基于大数据的城市智慧停车管理系统

本发明属于停车领域，涉及一种停车管理技术，具体是基于大数据的城市智慧停车管理系统。

智慧停车管理系统，是现代化停车场车辆收费及设备自动化管理的统称。是将停车场完全置于计算机统一管理下的高科技机电一体化产品。他以感应卡IC卡或ID卡为载体，通过智能设备使感应卡记录车辆及持卡人进出的相关信息，同时对其信息加以运算、传送并通过字符显示、语音播报等人机界面转化成人工能够辨别和判断的信号，从而实现计时收费、车辆管理等目的，智能停车场还配备了双发卡、双倍卡新功能，大大降低了管理的难度，使管理更方便更人性化，停车场管理系统配置包括停车场控制器、远距离IC卡读感器、车辆感应器、摄像机、传输设备及停车场系统管理软件等，该系统有助于公司企业、政府机关等对于内部车辆和外来车辆的进出进行现代化的管理，具有一定的局限性。

随着我国经济的飞速发展，城市化进程发展迅速，城市汽车保有量逐年成倍提高，道路承载能力和停车资源停车能力面临严峻挑战，由此引发的交通拥堵、交通事故、停车困难、违章停车、停车纠纷等现象日趋严重，停车管理的工作日趋复杂，严重影响城市交通、阻碍社会与经济发展。如何解决城市车辆停放是解决城市交通问题的重要原因，而停车管理却往往不被重视。

现有的停车管理系统存在一定的缺陷，不能够很好的利用大数据进行车位预定，从而不能确定停车场是否留有车位，无法很好的为车主推荐最佳路径，且不能够快速的寻到车位及方向寻车，浪费车主较多的时间，为了解决上述缺陷，现提供一种解决方案。

本发明的目的在于提供基于大数据的城市智慧停车管理系统。

本发明所要解决的技术问题为：

(1)如何利用客户端预定停车场车位；

(2)如何对各道路堵塞预计时间及各路程预计行驶时间进行处理、分析及及计算统计，推荐最佳路径；

(3)如何引导车主驶入停车场到预留车位及反向寻车。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于大数据的城市智慧停车管理系统，包括显示模块、客户端、数据输入模块、数据处理模块、后端服务模块、数据存储模块、大数据模块、车位定位模块、控制器、数据交换模块与路径推荐模块；

所述数据输入模块用于车主输入停车申请信息，并将停车申请信息传输至数据处理模块，所述数据处理模块接收停车申请信息并结合大数据模块进行停车场筛选操作，停车场筛选操作具体步骤如下：

步骤一：数据处理模块接收到停车申请信息，并结合大数据模块获取地图库信息，得到目的地与各停车场的坐标信息；

步骤二：数据计算单元根据目的地与各停车场的坐标信息计算目的地与各停车场之间距离，分别记为H1、H2…Hn；

步骤三：数据对比单元对比H1、H2…Hn的数值，从中筛选最小值并获取该数值所对应停车场的坐标信息，并推荐至车主；

所述数据处理模块用于将坐标信息传输到后端服务模块，所述后端服务模块用于将坐标信息传输至客户端；所述客户端用于将坐标信息传输到显示模块进行实时显示；

所述后端服务模块用于将坐标信息传输至数据交换模块，所述数据交换模块用于接收坐标信息，并将坐标信息传输至路径推荐模块，所述路径推荐模块包括时间预计单元与分析推荐单元，所述路径推荐模块接收坐标信息，并作出最佳路径推荐操作，具体表现为：

步骤一：通过大数据模块获取交通网信息，得到停车场与车所在位置之间各路径的交通信息，交通信息包括路程及堵塞状况；

步骤二：路径推荐模块对交通信息作出计算分析，分析的具体步骤如下：

S1：通过时间预计单元计算处理得到各路径路程预计所需时间分别记为t1、t2…tn，通过时间预计单元计算处理得到各路径堵塞预计所需时间分别记为x1、x2…xn；

S2：通过分析推荐单元对各路径路程及各路径堵塞预计所需时间分别利用公式进行分析，得到畅通系数Y1、Y2…Yn，畅通系数Y即反映路径所需时间；

S4：畅通系数Y判定所需时间的依据为：畅通系数越大，表示所需时间越短，畅通系数越小，表示所需时间越长；

步骤三：根据畅通系数Y，将畅通系数Ymax标记为最佳路径；

所述路径推荐模块用于将最佳路径传输至控制器，所述控制器接收最佳路径并将最佳路径传输至车位定位模块，所述车位定位模块包括定位单元、识别单元、若干组拍摄单元、图片生成单元及存储单元，所述车位定位模块接收最佳路径，并引导车主寻预留车位及反向寻车，具体表现为：

