基于Wi-Fi指紋定位與室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的智能停車場(chǎng)系統(tǒng)實(shí)施方法
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交通管理的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于W1-Fi指紋定位與室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的智能停車場(chǎng)系統(tǒng)實(shí)施方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)城市汽車保有量不斷增加，截至2014年底，全國(guó)汽車保有量達(dá)到1.4億輛，是2003年的5.7倍。汽車行業(yè)的爆發(fā)性增長(zhǎng)引發(fā)了一系列交通問題，城市停車難已經(jīng)成為制約城市發(fā)展的關(guān)鍵因素。很多城市建立了大型地下停車場(chǎng)，但其管理方式和信息化水平相對(duì)落后，缺乏智能化引導(dǎo)功能。且大型停車場(chǎng)內(nèi)受視野局限，汽車通行、車位定位、車輛搜尋成為困擾人們的新問題。此外，由于目前大多數(shù)停車場(chǎng)受信息化水平限制，必須通過RFID卡作為車輛的身份識(shí)別，因此在停車場(chǎng)入口、出口處的取卡、還卡以及人工繳費(fèi)等操作也限制了停車場(chǎng)運(yùn)行效率，制約了車輛通行，成為解決擁堵問題的瓶頸之一。
[0003]大型地下停車場(chǎng)的管理主要涉及車輛身份識(shí)別、計(jì)費(fèi)與收費(fèi)方式、反向?qū)ぼ?、車位管理等方面。目前這些方面的信息化程度都不高:(1)身份識(shí)別:多數(shù)停車場(chǎng)在車輛進(jìn)場(chǎng)時(shí)需要取卡，并以該卡作為車輛身份識(shí)別，主要目的是用于計(jì)費(fèi)；(2)計(jì)費(fèi)與收費(fèi)方式:根據(jù)收、發(fā)卡之間的時(shí)間差計(jì)費(fèi)，一般會(huì)設(shè)置不同費(fèi)率的時(shí)間段，按時(shí)間段收費(fèi)，主要采用人工收費(fèi)、現(xiàn)金付款的形式，工作效率低下；(3)反向?qū)ぼ?目前傳統(tǒng)的做法是標(biāo)記車位號(hào)，車主需牢記車位號(hào)。對(duì)于較大規(guī)模的停車場(chǎng)，進(jìn)行了分區(qū)設(shè)置，有的還采用不同顏色標(biāo)記停車區(qū)域，以便于車主識(shí)別，采用信息化手段的比較少；(4)車位管理:基本沒有動(dòng)態(tài)車位管理功能?，F(xiàn)在常見的形式是在入口處標(biāo)記空車位數(shù)，但多數(shù)都沒有指明空車位位置，沒有車位預(yù)訂功能。因此，目前大型停車場(chǎng)常規(guī)管理手段信息化程度非常低。
[0004]借助物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和GIS技術(shù)開展智能化停車場(chǎng)軟硬件管理平臺(tái)研發(fā)已成為技術(shù)發(fā)展的重要方向。大型停車場(chǎng)管理中，車位預(yù)約、免取卡停車、場(chǎng)內(nèi)導(dǎo)航、反向?qū)ぼ?、無(wú)現(xiàn)金在線繳費(fèi)等功能將給車主以及停車場(chǎng)管理方帶來(lái)良好體驗(yàn)與工作便利，因此，有必要提出一種基于W1-Fi指紋定位與室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的智能停車場(chǎng)系統(tǒng)實(shí)施方法。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于W1-Fi指紋定位與室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的智能停車場(chǎng)系統(tǒng)實(shí)施方法，其旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中停車位難尋、停車場(chǎng)管理系統(tǒng)智能化程度低、停車所需時(shí)間長(zhǎng)易造成交通擁堵的技術(shù)問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了基于W1-Fi指紋定位與室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的智能停車場(chǎng)系統(tǒng)實(shí)施方法，包括部署W1-Fi覆蓋系統(tǒng)、采集W1-Fi指紋、設(shè)計(jì)指紋識(shí)別與匹配算法、設(shè)計(jì)室內(nèi)導(dǎo)航算法、高效計(jì)算、建立計(jì)費(fèi)和支付系統(tǒng)、設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)處理算法和開發(fā)APP應(yīng)用，
[0007]所述部署W1-Fi覆蓋系統(tǒng)是通過調(diào)研停車場(chǎng)信息，結(jié)合停車場(chǎng)進(jìn)行W1-Fi基站部署實(shí)驗(yàn)，充分考慮多層停車場(chǎng)的情況，確保W1-Fi信號(hào)全面覆蓋，確保在實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位的情況下部署最少的W1-Fi基站數(shù)量，形成覆蓋整個(gè)停車場(chǎng)的W1-Fi基站網(wǎng)絡(luò)，
