智能预约停车诱导系统及停车诱导方法
技术领域
本发明涉及停车预约领域，具体涉及一种智能预约停车诱导系统及停车诱导方法。
背景技术
随着机动车保有量的增加，停车难的问题日益严峻。根据近五年小型载客汽车和私家车保有量统计数据显示，全国的小型车数量呈逐年上升趋势。居民对于停车位的不断增长的需求量也随之而来。但是现有的城市停车规划，远远落后于需求的增长，停车难的问题，己经由个人问题，上升到政府关注的民生问题。
城市停车场受到城市空间场地的限制，其发展己经趋于饱和，然而城市中分布着大量的空闲的私人停车位，但是却由于太过分散而难于集中人工管理，急需一种管理方法来化解私人停车位难以充分利用的难题。我国城市道路两侧的停车位数量众多，针对这种非封闭的停车场当前普遍采取人工管理的方式，收费效率不够高。尽管有些城市也出现了诸如打表计费等系统，但是该系统需要使用者办理专用停车卡，并且需要有人管理，针对这类非封闭车位也需要一种自动化的无人值守自助停车系统。
目前的停车管理体系存在车辆信息采集效率低、功耗大、耗时长、收费效率低、车位预约管理不成体系等缺陷。为了解决这些问题，需要一个更全面的停车预约系统来对路边车位、小区空闲车位和停车场车位的统一整合管理，从而有效提高城市车位利用率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能预约停车诱导系统及停车诱导方法，解决停车难以及车位利用率低的问题。
实现本发明目的的技术方案为：一种智能预约停车诱导系统，包括嵌入式地锁模块、云服务器、支付网络平台、客户端和数据库；
所述嵌入式地锁模块由车位锁、车牌识别模块和无线通信模块组成，车牌识别模块通过车牌识别技术采集车辆信息，对采集的图片信息进行边缘计算处理，处理后的车辆采集信息通过无线通信模块上传至云服务器；云服务器将车辆采集信息与用户预约信息匹配并下达指令给车位锁，控制车位锁的状态；
所述支付网络平台通过API接口将订单和支付信息发送至云服务器；
所述客户端包括预约用户模块和车位业主模块，预约用户模块用于预约用户提交停车预约信息至云服务器，车位业主模块用于车主提交或者设置出租车位信息至云服务器；
所述云服务器与支付网络平台、嵌入式地锁模块、数据库和客户端通过网路连接；所述云服务器将预约用户信息与数据库的车位出租信息进行匹配，并将匹配结果发送至客户端；所述云服务器将收到的用户预约信息和车辆采集信息匹配，并下达指令给车位锁，控制车位锁的状态；云服务器将收到的车辆采集信息、停车预约信息、出租车位信息、车位锁状态信息以及订单和支付信息处理后保存在数据库中；
数据库用于保存云服务器发送的数据，包含车辆采集信息、停车预约信息、出租车位信息、车位锁状态信息以及订单和支付信息。
一种基于智能预约停车诱导系统的停车诱导方法，所述停车诱导方法步骤为：
预约用户在客户端预约模块提交停车预约信息至云服务器；
预约用户如果选择共享时间预约，云服务器将预约信息与数据库的静态车位信息中的空闲车位进行匹配，并为用户推荐与停车预约信息的停车时间和停车区域匹配一致的车位供用户选择；预约用户如果选择实时匹配预约；云服务器将通过智能匹配预约方法为用户提供空闲车位供用户选择；
预约用户选择一个空闲车位，云服务器将数据库的该出租车位信息的车位空闲状态更新为占用，预约用户在预约的停车时间之前到达选择的车位点；
预约用户到达车位点，嵌入式地锁的车牌识别模块采集到达的车辆信息并上传到云服务器；
云服务器将收到的车辆信息与停车预约信息进行车牌号匹配；匹配成功，云服务器下达开锁指令至车位锁，车位锁开启；预约用户成功停车；
