，i n t c m o t 网络和手机查询等，远期考虑结合地理信息系统和车载导航 系统发布信息。发布信息内容包括停车场点位置、泊位和占用情况：周边停车服 务设施分布情况、与停车所关联的面向驾驶员的一切可能信息以及预约服务信息 等【2 0 】；停车诱导系统作为城市交通诱导系统的一部分，还可以发布其它交通流诱 导信息，如道路状况、交通状况以及气象信息等【5 ”。 华中科技大学硕士学位论文 根据诱导区域面积的大小及关联性，管理中心系统可设置为单级或多级。图3 一l 和图3 2 分别为单级和三级停车诱导系统的总体结构图。单级停车诱导系统 ( 即区域诱导系统) 比较简单，采集系统和发布系统均直接与管理中心相连。在 多级系统中，由于信息发布方式的多样性，其对外接口也表现多样性。下面若无 特别说明，本论文所论述的系统均为单级停车诱导系统。 从结构上看，区域诱导中心、总中心及中心接口属于上层，主要负责信息的 收集、处理及信息发布的控制等，车位信息采集和诱导屏信息发布属于下层，主 要负责车位信息采集和停车信息发布。 网 压亘蚕卜 _ - 鹰剽 ：誊j 鉴剥 j 停 路 生 侧 场 圭 信 位 息 信 采 息 集 采 系 集 系 统 统 图3 - 1 区域停车诱导系统总体结构图 1 2 华中科技大学硕士学位论文 面蒜磊孬哥i 磊i 妊面两 图3 2 多级停车诱导系统总体结构图 3 2 系统的主要功能要求 结合停车诱导系统的意义，要求系统满足如下功能【2 叫： 1 ) 实时准确地采集各停车场使用状况信息，并及时向管理中心输送。 2 ) 实现停车场的自动化管理，包括收费系统、计算机化管理以及数据的快速查询， 统计和分析。 3 ) 实现规划区域内所有停车场点与管理中心的互动，即实现单点停车场现有管理系 统与停车诱导系统中心软件在通信端口及物理设施上的整合，并保证管理中心在停车场 。了一旦兰兰竺限一 震i *wg*amqu一 1一忡博m一 4jhnh“ui震j图 华中科技大学硕士学位论文 的数量上有扩充的余地。 4 ) 具有与城市其它智能交通系统相衔接的扩充功能。 5 ) 管理中心具有较强的数据处理功能，包括停车场管理信息的整合、数据发布信息 可靠性的处理。 6 ) 采用信息发布屏方式对进入诱导区域的车辆提供关于可达停车场的具体位置和空 位状况信息。 7 ) 管理中心的车位信息查询，包括停车场的车位利用信息，l e d 显示牌的实时车位 信息以及停车场车次日流量变化图等。 8 ) 设备监控：监控、显示各停车场、远程显示牌运行状态。 9 ) 报表统计：包括车辆流量报表统计、停车场注册信息表统计、显示牌注册信息表 统计以及停车场内部车辆信息表统计等。 1 0 ) 注册信息登记：包括停车场注册登记、l e d 显示牌注册登记a 1 1 ) 系统管理：包括停车场内部车辆信息及权限、操作员管理权限及系统审计权限 ( 监控操作员工作过程) 。 3 3 系统逻辑结构 逻辑结构是组织复杂实体和关系的辅助工具，其重点是系统的功能性加工和 信息流口”。图3 3 为停车诱导系统的逻辑结构，其中具体体现了各子系统的功能， 信息流见图3 4 。 图3 3 停车诱导系统逻辑结构图 1 4 华中科技大学硕士学位论文 3 4 系统数据流程分析 停车诱导系统的数据因停车诱导系统的功能而有较大的差异，在系统的运营 中，管理中心数据库需完成停车场与管理中心、管理中心与l e d 发布屏、管理中 心与其它信息发布设施之间的数据交换【2 2 】。停车诱导系统的数据流程图见图3 - - 4 。 骺然糯翟 _ l 一二兰兰兰竺兰一 ：! ：裂堂。拦嬲辫篱。 侧停车点 。一+ 。 其它信息 发布方式 3 5 系统物理结构 熊嚣o 仃，】- j 矗、，场 吐蔓i - s i 信 u 窀趣1 j 。 通讯网络 一 一 5 区域诱导 一一一一- 管理中心 图3 4 停车诱导系统数据流程图 。 黧篓揣掣 物理结构是系统的物理视图，它是关于系统应该如何提供所有用户所要求的功 能的物理性陈述。物理结构把逻辑结构所认定的“加工”分配到物理实体( 停车诱 导系统的信息采集、信息发布等子系统) 上，根据各实体所含的加工之间的数据流， 确定实体之间的结构流。结构流及其对通信的要求将确定物理实体之间的接口， 是制定有关标准和协议的基础。物理结构与体制有关。开发停车诱导系统的物理 结构将确定不同的子系统之间期望的通信联系和相互作用【2 1 1 。图3 5 为停车诱导 系统的物理结构图，由于停车诱导系统通信方式的多样性，途中没有注明各子系 统的通信连接方式。 