本發(fā)明涉及停車管理，具體涉及一種基于邊緣計算和視頻監(jiān)控的停車管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、智能停車場系統(tǒng)也即智能停車場管理系統(tǒng)，通過攝像頭采集車輛車牌信息進(jìn)行識別來記錄車輛駛?cè)腭偝鐾＼噲龅男畔?，并且記錄不同車輛的停車位置，進(jìn)而統(tǒng)計各個停車道路區(qū)域的剩余車位數(shù)量，此時當(dāng)新的車輛駛?cè)胪＼噲鰰r，通過led顯示器顯示不同行駛方向的剩余車位數(shù)量，并利用箭頭的形式引導(dǎo)車輛進(jìn)入空閑車位，極大的方便了。

2、由于進(jìn)入停車場的車流具有漸進(jìn)性和集聚性的特點(diǎn)，即車輛逐漸增多并在特定時段內(nèi)集中駛出，同時停車場的駛出效率通常與接入道路的擁堵程度密切相關(guān)，因此停車場的出口效率會受到外界道路擁堵的影響。這種影響可能導(dǎo)致車輛在停車場內(nèi)部排隊等待離開時出現(xiàn)擁堵情況，例如在上下班高峰期，由于不可避免地駛出停車場的車輛較多，用戶在選擇出口時，往往會根據(jù)自己的出行習(xí)慣進(jìn)行選擇，但由于對各出口的排隊情況和外部道路擁擠狀態(tài)不夠了解，可能會選擇排隊車輛較多的出口且道路擁擠的出口，從而進(jìn)一步加重?fù)矶?，?dǎo)致用戶的車輛出行的效率較低，增加了出行時間提高了用戶停車成本。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于邊緣計算和視頻監(jiān)控的停車管理系統(tǒng)，解決以下技術(shù)問題：

2、由于進(jìn)入停車場的車流具有漸進(jìn)性和集聚性的特點(diǎn)，即車輛逐漸增多并在特定時段內(nèi)集中駛出，同時停車場的駛出效率通常與接入道路的擁堵程度密切相關(guān)，因此停車場的出口效率會受到外界道路擁堵的影響。這種影響可能導(dǎo)致車輛在停車場內(nèi)部排隊等待離開時出現(xiàn)擁堵情況，例如在上下班高峰期，由于不可避免地駛出停車場的車輛較多，用戶在選擇出口時，往往會根據(jù)自己的出行習(xí)慣進(jìn)行選擇，但由于對各出口的排隊情況和外部道路擁擠狀態(tài)不夠了解，可能會選擇排隊車輛較多的出口且道路擁擠的出口，從而進(jìn)一步加重?fù)矶拢瑢?dǎo)致用戶的車輛出行的效率較低，增加了出行時間提高了用戶停車成本。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

4、一種基于邊緣計算和視頻監(jiān)控的停車管理系統(tǒng)，包括：

5、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有停車區(qū)域、車道出口位置和所有車輛的停留時間，將當(dāng)前所有未處于停車區(qū)域的車輛標(biāo)定為待定車輛，根據(jù)所述停留時間t對所述待定車輛進(jìn)行劃分，得到目標(biāo)車輛和非目標(biāo)車輛；

6、數(shù)據(jù)分析模塊，用于選取任一目標(biāo)車輛并獲取該目標(biāo)車輛首次離開停車區(qū)域的時間節(jié)點(diǎn)h，以所述時間節(jié)點(diǎn)h為起點(diǎn)，提取過去時間段t內(nèi)目標(biāo)區(qū)域任一車道出口位置的監(jiān)測圖像并生成監(jiān)測圖像序列，根據(jù)所述監(jiān)測圖像序列識別任一時刻該車道出口位置的車輛數(shù)量，繪制車輛數(shù)量隨時間變化的曲線z，獲取過去時間段t內(nèi)任一目標(biāo)車道的平均車輛移動速度，結(jié)合平均車輛移動速度和曲線z計算得到任一車道出口的擁擠系數(shù)c；

7、結(jié)果生成模塊，用于構(gòu)建該目標(biāo)車輛到所有車道出口的備選路線并標(biāo)記為s1,s2,...,sn，n為目標(biāo)區(qū)域車道出口數(shù)量，計算任意目標(biāo)車輛到備選路線對應(yīng)車輛出口的距離值，并結(jié)合所述車道出口的擁擠系數(shù)計算得到任一備選路線的評價分?jǐn)?shù)，并選取評價分?jǐn)?shù)最小的備選路線對應(yīng)的車道出口作為該目標(biāo)車輛的駛出出口。

8、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述數(shù)據(jù)獲取模塊中，對待定車輛進(jìn)行劃分的過程為：

9、若任一待定車輛的停留時間h大于等于預(yù)設(shè)閾值，則將該待定車輛標(biāo)定為目標(biāo)車輛；若任一待定車輛的停留時間h小于預(yù)設(shè)閾值，則將該待定車輛標(biāo)定為非目標(biāo)車輛。

10、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述數(shù)據(jù)分析模塊中，車道出口的平均車輛移動速度的具體計算過程為：