预约用户车辆离开车位时，根据停车时长通过网络支付平台支付费用，支付完成，云服务器收到支付订单，车辆驶离后，下达锁车位指令至车位锁，车位锁锁住，云服务器将数据库的该出租车位信息的车位空闲状态更新为空闲。
与现有技术相比，本发明的显著优点为：(1)本发明通过嵌入式地锁模块、云服务器、支付网络平台、客户端和数据库，有效解决了目前没有完整的智能停车预约体系并且难于管理的问题；(2)本发明能够实现对路边车位、小区空闲车位和停车场车位的统一整合管理，实现了智能停车；(3)本发明同时采用了动态车位和静态车位结合的只能匹配预约方法，解决了因用户需求细化粒度不足导致的预约不匹配问题，从而有效的节约了预约时间，提高了车位利用率，提高了车位预约的可靠性；(4)嵌入式地锁模块实现了边缘计算、数据互传以及智能控制的功能，具有低功耗、高效率、部署方便等诸多优势。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
图2为本发明的共享时间预约的匹配方法流程图。
图3为本发明的智能匹配预约方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种智能预约停车诱导系统，包括嵌入式地锁模块、云服务器、支付网络平台、客户端和数据库；
所述嵌入式地锁模块由车位锁、车牌识别模块和无线通信模块组成，车牌识别模块通过车牌识别技术采集车辆信息，对采集的图片信息进行边缘计算处理，处理后的车辆采集信息通过无线通信模块上传至云服务器；云服务器将车辆采集信息与用户预约信息匹配并下达指令给车位锁，控制车位锁的状态；
所述支付网络平台通过API接口将订单和支付信息发送至云服务器；
所述客户端包括预约用户模块和车位业主模块，预约用户模块用于预约用户提交停车预约信息至云服务器，车位业主模块用于车主提交或者设置出租车位信息至云服务器；
所述云服务器与支付网络平台、嵌入式地锁模块、数据库和客户端通过网路连接；所述云服务器将预约用户信息与数据库的车位出租信息进行匹配，并将匹配结果发送至客户端；所述云服务器将收到的用户预约信息和车辆采集信息匹配，并下达指令给车位锁，控制车位锁的状态；云服务器将收到的车辆采集信息、停车预约信息、出租车位信息、车位锁状态信息以及订单和支付信息处理后保存在数据库中；
数据库用于保存云服务器发送的数据，包含车辆采集信息、停车预约信息、出租车位信息、车位锁状态信息以及订单和支付信息；
本系统以云服务器为管理中心，通过GPRS通信方式远程集中管理嵌入式地锁模块，除控制车位锁开关外，云服务器还负责连接第三方支付网络平台、连接数据库，以及管理车位业主信息等。嵌入式地锁作为整个系统的执行机构，实现车位锁的开关，以及车辆检测功能。车位业主可在客户端的车位业主模块灵活设置车位的对外出租时间、价格等信息。云服务器通过支付网络平台提供的API接口获取订单和支付信息。所有业主数据、用户数据、智能车位锁数据、支付网络平台数据经云服务器处理后都保存在数据库中。
进一步的，所述停车预约信息包括预约用户账户名、停车时间、预约用户车牌号、停车区域和联系方式；出租车位信息包括车位位置、车主账户名、车位空闲状态、车位出租时间、出租价格和联系方式。
进一步的，所述客户端的预约用户模块包括实时匹配预约和共享时间预约；实时匹配预约用于用户实时停车，共享时间预约用于用户提前半天以上七天以下的预约停车。
进一步的，所述数据库的车位出租信息分为静态车位出租信息和动态车位出租信息，即静态资源和动态资源；系统初始化时，静态车位出租信息和动态车位出租信息各占50％。
系统初始化指的是在系统运行的最开始，根据统计给动静车位出租信息各赋予一个初值，即各50％，后面动静车位出租信息会根据车位的占用与车辆的离开自动增减；
