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智能停车场系统综述
1*，SA Mahmud1，GM Khan1，M. Rahman1和H. Zafar2
1巴基斯坦白沙瓦工程技术大学智能系统与网络研究中心2计算机系统工程系，
巴基斯坦白沙瓦工程技术大学
* fahim.zafari@nwfpuet.edu.pk
目 录
智能停车场系统综述 2
摘 要 2
一、介 绍 4
二、智能停车场系统各项技术的提出 6
2.1专家系统 6
2.2基于模糊逻辑的系统 7
2.3基于无线传感器的系统 8
2.4 基于GPS的系统 11
2.5车载通信系统 11
2.6基于视觉的系统 12
2.7其他杂项技术 14
三、 智能停车场系统的经济分析 17
四、结论 18
参考文献 19
摘 要
世界工业化的发展加快了人口增长速率，而由于城市发展的相对缓慢，停车位可用空间管理不善，导致了许多与停车有关的问题。因此我们非常需要一个安全，智能，高效和可靠的系统，可以用来搜索空置停车位，定向停车位，确定停车费率，以及对停车设施的正确管理。 智能停车服务是智能交通系统（ITS）的一部分。 本文回顾了用于指导，停车场设施管理的各种智能停车服务，并对这类项目进行了经济分析。 所描述的系统可以减少由于缺乏可靠，高效和现代化的停车系统而产生的问题，而经济分析技术将帮助我们进行项目的可行性分析。
一、介 绍
世界工业的增长反映在世界各地街头汽车数量的增加[1]，造成了很多与停车有关的问题。 慢节奏的城市规划更加增加了这个问题[2]。 寻找停车位是一个耗时的过程，不仅影响经济活动的效率，而且影响社会交往和成本[3]。 由于停车设施不与公司合作，网络公司不能提供互联网停车设施的最新信息。 某些大型汽车无法装入通常可用的停车位。 因此需要一个系统; 可以综合考虑所有相关信息，找出停车空位。
人为失误是交通事故的主要来源，因此建立停车场检查车内技术，避免事故和对停车设施的引导，已成为研究的一个不可或缺的领域。 这些技术的目标是减轻驾驶员的负担，提高通行能力，并提供可靠和安全的汽车功能[4]。
依靠硬币或代用品的停车收费表是一个效率低下的系统，因为它需要人力来管理停车位，而确实需要支付停车费用[2]。 停车控制和执法系统提供了对电表的高效和有效监控，并对违规停车场进行检查。 这导致使用停车位来增加收入更加具备可能性。 但是，这需要人力，也需要一些资本[5]。 目前使用的停车系统不是一个有效的系统; 因为司机停车没有任何的限制[6]，从而导致停车设施不能充分使用。
智能停车服务作为智能交通系统（ITS）的一部分，基于其提供的新功能而产生不同的停车设施。 该服务不仅管理停车设施的内部操作，而且还设计用于与停车设施有关的不同方面。
智能泊车系统将来提供的服务是：
（1）停车可用信息系统和停车预订系统应提供先进的导航服务。
（2）移动电子商务系统和连续工作的大门系统应该采取电费收费。
（3）自动导航系统应该有助于安全驾驶。
（4）设施内的导航系统应该提供尽可能好的交通管理。
（5）为汽车的安全提供有效的保障。
（6）提供强大的功能，便于管理者和管理者管理停车设施。
有关空置地段的信息; 驾驶员进入设施之前由停车可用性信息系统提供。 司机通过停车预约系统可以预留一个空的停车场。 持续进出系统通过消除耗费时间的流程（例如获得票）以及选择任何付款方式的自由度来帮助驾驶员。 设施内导航系统用于找到空地，然后引导驾驶员进入该停车位。
进一步的修改导致更好的系统，比如在线预留停车位，使用智能卡将有助于驾驶员查找目的地快速，安全，方便。 尽管该系统不需要人力，但仍然能够知道车辆的出入口以及设施的入住率。 这些系统亦会减少交通挤塞，因为停泊在街上的车辆数目会减少。 这些新系统将通过增加客户数量来增加停车业务[7]。
技术上的现代化发展也带来了车载先进的信息系统，这是昂贵豪华轿车的标配装备。 这些系统由手机，电子地图和卫星组成，通过无线技术导航道路的实时情况。