11、s11，依次對監(jiān)測圖像進(jìn)行灰度處理獲得監(jiān)測灰度圖像，以監(jiān)測灰度圖像中心像素點(diǎn)為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，生成監(jiān)測灰度圖像中所有像素點(diǎn)的坐標(biāo)（x，y），并識別監(jiān)測灰度圖像中所有像素點(diǎn)的灰度值pi(x，y)，i＝1,...,m，i表示像素點(diǎn)所在監(jiān)測灰度圖像在序列中的順序，通過灰度差公式d＝|pi+1?(x，y)-pi?(x，y)｜計算相鄰監(jiān)測灰度圖像之間相同位置像素點(diǎn)的灰度差值d，若d大于預(yù)設(shè)閾值，則表示對應(yīng)像素點(diǎn)為車輛像素，若d小于等于預(yù)設(shè)閾值，則表示對應(yīng)像素點(diǎn)為路面區(qū)域像素；

12、s12，將相鄰的車輛像素進(jìn)行合并，將合并后的車輛像素區(qū)域外接一個最小外接矩形，得到任一車輛在監(jiān)測灰度圖像中的像素矩形，提取任一目標(biāo)車輛所對應(yīng)的像素矩形，從所述像素矩形中選取矩形的中點(diǎn)像素點(diǎn)并標(biāo)記為參考點(diǎn)，選取所述監(jiān)測圖像序列中每一幀監(jiān)測圖像中參考點(diǎn)的位置信息并根據(jù)相鄰幀之間的位置變化，計算目標(biāo)車輛在每一幀監(jiān)測圖像位置變化的平均速度并標(biāo)記為v，以所述平均速度v作為目標(biāo)車輛的車速，根據(jù)計算公式，其中，n為車輛的總數(shù)，vi為任一車輛的平均速度；計算得到該車輛出口的平均車輛移動速度。

13、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述數(shù)據(jù)分析模塊中，擁擠系數(shù)的具體計算過程為：；其中，t∈[h-t，h]。

14、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述結(jié)果生成模塊中，備選路線的具體生成過程為：

15、獲取該目標(biāo)車輛的位置信息并采用dijkstra算法生成該目標(biāo)車輛到目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有車道出口位置的最短路徑，將所述最短路徑標(biāo)定為備選路線。

16、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述結(jié)果生成模塊中，評價分?jǐn)?shù)的具體計算公式為：；；其中，d為任一備選路線的路線長度，α為預(yù)設(shè)修正系數(shù)，li表示車道出口處任一車輛在道路方向上的投影長度，l為當(dāng)前任一車道出口的所有車輛在道路方向的總投影長度。

17、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述結(jié)果生成模塊中，若存在二個及二個以上備選路線的評價分?jǐn)?shù)相同且均為最小值時，則獲取每個備選路線對應(yīng)道路出口的擁擠系數(shù)，將擁擠系數(shù)最小對應(yīng)的車道出口作為該目標(biāo)車輛的駛出出口。

18、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：還包括收集各目標(biāo)車輛的反饋數(shù)據(jù)；若目標(biāo)車輛確認(rèn)選擇規(guī)劃路線，則更新該目標(biāo)車輛的行駛狀態(tài)信息，并對未規(guī)劃路線的目標(biāo)車輛進(jìn)行車道出口的動態(tài)規(guī)劃調(diào)整。

19、本發(fā)明的有益效果：

20、在實際情況中，用戶會根據(jù)自己的習(xí)慣選擇相應(yīng)的車輛出口，在這種情況下可能會出現(xiàn)用戶習(xí)慣選的車輛出口有可能排隊車輛較多，從而導(dǎo)致用戶的車輛出停車的效率較低，因此在這種情況下，數(shù)據(jù)分析模塊通過選取任一目標(biāo)車輛并獲取該目標(biāo)車輛首次離開停車區(qū)域的時間節(jié)點(diǎn)，以該時間節(jié)點(diǎn)為起點(diǎn)，提取過去時間段t內(nèi)目標(biāo)區(qū)域任一車道出口位置的監(jiān)測圖像并生成監(jiān)測圖像序列，根據(jù)監(jiān)測圖像序列識別任一時刻該車道出口位置的車輛數(shù)量，繪制車輛數(shù)量隨時間變化的曲線z，獲取過去時間段t內(nèi)任一目標(biāo)車道的平均車輛移動速度，結(jié)合平均車輛移動速度和曲線z計算得到任一車道出口的擁擠系數(shù)，能夠有效地分析出目標(biāo)區(qū)域任一車道出口中可能遇到的擁堵情況，為后續(xù)的結(jié)果生成提供依據(jù)，構(gòu)建該目標(biāo)車輛到所有車道出口的備選路線，計算任意目標(biāo)車輛到備選路線對應(yīng)車輛出口的距離值，結(jié)合所述車道出口的擁擠系數(shù)計算得到任一備選路線的評價分?jǐn)?shù)，并選取評價分?jǐn)?shù)最小的備選路線對應(yīng)的車道出口作為該目標(biāo)車輛的駛出出口，從而為每位用戶確定對應(yīng)的車輛出口，提高了目標(biāo)區(qū)域內(nèi)車輛駛出的效率。