大數(shù)據(jù)預測車位查詢系統(tǒng)探析

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隨著汽車不斷增加，而車位資源利用率低下，給人們出行帶來諸多不便。為解決停車難、找車位難等問題，采用“大數(shù)據(jù)+人工智能+物聯(lián)網(wǎng)+共享”新思路，設(shè)計開發(fā)了基于大數(shù)據(jù)和人工智能的車位查詢預約系統(tǒng)——“立刻停”，該系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)和人工智能為用戶預測附近空閑車位的位置及數(shù)量，通過GPS和GIS技術(shù)引導用戶到達停車位，利用超聲波傳感器確定停車時間，并自動生成扣費訂單。該停車系統(tǒng)可應用到各大小型停車場以及車位共享者發(fā)布的車位，實現(xiàn)車位的在線共享和智能化管理，減少民眾找尋車位的時間，提高車位利用率。21世紀以來，我國汽車工業(yè)迅猛發(fā)展，汽車保有量高速增長。在經(jīng)濟社會的發(fā)展下，城市機動車越來越多，停車位供不應求，導致出現(xiàn)車輛亂停放現(xiàn)象，影響交通秩序。目前，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息化技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)停車場管理系統(tǒng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了自動化收費。然而我國停車場管理系統(tǒng)還處在應用的初級階段，許多管理系統(tǒng)僅僅局限于一個停車場的收費管理，對停車資源不均衡的問題無能為力，致使大量資源無法得到充足的利用。人們在駕車出行問題上越來越難，主要問題體現(xiàn)在以下5個方面：（1）汽車數(shù)量增多，現(xiàn)有車位較少由澎湃新聞報道數(shù)據(jù)可知，截至2020年6月底，全國機動車保有量達2.81億輛，與2017年底相比，增長5.54%。人車數(shù)量井噴式的增長，讓我國過快步入汽車社會，由此引發(fā)的交通安全形勢更加嚴峻，而汽車保有量和停車位需求不匹配的問題亟待解決。（2）車位利用率低，配比較不合理我國停車場的車位平均利用率僅達到30%，如寫字樓等商務地段的停車高峰期為上班時間段，下班后利用率最低，周末使用率也較低；小區(qū)居民停車位晚上高峰期，工作日則空了出來；大型商場內(nèi)的停車高峰期為晚上、節(jié)假日，平時利用率較低。（3）停車場利用率低，導致“路滿庫空”行業(yè)曲線可替代度影響力可實現(xiàn)度行業(yè)關(guān)聯(lián)度真實度停車場這一配套設(shè)施在商業(yè)地產(chǎn)項目中的地位越來越重要，而大多停車場的建設(shè)并不完備，停車位的配比普遍偏低，泊位利用率低，停車誘導手段缺乏，使得駕駛員為了尋找停車場在街上迂回，擠占了道路空間，造成交通擁堵的時候，過量的尾氣排放也為環(huán)境帶來壓力。出現(xiàn)“路滿庫空”的現(xiàn)象。（4）違章占道停車，嚴重阻礙交通由于停車場未能被充分利用，導致嚴重的占道停車和違章停車。由于有些區(qū)域停車需求旺盛但車位缺乏，地下停車場停車難度大、繞行距離長、出口難尋等諸多問題，造成車輛亂停亂放現(xiàn)象普遍，阻礙交通，公共道路被野蠻停車占用，喪失其應有功能。（5）亂收停車費，停車場管理不當大多數(shù)停車場仍在出口處排隊掃碼繳納停車費，效率低下，標準不統(tǒng)一，也易產(chǎn)生糾紛。城市停車管理的不到位，使收費不規(guī)范的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，停車位沒有實現(xiàn)信息聯(lián)網(wǎng)，也給民眾帶來很大不便。綜上，目前國內(nèi)停車行業(yè)存在停車場利用率低問題，針對這一問題，本文擬通過大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)，對車位進行合理的分配，實現(xiàn)車位利用率的提高。

1.系統(tǒng)架構(gòu)

開發(fā)一款基于共享經(jīng)濟的“立刻停”小程序?！傲⒖掏！毙〕绦蚩梢酝ㄟ^線上聯(lián)系、通知等手段實現(xiàn)車位共享。采取自主研發(fā)設(shè)計的智能停車引導系統(tǒng)，以為顧客提供基于GIS的準確車位位置，實現(xiàn)網(wǎng)上預約停車。用戶可在微信小程序上一鍵預約停車位，固定時間內(nèi)可以取消預約訂單。智能停車系統(tǒng)能夠精準提供地圖導航以及停車引導服務，給用戶提供實時停車導航定位，并為車主及時提供停車場和車位動態(tài)信息，實現(xiàn)高效的停車管理等相關(guān)服務。倘若超過預約時間用戶未能到達所預約的共享停車位，就會被取消訂單，此外用戶亦可續(xù)費保留預約車位，采用壓力傳感器自動計算時間，待車離開計時結(jié)束，系統(tǒng)自行扣費生成扣費訂單。通過與商場，酒店，停車場等大型商業(yè)場所合作以及私家車主加盟的方式，獲得空置停車位的信息及其使用權(quán)。私家車主能憑借出車上班或者出門旅游時的車位閑置時間來出租停車位，實現(xiàn)錯時停車。系統(tǒng)架構(gòu)可參考圖1。