步骤一：定位单元对停车场预留车位与车所在位置实时定位，并将获取的定位信息传输至客户端，引导车主寻预留车位；

步骤二：若干组拍摄单元分别对进入停车场的路径进行实时拍摄，并将拍摄数据信息传输至图片生成模块，图片生成模块接收拍摄数据信息并生成场景图片，并通过存储单元对场景图片储存；

步骤三：车主反向取车时，可通过客户端提取存储单元储存的场景图片，并通过显示模块将场景图片展示出来，结合停车场场景，反向寻车。

进一步地，所述定位单元用于对停车场预留车位与车所在位置实时定位，并将获取的定位信息传输至客户端，所述若干组拍摄单元用于对进入停车场的路径进行实时拍摄，并将拍摄数据信息传输至图片生成模块，所述图片生成模块用于对拍摄信息进行处理后生成场景图片，并将场景图片信息传输至客户端，客户端接收场景图片信息并传输至显示模块，所述显示模块用于对场景图片信息进行展示，所述识别单元用于车辆进出停车场对车牌号进行识别，所述存储单元用于对拍摄与识别的信息进行存储。

进一步地，所述车主停车消费信息包括开始计时时间与终止计时时间，所述消费结算的判定规则如下：

S1：交易处理单元生成预定交易订单即为开始计时时间T1，交易结算单元开始计时收费；

S2：停车场口拍摄单元拍摄到车牌号为进入停车场时间T2；

S2：停车场口拍摄单元再次拍摄到同车牌号即为终止计时时间T3，交易结算单元结束计时收费；

S3：当T2-T1≤10min时，不产生费用，即停车场容许等待时间；

S4：当T2-T1〉10min时，利用公式M＝10*[(T3-T2)+(T2-T1-10)]进行消费结算；

S5:利用公式求取k次停车时间总和T，当T≥10h时，可免费停车一次。

进一步地，所述停车申请信息包括车牌号、目的地位置及车所在位置。

进一步地，所述若干组拍摄单元分别分布于停车线上方及车库内车辆行驶的各路径拐角位置，分别用于对车位车辆及行驶路线进行拍摄，并将拍摄的画面传输至客户端，且通过显示模块展示，便于对车辆进行实时监控及反向取车。

进一步地，所述后端服务模块包括交易处理单元与交易结算单元，所述后端服务模块通过大数据模块实时获取车与停车场之间的距离，记为H，当H≤1000m时，停车场向后端服务模块推送预留车位信息，所述交易处理单元接收预留车位信息，车主通过将停车申请信息与预留车位信息配对，生成预定交易订单，并将订单交易信息传输至交易结算单元，并对该车计时收费。

进一步地，所述堵塞状况的影响因素有车辆汇入量及交通事故。

进一步地，所述时间预计单元用于计算处理各路径路程预计所需时间及各路径堵塞预计所需时间，并将得到的预计时间数据信息传输至分析推荐单元，分析推荐单元用于接收预计时间数据信息，并对预计时间数据信息统计分析得到畅通系数，根据畅通系数推荐最佳路径至车主。

本发明的有益效果：

(1)后端服务模块通过大数据模块实时获取车与停车场之间的距离，记为H，当H≤1000m时，停车场向后端服务模块推送预留车位信息，交易处理单元接收预留车位信息，车主通过将停车申请信息与预留车位信息配对，生成预定交易订单，完成车位的预定，确保到达停车场后有车位，实现了后端服务模块与客户端间的对接；

(2)数据交换模块接收后端服务模块生成的停车交易订单，并通过大数据模块获取交通网信息，得到停车场与车所在位置之间各路径的交通信息，路径推荐模块对交通信息作出计算分析，其中，时间预计单元能够计算处理各路径路程预计所需时间及各路径堵塞预计所需时间，并将得到的预计时间数据信息传输至分析推荐单元，分析推荐单元对接收的预计时间数据信息统计分析得到畅通系数，根据畅通系数推荐最佳路径至车主，有效避免由于各种堵塞或交通事故耽误车主时间，同时使得交通更为通畅；

(3)车位定位模块接收最佳路径信息，其中，定位单元对停车场预留车位与车所在位置实时定位，并将获取的定位信息传输至客户端，引导车主寻预留车位，且位于车库内车辆行驶的各路线拐角位置的拍摄单元能够对车辆行驶路径进行拍摄，并通过存储单元对生成的场景图片进行存储并传输至客户端，在反向取车时，车主能够根据客户端接收场景图片，并通过显示模块将场景图片展示出来，结合停车场场景，能够引导车主反向寻车，解决由于停车场车库阴暗易失去方向而不到车的问题。