[0008]所述采集W1-Fi指紋是通過形成的W1-Fi基站網(wǎng)絡(luò)，對(duì)停車場(chǎng)內(nèi)位置進(jìn)行W1-Fi指紋采集，保證指紋數(shù)據(jù)有足夠的區(qū)分精度，
[0009]所述設(shè)計(jì)指紋識(shí)別與匹配算法是通過相關(guān)的信號(hào)抗干擾計(jì)算、同一地理位置的W1-Fi序列識(shí)別計(jì)算、不等長(zhǎng)序列相似性計(jì)算、易失性結(jié)點(diǎn)誤差消除等計(jì)算，設(shè)計(jì)出高效的指紋識(shí)別與匹配算法，確保能夠準(zhǔn)確識(shí)別停車場(chǎng)內(nèi)不同位置處的指紋信息，以建立停車場(chǎng)車位、道路、出入口位置數(shù)據(jù)庫(kù)，
[0010]所述設(shè)計(jì)室內(nèi)導(dǎo)航算法是通過繪制停車場(chǎng)內(nèi)的車位和道路布局，對(duì)于多層停車場(chǎng)，要考慮跨層尋車的情況，確定道路可達(dá)性，并抽象為有向圖，然后基于有向圖設(shè)計(jì)室內(nèi)導(dǎo)航算法，以實(shí)現(xiàn)任意兩點(diǎn)間的道路規(guī)劃，
[0011]所述高效計(jì)算是通過優(yōu)化算法執(zhí)行過程和提高硬件執(zhí)行速度兩方面研究指紋識(shí)別與匹配算法和室內(nèi)導(dǎo)航算法的高效執(zhí)行方案，以確保信息實(shí)時(shí)反饋，
[0012]所述建立計(jì)費(fèi)和支付系統(tǒng)是通過預(yù)約階段和停車階段建立計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，在支付系統(tǒng)中引入第三方支付平臺(tái)接口，一旦檢測(cè)到車輛離開車位，即進(jìn)行自動(dòng)計(jì)費(fèi)與繳費(fèi)操作，所述預(yù)約階段指從預(yù)約到車進(jìn)車位，所述停車階段指從進(jìn)車位到出車位，
[0013]所述設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)處理算法是通過整合目前較為成熟的車牌識(shí)別技術(shù)和GPS技術(shù)對(duì)車輛及車位狀態(tài)信息進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出相關(guān)的大數(shù)據(jù)處理算法，為后續(xù)停車場(chǎng)管理和城市規(guī)劃提供決策支持，所述大數(shù)據(jù)處理算法包括公共車位資源分析、停車場(chǎng)規(guī)劃分析、用戶行為分析、城市道路規(guī)劃分析、公共交通規(guī)劃分析以及城市功能區(qū)規(guī)劃分析，
[0014]所述開發(fā)APP應(yīng)用是通過考慮用戶在駕駛狀態(tài)中的易操作性與良好的人機(jī)接口，在不影響正常駕駛的前提下，基于移動(dòng)終端設(shè)備系統(tǒng)整合第三方支付技術(shù)開發(fā)APP應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)相關(guān)操作。
[0015]作為優(yōu)選，停車場(chǎng)信息包括停車場(chǎng)形狀、結(jié)構(gòu)、布局、層數(shù)。
[0016]作為優(yōu)選，所述停車場(chǎng)內(nèi)位置包括各停車位、行車道、層間通道、出入口。
[0017]作為優(yōu)選，所述室內(nèi)導(dǎo)航算法包括近鄰路徑區(qū)分、等效路徑歸并、回路消除、最佳路徑判定以及常用路徑分析。
[0018]作為優(yōu)選，所述高效計(jì)算包括快速算法設(shè)計(jì)、高性能計(jì)算平臺(tái)接入和大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的應(yīng)用，所述大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)為室內(nèi)導(dǎo)航算法、大數(shù)據(jù)處理算法提供數(shù)據(jù)支持。
[0019]作為優(yōu)選，所述第三方支付平臺(tái)包括支付寶、微信支付和百度錢包。
[0020]作為優(yōu)選，所述移動(dòng)終端設(shè)備包括平板電腦、筆記本、智能手機(jī)等主流移動(dòng)終端設(shè)備。
[0021]作為優(yōu)選，所述APP應(yīng)用包括車位預(yù)約功能、行車導(dǎo)航功能、停車計(jì)時(shí)功能、返向?qū)ぼ噷?dǎo)航功能、在線繳費(fèi)功能、語(yǔ)音播報(bào)功能。
[0022]作為優(yōu)選，所述語(yǔ)音播報(bào)功能與行車導(dǎo)航功能相結(jié)合。
