基于時(shí)空維度動(dòng)態(tài)停車收費(fèi)策略的停車管理系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及城市道路交通停車管理與控制領(lǐng)域，特別是涉及一種智能停車管理系 統(tǒng)及智能停車管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著"互聯(lián)網(wǎng)+"及"智慧城市"的概念興起，各級(jí)政府都積極制定了相應(yīng)的建設(shè) 和投資計(jì)劃，交通運(yùn)輸部的相關(guān)意見(jiàn)提出到2020年，智能交通產(chǎn)業(yè)總值規(guī)模將超過(guò)1000億 元。同時(shí)，"停車難"是目前我國(guó)城市交通亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一，停車供給與需求不協(xié)調(diào) 是造成停車難、尋車位久等問(wèn)題的根源之一，以停車價(jià)格為杠桿科學(xué)協(xié)調(diào)停車供需是解決 問(wèn)題的重要手段。目前科學(xué)分析發(fā)現(xiàn)停車占有率最優(yōu)狀態(tài)為85%左右，避免停車資源浪費(fèi) 又保留少量空余泊位供周轉(zhuǎn)或應(yīng)急。目前國(guó)內(nèi)的智能交通系統(tǒng)仍處于起步階段，整個(gè)行業(yè) 還有大量需要改進(jìn)的問(wèn)題。因此，基于動(dòng)態(tài)停車收費(fèi)策略的智能停車系統(tǒng)，采用時(shí)空平衡與 優(yōu)化的動(dòng)態(tài)停車收費(fèi)策略，結(jié)合智能監(jiān)測(cè)的硬件設(shè)施與大數(shù)據(jù)分析處理平臺(tái)，形成一整套 智能停車管理系統(tǒng)。
[0003] 目前的國(guó)際化大都市陸續(xù)采用了基于動(dòng)態(tài)停車收費(fèi)技術(shù)的智能停車管理系統(tǒng)，舊 金山市實(shí)施的SFpark動(dòng)態(tài)收費(fèi)管理項(xiàng)目的評(píng)價(jià)報(bào)告顯示，智能停車管理技術(shù)已經(jīng)步入成 熟且對(duì)達(dá)到目標(biāo)停車占有率是高效的。相比之下，近幾年國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)的智能停車產(chǎn)品（如丁 丁停車、停車寶等）解決問(wèn)題的手段通常為增加停車供給、停車信息可視化及停車位預(yù)訂， 沒(méi)有有效協(xié)調(diào)停車需求與供給間矛盾，無(wú)法對(duì)用戶提出可靠有效的停車建議。而國(guó)外的動(dòng) 態(tài)停車收費(fèi)系統(tǒng)主要采用廣義線性模型對(duì)停車占有率和價(jià)格相關(guān)性進(jìn)行計(jì)算，缺乏對(duì)時(shí)間 和空間異質(zhì)性的考慮。本發(fā)明提出基于動(dòng)態(tài)停車收費(fèi)策略的智能停車系統(tǒng)，相比于其他的 智能停車系統(tǒng)，本發(fā)明提出的智能停車系統(tǒng)對(duì)停車占有率在空間和時(shí)間維度的協(xié)調(diào)優(yōu)化能 有效調(diào)度停車需求，結(jié)合停車需求與停車價(jià)格關(guān)系的基本原理及動(dòng)態(tài)特性，應(yīng)用先進(jìn)控制 理論有效控制區(qū)域內(nèi)停車設(shè)施占有率，有效緩解停車矛盾及其產(chǎn)生的擁堵，實(shí)現(xiàn)了規(guī)范停 車行為，便捷停車流程的預(yù)期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的問(wèn)題是：現(xiàn)有動(dòng)態(tài)停車收費(fèi)方法中只有少數(shù)考慮了停車需求對(duì) 價(jià)格敏感度的時(shí)間特性，對(duì)于其空間異質(zhì)性缺乏考慮因而假設(shè)所有區(qū)域停車需求敏感度相 同，同時(shí)缺乏對(duì)停車需求進(jìn)行預(yù)測(cè)導(dǎo)致調(diào)節(jié)周期過(guò)長(zhǎng)。此外，目前停車占有率的采集主要依 賴交易信息，車輛信息易受各類環(huán)境因素的影響。本發(fā)明提出基于時(shí)空維度的動(dòng)態(tài)停車收 費(fèi)策略，采用了先進(jìn)的多元智能停車檢測(cè)系統(tǒng)，充分考慮停車需求對(duì)價(jià)格敏感性的時(shí)空特 性是，基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)停車需求進(jìn)行預(yù)測(cè)，這些改進(jìn)使得智能停車管理系統(tǒng)在功能方面 更加先進(jìn)與智能。