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图。

如图1所示，基于大数据的城市智慧停车管理系统，包括显示模块、客户端、数据输入模块、数据处理模块、后端服务模块、数据存储模块、大数据模块、车位定位模块、控制器、数据交换模块与路径推荐模块；

所述数据输入模块用于车主输入停车申请信息，并将停车申请信息传输至数据处理模块，所述数据处理模块接收停车申请信息并结合大数据模块进行停车场筛选操作，停车场筛选操作具体步骤如下：

步骤一：数据处理模块接收到停车申请信息，并结合大数据模块获取地图库信息，得到目的地与各停车场的坐标信息；

步骤二：数据计算单元根据目的地与各停车场的坐标信息计算目的地与各停车场之间距离，分别记为H1、H2…Hn；

步骤三：数据对比单元对比H1、H2…Hn的数值，从中筛选最小值并获取该数值所对应停车场的坐标信息，并推荐至车主；

所述数据处理模块用于将坐标信息传输到后端服务模块，所述后端服务模块用于将坐标信息传输至客户端；所述客户端用于将坐标信息传输到显示模块进行实时显示；

所述后端服务模块用于将坐标信息传输至数据交换模块，所述数据交换模块用于接收坐标信息，并将坐标信息传输至路径推荐模块，所述路径推荐模块包括时间预计单元与分析推荐单元，所述路径推荐模块接收坐标信息，并作出最佳路径推荐操作，具体表现为：

步骤一：通过大数据模块获取交通网信息，得到停车场与车所在位置之间各路径的交通信息，交通信息包括路程及堵塞状况；

步骤二：路径推荐模块对交通信息作出计算分析，分析的具体步骤如下：

S1：通过时间预计单元计算处理得到各路径路程预计所需时间分别记为t1、t2…tn，通过时间预计单元计算处理得到各路径堵塞预计所需时间分别记为x1、x2…xn；

S2：通过分析推荐单元对各路径路程及各路径堵塞预计所需时间分别利用公式进行分析，得到畅通系数Y1、Y2…Yn，畅通系数Y即反映路径所需时间；

S4：畅通系数Y判定所需时间的依据为：畅通系数越大，表示所需时间越短，畅通系数越小，表示所需时间越长；

步骤三：根据畅通系数Y，将畅通系数Ymax标记为最佳路径；

所述路径推荐模块用于将最佳路径传输至控制器，所述控制器接收最佳路径并将最佳路径传输至车位定位模块，所述车位定位模块包括定位单元、识别单元、若干组拍摄单元、图片生成单元及存储单元，所述车位定位模块接收最佳路径，并引导车主寻预留车位及反向寻车，具体表现为：

步骤一：定位单元对停车场预留车位与车所在位置实时定位，并将获取的定位信息传输至客户端，引导车主寻预留车位；

步骤二：若干组拍摄单元分别对进入停车场的路径进行实时拍摄，并将拍摄数据信息传输至图片生成模块，图片生成模块接收拍摄数据信息并生成场景图片，并通过存储单元对场景图片储存；

步骤三：车主反向取车时，可通过客户端提取存储单元储存的场景图片，并通过显示模块将场景图片展示出来，结合停车场场景，反向寻车。

所述定位单元用于对停车场预留车位与车所在位置实时定位，并将获取的定位信息传输至客户端，所述若干组拍摄单元用于对进入停车场的路径进行实时拍摄，并将拍摄数据信息传输至图片生成模块，所述图片生成模块用于对拍摄信息进行处理后生成场景图片，并将场景图片信息传输至客户端，客户端接收场景图片信息并传输至显示模块，所述显示模块用于对场景图片信息进行展示，所述识别单元用于车辆进出停车场对车牌号进行识别，所述存储单元用于对拍摄与识别的信息进行存储。

