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信息技术杂志，2009
ISSN1812-5638
〇 2009 亚洲科学信息网
停车场系统：智能停车系统及其技术回顾
M .Y . I .伊德里斯, Y . Y .冷 ,E . M .泰米尔 , N . M.努尔和 Z .拉扎克
马来西亚吉隆坡50603，马来亚大学计算机科学与信息技术学院
摘要：
由于道路上车辆数量的激增，交通问题在所难免的出现。这是因为所开发的现有的交通基础设施和停车场设施无法应对道路上的车辆涌入。为了缓解上述问题，智能停车系统得到了发展。随着智能停车系统的实施，顾客可以轻松地在任何能够为他们提供方便的停车场找到并获得一个空置停车位。车辆的进出也随着无障碍支付机制的实施而更加方便。由于市场上有着大量的车辆检测传感器，除其优点与缺点之外，所做出的选择可能会由于不同的需求而放缓。接着，除了当前的研究和市场上的商业系统，各种用于发展停车系统的传感器系统被检查，因为车辆检测在智能停车系统中发挥关键性作用。
关键词：停车场系统，智能交通系统，停车技术，智能停车系统
介绍
在2006年，据报道新登记车辆有458,293辆，相比仅有296,716辆新登记车辆的1999年，粗略估计这7年时间里增长了54.5％（马来西亚交通部，2007）。根据马来西亚交通部提供的上述统计数据，目前的交通基础设施和停车场设施可以说是不足以维持道路上的车辆涌入。
因此，交通拥堵、停车位不足等问题不可避免地出现。在亚洲，情况变得更糟，因为与西方相比，道路明显更加狭窄（稻叶良現等人，2001）。各种措施已经被采取以克服交通问题。虽然，问题可以通过多种方式来解决，本文则重点介绍停车场管理系统，也就是智能停车系统。这项研究将回顾车辆检测技术的演变，以及多年来检测系统的发展。
智能停车系统
主要在欧洲、美国和日本实施的智能停车系统，是结合先进技术和来自各学科的研究发展而来的（沙欣等人，2005）。随着其在停车场的部署，它被寄望于能够解决顾客在停车场内所面临的上述问题。
智能停车系统实施的优势：
智能停车系统被认为有利于停车场运营商，停车场顾客也是在做环境保护（沙欣等人，2005; Chinrungrueng等人，2007年）。对于停车场运营商而言，通过智能停车系统的实施收集到的信息，可以被开发去预测未来的停车模式。定价策略也可以根据所获得的信息进行操作以增加公司的利润。就环境保护而言，可以通过减少空气中的车辆排放（空气污染）来减少污染水平（沙欣等人，2005）。这可以归因于车辆行驶减少的事实。由于燃料消耗与车辆行驶里程直接相关，因此车辆排放也将减少。
顾客也能够从智能停车系统中受益，因为停车系统能够被充分利用（黑子等人，1995; 坂井等人，1995），通过一个更安全（沙欣等人，2005; Chinrungrueng等人，2007）、更优化以及更有效的系统执行（坂井等人，1995；沙欣等人，2005）。归功于智能停车系统提供的信息，车辆行程时间和搜索时间显著减少，系统因此而更有效。通过提供的信息，驾驶者能够避免停车场被完全占用，并能在别处轻松地找到空置的停车位。路边非法停泊导致交通拥堵的车辆数量也在降低，因为它被吸收到停车场（黑子等人，1995）。最重要的是，交通拥堵能够被降低。所有这一切都将给顾客以方便。
智能停车系统的类别：
智能停车系统可分为五大类：即，停车诱导和信息系统（PGIS），基于交通的信息系统，智能支付系统，电子泊车和自动停车（沙欣等，2005）。进一步关于每个智能停车系统类别的实施和特点的讨论，连同其在全世界实施的例子也将被提供。
停车诱导和信息系统（PGIS）：
停车诱导和信息系统（PGIS）的实施包括两大类。该系统可以包括整个城市区域，或仅作用在停车场设施内（沙欣等人，2005）。撇开差异，PGIS在位于欧洲、日本、英国和美国的许多主要城市中被实施（黑子等人，1995;坂井等人，1995; 沙欣等人，2005; Mouskos等人，2007），提供了类似的优势，类似于之前所讨论的这些智能停车系统。两者提供的信息有助于正在决策过程中的驾驶者找到他们的目的地位置，并且帮助他们在停车场设施内找到一个空的停车位。全市停车诱导和信息系统的确有助于驾驶者到达有空置停车位的停车场，通过城市周围的各种停车场占用状况的信息以及其它相关信息。另一方面，在停车场内找到空置停车位的引导最终是由PGIS在停车场内的实施提供而来。