智能停车服务的最新进展是与停车信息系统有很大区别的停车位协商系统。 停车位谈判系统利用停车设施的连接和整合，导致车内信息系统与停车设施之间的协商和协调。 该系统初始化停车收费的谈判过程，提前预约停车场，搜索从当前位置到停车设施然后到达目的地的最佳路径。 协调工作是谈判公司的重要任务。 谈判就像一个卖方和买方决定业务条件的业务，为双方达成最好的交易。
停车信息系统与停车位协商制度为智能停车服务奠定了基础，可以对付所有与交通有关的问题。其余的论文包括用于设计智能停车服务的各种方法，并将提供对这种系统的经济分析方法的洞察。
二、智能停车场系统各项技术的提出
本节总结了实现有效智能停车系统的一些最相关的技术。
2.1专家系统
专家系统或基于代理的技术可以解决与分布式和复杂的交通环境相关的问题。 它们也被认为是奠定停车协商和制导系统自动化机制基础的主要武器[8]。 Agent具有自主性，反应性，适应性，主动性和社交能力等特点，可以用来解决具有高度动态性和交互性的问题[9]。
多代理系统是一种建模技术。 它被用来表示具有智力，自主性和相互作用程度的元素的系统，或者相互之间或者与环境相互作用[10]。 移动代理可以在网络的节点内移动，并且在运行时间内动态创建。 它们被发送到目标系统，用最新的代码和算法执行不同的任务。 移动代理也会导致网络数据传输的减少。 它增强了系统的延展性，可调性和耐用性[11]。
有些系统不提供最好的停车设施，因为他们不考虑停车费用。 在没有停车费谈判的情况下，消费者失去了寻找更便宜，更好的停车位的机会[8]。 因此，需要通过智能代理系统来考虑停车价格的可转让边际，以便为驾驶员选择最佳的停车设施[3]。 代理人能够计划，移动，执行，检查和协调执行任务。 为用户提供讨价还价的平台; 文献[9]提出了一种将移动代理与多系统集成在一起的智能停车协商与引导系统。 移动代理可以用于汽车和停车设施之间的积极，稳定和快速的谈判。 代理的移动有助于缩短谈判时间，并减少通过无线网络传输的数据量。 他们还提出了一个谈判算法，这与人类的谈判类似。
一种称为基于智能体的智能停车协商与指导系统（ABIPNGS）的多智能体系统结合了移动代理技术与多代理系统，并利用固定和移动代理。 文献[8,12-15]详细讨论了运输系统中的代理的使用。
在文献[16]中采用了基于双层交通图的多相导航技术，用于停车路线的协商和方向。 系统实现通过移动代理，消息队列，代理容器和代理执行环境在扩展的FIPA体系结构上进行。 它利用FIPA标准的互操作性和移动代理的延展性。 通过代理的亮度，可调整性和合作性，整个服务环境可以自动执行搜索公园，讨价还价的停车费，预订停车场，协商停车路线并直接到达设施。 分布式主动停车引导信息系统（APGIS）在[16]中讨论。 它支持固定和移动代理，同时自动执行搜索公园，协商停车费，停车场的预订和停车路线的方向，而不干预司机和公园
移动机器人的分布式智能运动控制在[17]中讨论。 它还提出了一个称为智能系统的多功能代理系统，用于自主机器人，用于处理移动机器人的建模，规划和协调功能。 该系统由主控核心代理，一个用于安全轨迹生成的学习导航代理组成，并允许机器人向受限环境目标移动。 为了学习和保持机器人的成功运动，使用自适应中性算法。 第三个代理关心机器人的定位以及更新机器人的地图。 第四个代理处理沟通，处理和协调任务。 模糊机动和停车场代理，处理停车和移动的任务。 模糊机动和停车代理关心的运动和停车任务。 对于户外移动机器人导航，[18]中采用了事件驱动控制方法的多智能体系统。 为了融合信息和环境映射，[19,20]提出了一个分布式多代理系统。 图1显示了ABIPNGS组织模型。
2.2基于模糊逻辑的系统
如果存在由于人为错误而导致的过程，那么支持操作员的系统; 安全和有效的提出在[21]。 系统工作在于：
（1）检测
（2）运动规划和
（3）提供信息
模糊理论用于建立高层次专家人才的支持知识和启发式。 [4]中讨论的方法使汽车能够独立驾驶不同类型的道路。 它也设想像倒车，平行停车和三点转弯。 为了自动获得正常运行的汽车控制系统，这种方法使用了一种从人类技能中受益的自我训练系统。