所述车主停车消费信息包括开始计时时间与终止计时时间，所述消费结算的判定规则如下：

S1：交易处理单元生成预定交易订单即为开始计时时间T1，交易结算单元开始计时收费；

S2：停车场口拍摄单元拍摄到车牌号为进入停车场时间T2；

S2：停车场口拍摄单元再次拍摄到同车牌号即为终止计时时间T3，交易结算单元结束计时收费；

S3：当T2-T1≤10min时，不产生费用，即停车场容许等待时间；

S4：当T2-T1〉10min时，利用公式M＝10*[(T3-T2)+(T2-T1-10)]进行消费结算；

S5:利用公式求取k次停车时间总和T，当T≥10h时，可免费停车一次。

所述停车申请信息包括车牌号、目的地位置及车所在位置。

所述若干组拍摄单元分别分布于停车线上方及车库内车辆行驶的各路径拐角位置，分别用于对车位车辆及行驶路线进行拍摄，并将拍摄的画面传输至客户端，且通过显示模块展示，便于对车辆进行实时监控及反向取车。

所述后端服务模块包括交易处理单元与交易结算单元，所述后端服务模块通过大数据模块实时获取车与停车场之间的距离，记为H，当H≤1000m时，停车场向后端服务模块推送预留车位，所述交易处理单元接收预留车位信息，车主通过将停车申请信息与预留车位信息配对，生成预定交易订单，并将订单交易信息传输至交易结算单元，并对该车计时收费。

所述堵塞状况的影响因素有车辆汇入量及交通事故。

所述时间预计单元用于计算处理各路径路程预计所需时间及各路径堵塞预计所需时间，并将得到的预计时间数据信息传输至分析推荐单元，分析推荐单元用于接收预计时间数据信息，并对预计时间数据信息统计分析得到畅通系数，根据畅通系数推荐最佳路径至车主。

基于大数据的城市智慧停车管理系统，在工作时，首先，车主通过数据输入模块输入停车申请信息，数据处理模块接收到停车申请信息，并结合大数据模块获取地图库信息，得到目的地与各停车场的坐标信息，并通过对比各停车场的坐标信息，推荐距离目的地较近的停车场至车主，且后端服务模块通过大数据模块实时获取车与停车场之间的距离，记为H，当H≤1000m时，停车场向后端服务模块推送预留车位信息，交易处理单元接收预留车位信息，车主通过将停车申请信息与预留车位信息配对，生成预定交易订单，完成车位的预定，其次，数据交换模块接收后端服务模块生成的停车交易订单，并通过大数据模块获取交通网信息，得到停车场与车所在位置之间各路径的交通信息，路径推荐模块对交通信息作出计算分析，其中，时间预计单元能够计算处理各路径路程预计所需时间及各路径堵塞预计所需时间，并将得到的预计时间数据信息传输至分析推荐单元，分析推荐单元对接收的预计时间数据信息统计分析得到畅通系数，根据畅通系数推荐最佳路径至车主，最后，车位定位模块接收最佳路径信息，其中，定位单元对停车场预留车位与车所在位置实时定位，并将获取的定位信息传输至客户端，引导车主寻预留车位，且位于车库内车辆行驶的各路线拐角位置的拍摄单元能够对车辆行驶路径进行拍摄，并通过存储单元对生成的场景图片进行存储并传输至客户端，在反向取车时，车主能够根据客户端接收场景图片，并通过显示模块将场景图片展示出来，结合停车场场景，能够引导车主反向寻车。

本发明的有益效果如下：

(1)后端服务模块通过大数据模块实时获取车与停车场之间的距离，记为H，当H≤1000m时，停车场向后端服务模块推送预留车位信息，交易处理单元接收预留车位信息，车主通过将停车申请信息与预留车位信息配对，生成预定交易订单，完成车位的预定，确保到达停车场后有车位，实现了后端服务模块与客户端间的对接；

(2)数据交换模块接收后端服务模块生成的停车交易订单，并通过大数据模块获取交通网信息，得到停车场与车所在位置之间各路径的交通信息，路径推荐模块对交通信息作出计算分析，其中，时间预计单元能够计算处理各路径路程预计所需时间及各路径堵塞预计所需时间，并将得到的预计时间数据信息传输至分析推荐单元，分析推荐单元对接收的预计时间数据信息统计分析得到畅通系数，根据畅通系数推荐最佳路径至车主，有效避免由于各种堵塞或交通事故耽误车主时间，同时使得交通更为通畅；

(3)车位定位模块接收最佳路径信息，其中，定位单元对停车场预留车位与车所在位置实时定位，并将获取的定位信息传输至客户端，引导车主寻预留车位，且位于车库内车辆行驶的各路线拐角位置的拍摄单元能够对车辆行驶路径进行拍摄，并通过存储单元对生成的场景图片进行存储并传输至客户端，在反向取车时，车主能够根据客户端接收场景图片，并通过显示模块将场景图片展示出来，结合停车场场景，能够引导车主反向寻车，解决由于停车场车库阴暗易失去方向而不到车的问题。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。