2.智能車位預約查詢平臺的構(gòu)建

2.1平臺建設(shè)

平臺通過終端-移動互聯(lián)-云端，采用大數(shù)據(jù)分析與人工智能預測技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建出一個智能化的停車場，將用戶所處地區(qū)的所有停車場以及用戶共享的車位狀態(tài)、距離、收費標準以可視化的形式呈現(xiàn)在用戶的手機上。通過微信端小程序的開發(fā)，保證平臺可以迅速上線。注重用戶體驗感，提高客戶端UI的美觀度與簡潔性，提高用戶的體驗感。在功能設(shè)計方面，開發(fā)“離我最近”“車位共享”“個人中心”等人性化設(shè)計，提高平臺的關(guān)注度以及對用戶的吸引力?？蛻舳瞬糠諹I仿真界面如圖2所示。關(guān)于大數(shù)據(jù)分析與人工智能預測技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用分析如下：2.1.1預測判斷車位的使用情況——大數(shù)據(jù)分析與人工智能預測技術(shù)在預測判斷車位的使用情況時，首先確定影響車位使用情況的主要因素為日期時間、車位離停車場入口的距離、節(jié)日和車位位置，隨后根據(jù)以上多個影響因素以及其與因變量的關(guān)系為非線性關(guān)系，同時因為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法具備線性和非線性學習算法的能力，所以選擇運用機器學習中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來預測該停車場的車位使用情況。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法模型的好壞嚴重依賴于訓練數(shù)據(jù)的優(yōu)劣和數(shù)據(jù)量的大小，因此本模型采用迭代訓練的方法，隨著時間的推移，實現(xiàn)預測模型得越來越優(yōu)化。2.1.2感應汽車出入車位——物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在感應汽車出入車位時，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的超聲波探測技術(shù)獲取車位的使用情況，車輛停入車位時，該停車位上方安裝的超聲波傳感器探測到車輛駛?cè)氩⒎€(wěn)定停放，獲取車位已被使用的狀況；待車輛駛出，該停車位上方安裝的超聲波傳感器探測到車位空出，產(chǎn)生費用賬單。

2.2運營模式

“立刻?！毙〕绦蚩梢酝ㄟ^線上聯(lián)系，通知等手段實現(xiàn)共享車位的想法。通過與商場、酒店、停車場等大型商業(yè)場所合作以及私家車主加盟的方式，獲得空置停車位的信息及其使用權(quán)。私家車主能憑借出車上班或者出門旅游時的車位閑置時間來出租停車位，實現(xiàn)錯時停車計劃。吸引商家將入駐“立刻?！?，為用戶提供額外服務。物聯(lián)網(wǎng)獲得共享停車位的各種數(shù)據(jù)，聯(lián)網(wǎng)后加以分析利用，提高車位業(yè)主端收益的同時為用戶尋得停車位?！傲⒖掏！睂⑵ヅ溆脩舾浇晒蚕硗＼囄徊l(fā)送到其設(shè)備上，保證采集數(shù)據(jù)的全面、精準、無死角。

3.小結(jié)

本文研究了一種新型共享停車平臺，利用大數(shù)據(jù)分析

與人工智能預測技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)了該平臺能夠預測車位的使用情況以及實時獲取車位的使用實況，投放社會使用后預計將帶來以下效益：

3.1自主停車，實現(xiàn)一鍵停車功能通過建設(shè)“立刻停”微信小程序，使得用戶能夠更加輕松方便地使用該產(chǎn)品，并且能夠解決用戶“停車難”的問題。

3.2采用B2C與C2C相結(jié)合的商業(yè)模式，充分利用資源我們不僅采用B2C-商對客的商業(yè)模式，對各大商業(yè)酒店商場的車位進行車位分配，還采用了C2C-客對客模式，使擁有私人車位的用戶進行注冊，提供其車位的位置及車位使用情況，從而達到錯時使用車位的效果以及使車位的使用率達到最大化。

3.3簡化停車步驟，方便輕松停車平臺“立刻停”小程序不僅提供了查詢空閑車位的功能，而且當預約成功后，系統(tǒng)會自動為你規(guī)劃前往車位的路徑，以及當要尋找車輛時，也會根據(jù)車位的位置幫助你尋找到愛車，使用戶不再有“停車場繞暈，找不到愛車”的問題。

3.4產(chǎn)品創(chuàng)新

平臺通過與各商業(yè)商城酒店合作，獲得其停車位的使用狀態(tài)，使得用戶能夠在出發(fā)之前就獲取到目的地是否還有停車位并進行一鍵預約，一定程度地激發(fā)用戶更大的消費欲以及行動欲。

作者:陶楓 郭子鴻 吳芯銘 李鍇星 張偉森 單位:廣東東軟學院