卣一 华中科技大学硕士学位论文 3 6 系统设计 图3 5 停车诱导系统物理结构图 停车诱导系统管理中心分为硬件设备和软件设备两大部份。其中，硬件部分 又按功能划分为数据库服务器，系统主机，以太网相关网络设备，传输介质和不 问断电源( u p s ) 等几个部分。软件部分分为系统软件，数据库系统软件和开发工 具软件几个部分。 3 6 1 系统主要硬件 1 ) 网络设备 中心交换机等网络设备承担着管理中心内部通讯、管理中心与停车场的通讯、 管理中心与l e d 显示屏的通讯，是数据网络通讯的关键设备，要求所采用的设备 稳定、高效。 2 ) 服务器 服务器是提供应用服务的核心部件，需要提供3 6 5 天2 4 小时不间断的访问 服务，因而对照务器的选择就显 ；寻尤为重要。它 必须具有强大的处理能力、快 1 6 华中科技大学硕士学位论文 速的磁盘访问和高可靠性、高可用性的特点；同时服务器的体系结构应符合开放 的标准，具有扩充的余地，最大范围地支持世界各种优秀的操作系统和服务软件， 充分满足持续快速的业务发展需要。选择服务器时应考虑以下几个因素： ( 1 ) 具有对称多处理能力，满足当前以及将来业务发展的需要。 ( 2 ) 内存容量充足，延时小，并可以方便地扩充。 ( 3 ) 采用的操作系统应具有稳定、高效、开放的特点，要与主机系统硬件特 性紧密结合，发挥硬件性能并支持硬件升级，能够保证软件的可移植性。 ( 4 ) 主板总线带宽充裕，i o 子系统( 包括硬盘、网络) 数据传输效率高， 可以充分和处理器、内存等部件形成协调的整体性能。 ( 5 ) 硬件系统可以方便地进行升级以适应未来业务增长的需要，同时服务器 硬件和操作系统升级不会影响数据库管理系统和应用软件的运行。 = 2空 2满 4 3 2 信息发布屏的分级形式 1 ) 上海的三级发布屏分级形式 一级发布屏：设嚣在主要道路上，以地图形式发布多个停车场的名称、位罱、 空满状态等信息，见图4 2 ( a ) 。 二级发布屏：设置在停车场周边道路上，发布停车场的名称、行驶路线、空 满状态信息装置，见图4 2 ( b ) 。 三级发布屏：设置在停车场入口附近，发布单个停车场的名称及空位数量等 信息，见4 2 ( c ) 。 2 ) 北京的二级发布屏分级形式 集中发布屏：设置在诱导区的主要路口，为流量较大的道路提供分流作用， 以地图形式发布各停车场的名称、位置、行驶路线，空位数，见图4 3 ( a ) 。 分支发布屏：设置在区域内部的路口，发布各停车场的名称、行驶方向，空 位数，见图4 3 ( b ) 。 3 ) 多区域停车诱导系统发布屏的分级形式 上述发布屏的分级形式仅仅适用于区域停车诱导系统，当停车诱导系统面积 较大时，需要进行分区诱导，因此，针对多区域诱导，本文如下多级形式： 分区发布屏：设置在多个区域的外围或交界处，以空满法发布各区域内的车 位利用情况，这种发布屏往往设置在城市的主要进出口或快速路立体交叉口位贯。 区域发布屏：设置在进入区域的主要路口，形式类似集中发布屏和上海的一 级发布屏。 路口发布屏：设置在区域内部的主要路口，形式类似分支发布屏。 场外发布屏：在停车场附近没有显著发布屏的情况f ，在停车场入口处设置， 3 0 华中科技大学硕士学位论文 如上海的三级发布屏。 ( a ) ( b ) ( c ) 图4 2 上海的发布屏实例 3 】 华中科技大学硕士学位论文 ( a ) 图4 3 北京的发布屏实例 4 3 3 发布区域车位信息的分区 在多级停车诱导系统中，信息发布常涉及到区域车位数据的统计和处理，鉴 于信息发布的跨区域性，为提高诱导效果，在分管理中心，发布区域信息的分区 处理与物理上各区域信息采集的划区应有所区别。 发布区域车位信息的分区主要遵循以下原则：每个分区的范围不宜过大，应 当限制在6 8 个街区以内，最好在边长为5 0 0 m 左右矩形区域内：各个分区最好 在名称上能加阻区分，容易识别；每个分区内的停车场容量和停车需求大致相等； 应当避免行人流量大的道路跨越小区；通往停车场的诱导路线尽量避免出现左转： 各分区最好能用干线道路分开。 当分区无明显的分界线，且在分区发布屏处可以有不同的路径到达某一个停 车场时，并且道路阻抗差别很小时，可以采取图4 4 的交叉分区形式。其中分区 发布屏显示a 、b 两区的停车场信息，a 区内容为停车场p 1 、p 2 、p 3 、p 4 i p 5 的合 集信息，b 区内容为停车场p 5 、p 6 、p 7 、7 8 年 1 p 9 的合集信息。 