PGIS可以概括为由4个主要组成部分组成：即，信息传播机制、信息收集机制、控制中心和通信网络，类似于Mouskos等人提出的组分（2007）。静态/动态可变信息标志（VMS）已经被用于在道路上或在停车场内为驾驶者提供指南。对于道路指南，可以采用各种实施方法。例如，宾夕法尼亚州新宿和匹兹堡的系统将城市区域隔离成用于提供指导的彩色编码区域（黑子等人，1995; 沙欣等人，2005）。位于宾夕法尼亚州匹兹堡的PGIS还负责告知驾驶者该地区有特别吸引力的地方。同时，在日本横滨，城市被分为四个区域，其中信息特征随着驾驶者到达目的地位置所经过的每个区域而增强。由爱知县警察总部交通控制中心和日本公路公共公司名古屋部提供的交通流量额外信息也是由日本丰田实施的系统提供的（坂井等人，1995）。
移动电话也可以用于指导基于由稻叶良現和泰米尔（2007）进行的利用全球定位系统（GPS）进行车辆检测的研究。基于顾客当前的位置，一幅基于GPS数据的驾驶者当前位置以及附近三个停车场状况的地图被发送到他们的移动电话。此外，基于网络和GIS技术开发的停车诱导系统（刘等人，2006）能够通过互联网、移动电话或PDA向用户传播信息。引导系统也能够配合常规停车管理。为了有效地引导顾客，停车场地图被印在配备有用于引导的射频识别（RFID）标签的停车票上（稻叶良現等人，2008），使得顾客能够轻松地找到指定的停车槽。也不用担心在离开期间忘记指定的停车槽的位置。
车辆检测传感器通常安装在入口、出口或个人停车位处以检测车辆占用。与传感器集成的指示灯有时也安装在停车设施内每一个人的停车位。传感器检测的占用状态可以是每个单独的停车位的占用，也可以是停车场内车辆数量方面，这取决于传感器的安装。接下来，控制中心收集和处理交通及占用信息，以及控制驱动程序的信息显示，而电信网络促进其他三个模块之间的信息传输（Mouskos等人，2007）。随着先进技术的出现，诸如微控制器和现场可编程门阵列（FPGA）的设备的实现并被纳入以用于更快的信息处理。不仅如此，电信网络不再依赖于常规电线，而是能够利用无线技术。诸如王和陈（2004）、毕等人（2006）、刘等人（2006）、唐等人（2006）、稻叶良現等人（2008）、李等人（2008）和成恩等人（2008）等研究人员在实施他们提出的停车诱导系统时都使用无线网络进行数据传输。
基于交通的信息系统：
在法国、德国、爱尔兰、日本、瑞士、英国和美国等国实施的基于过境信息系统的功能（沙欣等人，2005年）实际上类似于PGIS。差异在于事实上基于交通的信息系统集中于指导用户到停车换乘设施。它提供关于每个停车场和公共交通状况的实时信息，如公众的时间表和交通状况。提供的附加信息使得顾客能够提前规划交通路径，而不会带来任何不便（Chinrungrueng等人，2007）。其优点包括增加使用公共交通作为主要交通工具，因为他们可以将车辆停在停车场，并轻松地转乘公共交通。这将间接导致运输收入的增加（沙欣等人，2005；Chinnmgrueng等人，2007）。
毫无疑问，对于基于交通的信息系统，要在其实施中取得成功，必须进行适当的规划。在选择停车换乘停车场的位置以最大限度提升交通时尤其如此，从而通常使用诸如霍纳和格罗夫斯（2007）所提出的集水区/通勤者的概念。在介绍的基于网络流的技术中，其改进了用于通过考虑交通流来确定停车换乘设施位置的传统空间模型，并且旅程的开始阶段通过减少车辆拦截最大限度地减少车辆行驶里程。
已经有许多研究集中于使用地理信息系统（GIS）。其中包括在俄亥俄州哥伦布市进行停车换乘停车场选址的研究。法尔汗和默里（2008）将多目标空间优化模型纳入了泊车设施的定位，同时考虑了许多目标和约束以及考虑了现有的系统。虽然法尔汗和默里（2008）的研究没有对用户需求做出假设，霍纳和Grubesic（2001）使用主成分分析（PCA）来表示用户需求的指数，再加上地理信息系统（GIS）将其转换为需求点。随后，荷马和格罗夫斯（2007）进行的额外计算考虑了各种其他因素，包括：地理、网络、从需求点到停车换乘设施的位置的行程时间，以及计算机形状的约束来确定停车换乘地段的位置和通勤区域。
智能支付系统：