[0023]本發(fā)明的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種基于W1-Fi指紋定位與室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的智能停車場(chǎng)系統(tǒng)實(shí)施方法，較目前的停車場(chǎng)管理具有以下的突出創(chuàng)新點(diǎn):①創(chuàng)新停取車流程，減少等待時(shí)間，采用W1-Fi指紋定位技術(shù)和車牌識(shí)別相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了免取卡停車，同時(shí)采用第三方在線支付技術(shù)實(shí)現(xiàn)繳費(fèi)，減少了車輛在取卡、還卡、繳費(fèi)過程中的等待；②基于W1-Fi指紋實(shí)現(xiàn)定位技術(shù)，利用APP應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)W1-Fi指紋變化，降低了部署成本，除W1-Fi基站外，實(shí)現(xiàn)不依賴于任何新增硬件的車位搜索、車輛導(dǎo)航和反向?qū)ぼ嚬δ?；③?shí)現(xiàn)室內(nèi)外導(dǎo)航的無(wú)縫對(duì)接，并利用集中計(jì)算中心實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)快速路徑規(guī)劃，為場(chǎng)內(nèi)車輛引導(dǎo)和反向?qū)ぼ囂峁┳罴崖窂健?shí)現(xiàn)大型地下停車場(chǎng)的低成本部署、免取卡操作、智能化導(dǎo)航，并提供智能反向?qū)ぼ嚭妥詣?dòng)繳費(fèi)功能，實(shí)現(xiàn)了停車場(chǎng)管理的便捷化、有效化和智能化，為城市停車難的問題提供了高效的解決手段，促進(jìn)了智慧交通和智慧城市的建設(shè)。
[0024]本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
【【附圖說(shuō)明】】
[0025]圖1是本發(fā)明基于W1-Fi指紋定位與室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的智能停車場(chǎng)系統(tǒng)的基本構(gòu)成圖；
[0026]圖2是本發(fā)明基于W1-Fi指紋定位與室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的智能停車場(chǎng)系統(tǒng)實(shí)施方法的流程示意圖；
[0027]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的業(yè)務(wù)流程圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0028]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過附圖中及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。但是應(yīng)該理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0029]參閱圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供基于W1-Fi指紋定位與室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的智能停車場(chǎng)系統(tǒng)實(shí)施方法，包括部署W1-Fi覆蓋系統(tǒng)、采集W1-Fi指紋、設(shè)計(jì)指紋識(shí)別與匹配算法、設(shè)計(jì)室內(nèi)導(dǎo)航算法、高效計(jì)算、建立計(jì)費(fèi)和支付系統(tǒng)、設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)處理算法和開發(fā)APP應(yīng)用。
[0030]所述部署W1-Fi覆蓋系統(tǒng)是通過調(diào)研停車場(chǎng)信息，結(jié)合停車場(chǎng)進(jìn)行W1-Fi基站部署實(shí)驗(yàn)，充分考慮多層停車場(chǎng)的情況，確保W1-Fi信號(hào)全面覆蓋，確保在實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位的情況下部署最少的W1-Fi基站數(shù)量，形成覆蓋整個(gè)停車場(chǎng)的W1-Fi基站網(wǎng)絡(luò)。
[0031]其中，停車場(chǎng)信息包括停車場(chǎng)形狀、結(jié)構(gòu)、布局、層數(shù)等，確保W1-Fi基站部署完全，使W1-Fi基站網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋整個(gè)停車場(chǎng)。
[0032]進(jìn)一步地，停車場(chǎng)通常在地下，而GPS在室內(nèi)和高樓密布的城區(qū)等信號(hào)遮擋嚴(yán)重的密集環(huán)境中，由于接收機(jī)捕獲不到足夠強(qiáng)度的衛(wèi)星信號(hào)，GPS的定位質(zhì)量難以得到保證甚至無(wú)法完成定位，使其可用性收到嚴(yán)重制約，而W1-Fi基站可部署在博物館、圖書館、機(jī)場(chǎng)、校園、醫(yī)院、商業(yè)區(qū)、餐飲娛樂場(chǎng)所和住宅小區(qū)等多種場(chǎng)景中，解決了復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境下的定位需求。
[0033]所述采集W1-Fi指紋是通過形成的W1-Fi基站網(wǎng)絡(luò)，對(duì)停車場(chǎng)內(nèi)位置進(jìn)行W1-Fi指紋采集，保證指紋數(shù)據(jù)有足夠的區(qū)分精