[0005] 技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的基于時(shí)空維度動(dòng)態(tài)停車收費(fèi)策略的停車管 理系統(tǒng)包括用于檢測(cè)停車車位的停車情況的智能停車檢測(cè)器、可實(shí)現(xiàn)智能動(dòng)態(tài)計(jì)算停車價(jià) 格的智能計(jì)價(jià)器、與智能計(jì)價(jià)器連接用于停車收費(fèi)的智能停車收費(fèi)設(shè)施、用于將停車占有 率與停車價(jià)格發(fā)布至停車場(chǎng)的智能停車電子顯示牌、用于存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)各停車場(chǎng)停車占有率 和停車價(jià)格分布規(guī)律的大數(shù)據(jù)云平臺(tái)、用于優(yōu)化定價(jià)策略的云計(jì)算中心系統(tǒng)以及用戶終 端；
[0006] 所述智能停車檢測(cè)器與智能計(jì)價(jià)器安裝在停車管理系統(tǒng)管理范圍內(nèi)各區(qū)域停車 場(chǎng)內(nèi)的每個(gè)停車位上，智能停車檢測(cè)器與智能計(jì)價(jià)器可將實(shí)時(shí)停車占有率與停車價(jià)格上傳 至大數(shù)據(jù)云平臺(tái)；
[0007] 各區(qū)域每個(gè)停車場(chǎng)按照停車場(chǎng)大小設(shè)置有至少一個(gè)所述智能停車電子顯示牌，智 能停車電子顯示牌與智能停車檢測(cè)器與智能計(jì)價(jià)器相連以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)；
[0008] 所述云計(jì)算中心系統(tǒng)內(nèi)含核心算法，連接大數(shù)據(jù)云平臺(tái)，可依據(jù)大數(shù)據(jù)云平臺(tái)的 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)運(yùn)行核心算法得到優(yōu)化定價(jià)策略；
[0009] 所述用戶終端使用APP連接所述云計(jì)算中心系統(tǒng)，云計(jì)算中心系統(tǒng)基于用戶終端 停車需求給出停車建議。
[0010] 進(jìn)一步地，所述智能停車檢測(cè)器是一種基于三種傳感器信息的交通流參數(shù)檢測(cè)設(shè) 備，采用無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行智能停車檢測(cè)器間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸及檢測(cè)結(jié)果的對(duì)外發(fā)布，采 用太陽(yáng)能電池板和鋰電池組合供電，所述三種傳感器分別利用車輛行駛過(guò)程中車軸對(duì)路面 產(chǎn)生連續(xù)激勵(lì)產(chǎn)生在道路表面?zhèn)鞑サ恼饎?dòng)波、車輛造成的路面陰影、以及車輛行駛中引起 周邊地磁場(chǎng)變化的客觀事實(shí)采集信號(hào)，智能停車檢測(cè)器選擇并提取三種傳感器信號(hào)特征后 進(jìn)行算法融合以更精確地檢測(cè)車位是否被占用。
[0011] 進(jìn)一步地，在各區(qū)域停車場(chǎng)內(nèi)每半徑500m范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)智能停車電子顯示牌。
[0012] 基于時(shí)空維度動(dòng)態(tài)停車收費(fèi)策略的停車管理方法，其步驟為：
[0013] 步驟1 :采集相關(guān)數(shù)據(jù)，包括
[0014] 利用設(shè)置在城市各區(qū)域內(nèi)的智能停車檢測(cè)器與智能計(jì)價(jià)器采集該區(qū)域的實(shí)時(shí)的 停車占有率數(shù)據(jù)與停車價(jià)格數(shù)據(jù)，將運(yùn)行一段時(shí)間后采集的歷史停車占有率和價(jià)格數(shù)據(jù)傳 送至大數(shù)據(jù)云平臺(tái)；
[0015] 101)采集城市各區(qū)域的基本信息，包括但不限于停車位數(shù)量、土地利用類型與商 業(yè)活動(dòng)強(qiáng)度，判斷適合采用動(dòng)態(tài)停車收費(fèi)策略的區(qū)域；