3 2 华中科技大学硕士学位论文 4 3 4 发布屏的设计 图4 4 交义分区示意图 1 ) 发布屏立柱形式 根据道路交通条件和环境的不同，发布屏立柱形式有悬臂式、龙门架式、立 柱式三种，立柱式又可分为单立柱和双立柱两种。 2 ) 发布屏的设计 和其他交通标志标线不同，停车诱导系统的发布屏尚无统一的标准。图4 5 为比较常见的发布屏的设计尺寸引，其中a 适用于路口发布屏、b 适周于区域发布屏、 c 适用于场外诱导屏。 发布屏的主要设计原则： ( 1 ) 发布屏应清晰直观，具备全天候显示信息的能力，要求在夜晚、雾天以 及阳光直射下仍得到清晰辨认。 ( 2 ) 显示面板、控制系统以及电源等技术先进，可靠性高、易于维护。 ( 3 ) 箱体框架结构安全可靠，抗风、防雷、防腐蚀、防雨渗漏、防尘等性能 较好，设有必要的安全防范措施，结构造型与周围环境相适应，美观大方。 ( 4 ) 安装方便，单个模块可拆卸，对于将来发布内容和形式的调整有较好的 适应性。 华中科技大学硕士学位论文 ( 图4 5 几种常见发布屏的设计尺寸 4 3 5 发布屏的选址原则 1 ) 根据道路交通流特征选择发布屏安装位置是发布屏定位的首要原则，一般 来说，发布屏应设置于交通流重大集散点、经常发生拥堵的路段的上游，以及重 要交通干道和重点路段的上游。 2 ) 在发布屏下游必须要有分流的能力。 3 ) 发布屏前不得有遮挡物影响司机快速识读发布内容，还要考虑相关道路的 市政工程条件，如供电、通信、地下管线、安装基础场地等。 图4 6 为北京西单停车诱导系统的发布屏位置选址。 图4 6 北京西单停车诱导系统发布屏位置图 华中科技大学硕士学位论文 4 3 6 其它信息发布形式 信息的告知分行程前信息和行程中信息3 “，如果私车驾驶员在出车前能够提 前知道目的她的车位情况，那他有可能放弃驾车而采取其它出行方式，如公交、 出租车或地铁等，即使驾车出行，也可在适当的地点换乘其它车辆。”，这不仅减 少了停车需求，也降低了道路负荷，避免了亡羊补牢。因此，采取多种信息发布 方式能极大地提高停车诱导系统的诱导效果，优化城市交通流。 根据信息作用的范围，诱导系统分为车内诱导和车外诱导两大类。在车内诱 导系统中实时交通信息传输于个别和信息中心之间，车辆上安装有定位装置、 信息接受装置、路径优化装置。由于诱导对象是个别车辆，因此也称为个别车辆 诱导系统。这类系统的诱导机理比较明确，容易达到诱导目的，目前发到国家大 部分研究的是这种系统。但对车内设施和信息传输技术要求较高，造价相对昂贵。 相比之下，车外诱导系统的交通信息是在车流检测器、信息中心和可变标牌之间 传输，诱导对象是车流群，因而也称为群体车辆诱导系统o “。就停车诱导系统来 说，未来信息发布思路将以车外诱导为主，不失时机地开发车内诱导，主要重点 在掌上电脑和手机查询、交通广播电台、车载g i s 、i n t e r n e t 网上查询。 4 4 信息传输 4 - 1 通信在系统中的作用 停车诱导系统的工作流程可概述为：停车诱导系统首先利用检钡8 和监视系统 采集各种停车信息，然后经通信系统送至交通管理中心集中处理，再利用通信系 统和信息发布系统将这些信息传输到停车诱导系统的各个用户( 驾驶员、交通管理 单1 立、停车场等部门) ，供他们根据自己的具体情况做出相应的反应。由此可见， 各种信息的传输是停车诱导系统的运行基础，而以传输信息为目的的通信系统就 像人体内的神经系统一样在停车诱导系统中起着至关重要的作用。 4 4 2 通信的分类 交通通信技术包括无线电广播、电缆通信、微波通信、移动通信、光纤通信、 数字基带通信、数字载波通信、红外线与超声波通信以及卫星通信等，不同的通 信技术有不同的适用范围，上述通信技术在i t s 中并不都是独立存在的，很多技 华中科技大学硕士学位论文 术相互渗透、相互交叉、你中有我、我中有你 3 3 1 f 3 4 l 。 按数据发送和接收者的管理层次，可将停车诱导系统的信息传输分为以下几 类。 1 ) 停车场( 路边停车位) 一管理中心： 2 ) 管理中心l d 发布屏； 3 ) 管理中心其它信息发布方式。 4 4 3 通信结构 根据吓同的传输任务，停车诱导系统的通信可以采用不同的方式，目前比较 常见的有线缆、光纤和无线方式，线缆包括实线、i ) p n 数据网等，无线包括g p s 、 c , p r