进一步的，如图2所示，所述共享时间预约的匹配方法为：云服务器将停车预约信息与数据库的静态车位出租信息进行匹配，将和停车时间以及停车区域一致的空闲车位提供给预约用户选择，即停车区域内存在空闲车位且预约停车时间在空闲车位出租时间的范围内；如果在停车区域内通过5次匹配，匹配不到与停车时间一致的空闲车位，则需要用户修改预约停车时间并重新匹配；
如图3所示，所述实时匹配预约采用智能匹配预约方法预约停车位，智能匹配预约方法为：
云服务器为实时匹配预约用户每一分钟刷新一次数据库的动态车位出租信息，刷到空闲车位后，将距离预约用户最近的空闲车位提供给预约用户，预约用户选择提供的停车位，系统停止刷新；
若20分钟内没有刷到空闲车位，则云服务器从数据库的静态车位出租信息里匹配一个空闲车位提供给实时匹配预约用户，实时预约用户选择该车位后，该静态车位信息变为动态车位出租信息。
实时匹配预约取决于当前的剩余车位数量，共享时间预约取决于当前车位的占用时间和空闲时间，将前者表示为动态预约，后者表示为静态预约；
所述共享时间预约通过基于时间调度的静态车位信息分配来实现，一个用户只可预约一次，不可重复预约。
所有停车者进入预约系统后，系统会根据预约方式和预约时间判断并使他们独立的进入静态或者动态等待队列。系统会给动态等待队列的停车者实时刷新空闲车位，避免出现车辆到达时车位已被占用的情况，直到停车者停车完毕，其将被移入已占用队列，相对应动态资源减少。静态等待队列的停车者只被分配一次车位，停车者在其中挑选一个车位，系统会将此车位在预约时间段内为其保留，此时，其将被移入静态储备队列。为了合理利用停车位资源，系统初始化，50％为动态车位信息，50％为静态车位信息。当动态车位信息中没有空闲停车位时，导致无法实时分配车位，系统会自动转移至静态等待队列，使其有机会分配到静态车位信息。
进一步的，所述嵌入式地锁模块采用D型可编程智能车位锁。
进一步的，所述的车牌识别模块包括STM32F103RBT6主控芯片、OV7670图像传感器、TFT_ILI9341驱动控制器和3.3V稳压电源；
所述STM32F103RBT6主控芯片是单片机的核心部分，用于实现图像处理等边缘计算功能；
所述OV7670图像传感器用于车牌图像的采集；
所述TFT_ILI9341驱动控制器用于控制TFTLCD屏显示；
所述3.3V稳压电源用于保证3.3v稳压输入。
进一步的，所述的无线通信模块采用SIM900A通信芯片。
一种基于所述智能预约停车诱导系统的停车诱导方法，步骤为：
预约用户在客户端预约模块提交停车预约信息至云服务器；
预约用户如果选择共享时间预约，云服务器将预约信息与数据库的静态车位信息中的空闲车位进行匹配，并为用户推荐与停车预约信息的停车时间和停车区域匹配一致的车位供用户选择；预约用户如果选择实时匹配预约；云服务器将通过智能匹配预约方法为用户提供空闲车位供用户选择；
预约用户选择一个空闲车位，云服务器将数据库的该出租车位信息的车位空闲状态更新为占用，预约用户在预约的停车时间之前到达选择的车位点；
预约用户到达车位点，嵌入式地锁的车牌识别模块采集到达的车辆信息并上传到云服务器；
云服务器将收到的车辆信息与停车预约信息进行车牌号匹配；匹配成功，云服务器下达开锁指令至车位锁，车位锁开启；预约用户成功停车；
预约用户车辆离开车位时，根据停车时长通过网络支付平台支付费用，支付完成，云服务器收到支付订单，车辆驶离后，下达锁车位指令至车位锁，车位锁锁住，云服务器将数据库的该出租车位信息的车位空闲状态更新为空闲。
综上，本发明有效解决了目前没有完整的智能停车预约体系并且难于管理的问题，本发明能够实现对路边车位、小区空闲车位和停车场车位的统一整合管理，有效提高城市车位利用率，为用户减少搜索时间，提高了车位预约的可靠性。