[0016] 102)從開(kāi)放數(shù)據(jù)源與城市數(shù)據(jù)獲取街區(qū)特征數(shù)據(jù)與社會(huì)人口數(shù)據(jù)；
[0017] 步驟2 :基于歷史停車占有率及停車價(jià)格數(shù)據(jù)分析停車需求的時(shí)空分布特征，構(gòu) 建模型估計(jì)城市各區(qū)域停車需求對(duì)價(jià)格的敏感度，確定不同時(shí)空范圍的基準(zhǔn)停車價(jià)格以及 調(diào)節(jié)幅度；
[0018] 步驟3 :根據(jù)當(dāng)前時(shí)段屬于工作日、節(jié)假日還是大型活動(dòng)，選擇停車策略預(yù)案，依 據(jù)實(shí)時(shí)停車占有率數(shù)據(jù)與停車價(jià)格數(shù)據(jù)確定各區(qū)域停車位未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)停車價(jià)格調(diào)整 方向及幅度，將停車占有率與停車價(jià)格發(fā)布到所述智能停車電子顯示牌與所述智能停車電 子顯示牌，并同時(shí)通過(guò)所述智能停車收費(fèi)設(shè)備進(jìn)行停車收費(fèi)；
[0019] 步驟4 :基于步驟103)中采集的街區(qū)特征數(shù)據(jù)與社會(huì)人口數(shù)據(jù)，對(duì)停車占有率數(shù) 據(jù)及用戶查詢停車位數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)的分析與挖掘，基于統(tǒng)計(jì)模型構(gòu)建停車需求預(yù)測(cè)模 型，采用構(gòu)建的停車需求預(yù)測(cè)模型計(jì)算下一時(shí)段各區(qū)域停車變化情況及停車價(jià)格，并在所 述用戶終端上對(duì)個(gè)體停車需求提供合理化建議；
[0020] 步驟5 :將步驟101)中采集的實(shí)時(shí)停車占有率和步驟3中確定的停車價(jià)格傳送至 所述大數(shù)據(jù)云平臺(tái)，更新大數(shù)據(jù)云平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)并修正停車需求預(yù)測(cè)模型的參數(shù)，在下一 時(shí)段重復(fù)步驟3至步驟5滾動(dòng)更新動(dòng)態(tài)收費(fèi)算法。
[0021] 進(jìn)一步地，所述步驟2估計(jì)城市各區(qū)域停車需求對(duì)價(jià)格的敏感度的模型的構(gòu)建方 法為：
[0022] 首先，采用Bi-square函數(shù)產(chǎn)生每個(gè)街區(qū)的空間權(quán)重矩陣，用于描述各街區(qū)相鄰 街區(qū)對(duì)其影響從而描述需求彈性的空間異質(zhì)性；
[0023] 然后，基于地理加權(quán)回歸模型對(duì)各區(qū)域停車需求對(duì)價(jià)格的敏感度進(jìn)行線性回歸， 并基于回歸結(jié)果和廣義線性模型回歸分析構(gòu)建停車需求對(duì)價(jià)格的敏感度的預(yù)測(cè)模型。
[0024] 進(jìn)一步地，所述步驟3確定下一時(shí)段停車價(jià)格調(diào)整方向及幅度的方法具體為：
[0025] 比較當(dāng)前停車占有率與80%的差距，基于步驟2中求得的各街區(qū)停車需求對(duì)價(jià)格 的敏感度計(jì)算停車價(jià)格的調(diào)整幅度，對(duì)各街區(qū)按序編號(hào)為1、2…n，計(jì)算公式如下：
[0027] 其中，" + "號(hào)為提高停車費(fèi)價(jià)格，號(hào)為降低停車費(fèi)價(jià)格，0. 2、04、0. 6為停車收 費(fèi)價(jià)格浮動(dòng)幅度，P (i)為步驟2所得的當(dāng)前時(shí)段各街區(qū)i停車需求對(duì)價(jià)格的敏感度，〇 (i) 為當(dāng)前時(shí)段街區(qū)i的停車占有率，其中i = 1、2…η。
[0028] 進(jìn)一步地，所述停車建議包括但不限于錯(cuò)時(shí)停車、錯(cuò)位停車、停車位置建議以及空 余泊位與價(jià)格的時(shí)間預(yù)測(cè)圖。
[0029] 進(jìn)一步地，所述步驟3中的智能停車收費(fèi)設(shè)備的收費(fèi)方式涵蓋線上與線下的多元 收費(fèi)方式，包括但不限于支付寶與網(wǎng)銀的線上支付方式以及現(xiàn)金和信用卡的線下支付方 式。