为了训练和测试，将汽车驾驶模拟器与GenSoYager模糊神经网络相结合。 为了复制可用信息的模糊性，选择模糊控制系统。 然后基于模糊规则的系统在神经网络体系结构上实现。 这是学习，回顾，概括和适应训练数据的主要原因。 神经模糊系统具有像人类一样的推理能力，并具有专业知识。
为了减少计算时间，在文献[22]中提出了基于FPGA的模糊逻辑控制器（FLC）。 FLC可用于设计具有FPGA控制器的自动回车并行。 [23]给出了一种模糊的方法来控制卡车和拖车在动态环境中的后退运动。 然后，这种方法扩大到卡车的路径有障碍的条件。 在第一种情况下，我们假设静止障碍。 第二个条件是移动障碍物，可以使卡车驶向停车设施。 超声波和三维视觉传感器可用于识别平行停车的适当停车位。 驾驶员确认后，由于模糊逻辑的智能性，停车完成。 超声波传感器纵向识别物体和障碍物。在[24]中使用了一种称为纵向和横向运动的两阶段方案来寻找合适的停车场。
图1.基于代理的停车辅助系统
2.3基于无线传感器的系统
一些低成本的传感器节点组成无线传感器网络（WSN）。 他们通过节点上的无线通信模块安排自己建立一个ad hoc网络。 每个节点上都有不同类型的传感器，计算单元和存储设备。 为了收集，处理和传输信息，功能部件使传感器安装快速，方便。 他们有一个光明的未来，因为WSNs很容易安装在正常的环境，他们提供的数据定位和监视。 视频传感器有两个缺点。 第一个是视频传感器很贵。 其次，传感器有时会产生巨大的数据; 通过无线网络的传输是忙碌的。
[25]讨论了一个基于WSN的智能停车场系统。 该系统由安装在停车场的低成本无线传感器组成。 每个停车位都有一个传感器节点，用于检测和检查停车设施的占用情况。 传感器节点用于检测停车场状态，通过已安装的无线传感器及其网关定期将数据转发到数据库。 执行各种管理功能，如查找空置停车场，自动收费，安全管理和统计报表; 数据库由上层管理系统访问。 该系统的原型是使用弩微粒实现的。 基于WSN的停车场管理系统的节点装有光，声音和声音传感器。 用于普适感应的广域架构。
网络是在Irisnet1[26]中提出的。 这将允许用户获得可用的信息。
通过分布式访问方法，在他们的方式停车空位。 为了检测和识别汽车，该系统使用摄像机，麦克风和运动检测器。 所有传感器的数据都在网络环境中处理，然后发布到网络上。 这些信息可以由用户从互联网上获取。 由于摄像机产生的数据量巨大，传输和处理数据需要大量的资源，如通信带宽，处理周期和能量。 但是所提到的资源在无线网络中是有限的。
基于无线网络的运输应用在Traffic Plus技术[27]和MIT智能交通系统[28,29]中进行了讨论。 汽车传感器安装在道路两侧和路面上，用于检索车辆所需的信息。 这些系统不是为了停车管理而设计的，尽管它们对于检查交通和路况是有效的。 使用过的这些系统中的硬件也是昂贵和复杂的。 为了准确可靠地检测停车设施中的车辆，在[30]中提出了使用磁性和超声波传感器。 最小最大值算法的改进版本用于通过磁强计检测汽车，同时还利用超声波传感器的算法。
还有其他的解决方案，以及关注于使用传感器技术（磁力计和摄像机等）的停车场应用。 然而，磁力计对环境问题敏感; 这导致有时候不准确的检测。 我们还必须将磁力计放在靠近汽车的地方，因为它可以测量汽车出现时地球磁场的大小和方向的变化。 虽然有可能在停车场入口附近; 但由于没有入口标志，车辆也在高速行驶，所以在高层不可能。 基于摄像机的解决方案非常昂贵，并且生成的大量数据难以通过无线网络中的多跳传输。 这些差异以及包括人在内的停车位中的其他物体的移动降低了磁力计或摄像机单独适用于停车场管理的适用性。 [31]的交通监视系统利用磁力计检测车辆的存在，同时估计在街道交叉口和停车设施附近的车辆的速度。
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