通过改进基于停车计时器的支付方式并引入新技术的智能支付系统的实施是为了打破传统支付方式的局限性。这是因为传统的方式对顾客来说既耽误时间又不方便，毕竟他们必须要用现金结算。它还减少了用于支付处理目的以及交通管制的维护和人员配置要求（Chinnmgrueng等人，2007）。一般来说，在芬兰、意大利、伦敦和美国等地实施的智能支付系统（欣茨，2000;沙欣等人，2005; Jones，2006; Mouskos等人，2007）包括接触法、非接触法以及移动设备。而接触法涉及智能卡、借记卡和信用卡的使用，非接触法利用RFID技术涉及非接触卡、移动设备以及自动车辆识别（AVI）标签的使用（Mouskos等人，2007 ）。由于接触法需要将卡与停车计时器或设施中的支付机器接触，因此后者为顾客提供更多的便利。
现在，通过实施各种改进（例如接受各种类型的卡，比如信用卡、借记卡（沙欣等人，2005）和智能卡（Hinze，2000））来革新支付系统的技术，使得停车计时器表现的还算凑合。它还结合了其他技术，如具有太阳能电源和无线连接。适用于各种类型的支付方法的照片违规计数器（照片侵权技术，日期不详）使用地面传感器检测车辆存在。最重要的是，它还包括了WiFi连接（照片违规技术，日期不详）等技术，以及处理罚款和拍摄违反停车规定证据的车辆的能力（埃布林和劳拉，2007）。在进行测试研究之后，基本放置在车辆中的个人停车计时器已经被引入布法罗、纽约和科罗拉多州阿斯彭（琼斯，2006）。
RFID技术在支付方面的应用，在诸如Mobipower有限公司的商业系统中实现，其使用基于RFID的蜂窝技术，并且EZPass系统还通过RFID为停车场和收费设施开发了支付系统（Mouskos等人，2007）。两个系统之间的相似性存在于车载应答器单元在车辆中的放置要求。继续这一话题，移动设备（例如移动电话和PDA）的实施通常被视为结合了诸如停车计时器和卡的其他设备。对于某些系统，例如在荷兰格罗宁根（沙欣等人，2005）和奥卢（芬兰）（琼斯，2006）实施的系统，需要通过互联网预先注册。随着移动电话的使用，在芬兰奥卢实施的系统还具有发送短消息服务（SMS）通知的能力，以提醒顾客时间快要到期了，并且允许他们在所需的额外时间内完成结算（琼斯，2006）。
阻碍智能支付系统的实施的最主要的担忧是不得不对隐私和安全问题持怀疑态度。这是因为顾客的机密数据，例如个人信息和可能的帐户信息正在被处理，这是高度机密的。随着各种威胁的出现，这是值得担心的。在单独实施的RFID中，利用恶意软件和蠕虫（瑞贝克等人，2006a）以及诸如嗅探、欺骗、故技重施和拒绝服务的攻击只是其中一小部分。当然，已经开发了保护数据和克服威胁的方法，涵盖密码学，检测和规避以及暂时停用，这些由传统方法不断改进而来的方法可以追溯到第二次世界大战时期（瑞贝克等人，2006b）。
电子泊车：
电子泊车为顾客提供替代方案，查询可供选择的停车位或在他们期望的停车设施处预订停车位，以确保在他们到达停车设施处时能够获取空的停车位。该系统可以通过许多方式访问，如SMS或通过互联网。使用除了智能停车系统集体获得的电子泊车系统之外的一些额外好处是其可以很容易地扩展到智能支付系统的支付机制，借由先前讨论过的由顾客付款的免费使用的技术。还可以在顾客去停车场之前或途中向其提供定制信息（沙欣等人，2005）。
在稻叶良現等人的一项研究中（2001年），可以通过使用移动电话或任何对顾客方便的预订中心进行预订。另一方面，霍德尔和康镇（2004）的研究揭示了使用基于无线应用协议（WAP）的互联网的选项，使得移动电话、个人数字助理（PDAs）甚至常规计算机，除对驾驶者的短信息服务之外，可以访问信息以及进行预订。奥多罗维奇等人（2006）通过在决策中结合模糊逻辑来进一步实施该步骤，由此可以接受或拒绝停车预约请求。它还便利了关税类的执行，使得停车场运营商的收入最大化。（稻叶良現和泰米尔，2007年）讨论的系统是PGIS与电子泊车系统集成的系统之一，其中在审视停车场状况及其到顾客当前位置的距离后，顾客能够保留停车槽。给顾客消息的一个例子如图1所示。
你有一个停车场在A保留。
你的预定将在30分钟内过期
图1：停车预约系统信息范例
到目前为止，已经在线实施了许多系统，用于城市广泛实施，包括大学校园以及综合体。涉及电子泊车系统开发的公司的实例中，有诸如ParkingCarma（ParkingCarma，日期不详），Click and Park（Click and Park，日期不详）和城市和郊区停车有限公司（城市和郊区停车有限公司, 日期不详）。由于在线实施的电子泊车系统也可以被认为是电子商务应用，因此
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