一種用於停車管理的高精度定位與位置匹配方法及系統與流程

2023-05-17 06:28:32 2

本發明涉及停車管理及高精度定位技術領域，特別涉及一種用於停車管理的高精度定位與位置匹配方法及系統。

背景技術：

隨著機動車保有量的增加，路邊停車位等開放式停車場作為城市停車場所的補充，其需求日益增大。同時，路邊停車位等開放式停車場作為公共資源，相關收費可以構成地方財政來源之一。目前城市開放式停車場的管理方法包括人工和自動兩大類。

其中，人工管理方法主要實現方式為：以停車場管理人員為主，對停車場車輛進行巡邏、監視、引導、收費等工作；自動管理方法主要實現方式為：藉助泊車位地磁檢測器等傳感器裝置實現對車位狀態的實時監測，結合無線傳輸網絡、終端設備等實現停車場的綜合管理。人工管理方法的缺點在於人工成本較高、存在管理盲區、收費遺漏、收費爭議、管理員私吞收費等問題；已有基於地磁等傳感器裝置的自動管理方法，其缺點在於需要在停車位安裝傳感器，設備安裝維護成本高，且對電池壽命、抗幹擾性、功能檢測率等均有較高要求。綜上所述，現有的管理方法存在管理成本高、難以監控、收費流失等問題。

技術實現要素：

本發明的目的旨在至少解決所述技術缺陷之一。

為此，本發明的目的在於提出一種用於停車管理的高精度定位與位置匹配方法及系統。

為了實現上述目的，本發明實施例提供用於停車管理的高精度定位與位置匹配方法，包括如下步驟：

步驟S1，獲取車輛信息，根據所述車輛信息判斷該車輛是否滿足開啟定位功能的條件；

步驟S2，如果滿足開啟定位功能的條件，則通過衛星導航系統獲取該車輛的監測點的高精度定位數據，發送至停車管理數據平臺；

步驟S3，採集停車場分布區域的高精度的地理信息，根據所述地理信息構建停車場區域的高精度矢量化分布空間模型；

步驟S4，所述停車管理數據平臺對接收到的數據進行分析，基於所述停車場區域的高精度矢量化分布空間模型，對高精度定位數據與停車場區域的高精度矢量化分布空間模型進行匹配分析，判斷相應車輛進入/駛出泊車位的狀態、位置及時間、泊車姿態、車輛安全信息，以實現停車計費、車位數量統計、車位引導、是否正確泊車、車輛應急救護應用。

進一步，所述開啟定位功能的條件包括：車輛進入泊車狀態、車輛駛出泊車位、車輛碰撞、車輛火災。

進一步，在所述步驟S2中，通過行動網路和/或衛星導航系統實現高精度定位數據的採集，以及與所述停車管理數據平臺的數據交互。

進一步，所述車輛信息包括：

車主基本信息，包括：車主姓名、身份證號、聯繫方式；

車輛基本信息，包括：車型、車牌號碼；

車輛狀態信息：車輛是否駛入泊車位以及是否發生碰撞、火災。

進一步，還包括如下步驟：採用分布式文件系統存儲交互數據。

本發明實施例還提出一種用於停車管理的高精度定位與位置匹配系統，包括：車載數據終端和停車管理數據平臺，其中，所述車載數據終端包括：車輛信息集成模塊、高精度定位開關控制模塊、高精度定位數據採集模塊、數據發送模塊；所述停車管理數據平臺包括：數據接收模塊、大數據分析管理模塊、停車場區域的高精度矢量化分布空間模型建立模塊，其中，

所述車輛信息採集模塊用於獲取車輛信息；

所述高精度定位開關控制模塊用於根據所述車輛信息判斷該車輛是否滿足開啟定位功能的條件；

所述高精度定位數據採集模塊用於在滿足開啟定位功能的條件時，通過衛星導航系統獲取該車輛的高精度定位數據；

所述數據發送模塊用於將數據發送至停車管理數據平臺；

所述停車場區域的高精度矢量化分布空間模型建立模塊用於採集停車場分布區域的高精度的地理信息，根據所述地理信息構建停車場區域的高精度矢量化分布空間模型；

所述數據接收模塊用於接收來自所述數據發送模塊發送的數據；

所述大數據分析管理模塊用於對接收到的數據進行分析，基於所述停車場區域的高精度矢量化分布空間模型，對高精度定位數據與停車場區域的高精度矢量化分布空間模型進行匹配分析，判斷相應車輛進入/駛出泊車位的狀態、位置及時間、泊車姿態、車輛安全信息，以實現停車計費、車位數量統計、車位引導、是否正確泊車、車輛應急救護應用。

進一步，所述開啟定位功能的條件包括：車輛進入泊車狀態、車輛駛出泊車位、車輛碰撞、車輛火災。

進一步，所述高精度定位數據採集模塊通過行動網路和/或衛星導航系統實現高精度定位數據的採集，以及與所述停車管理數據平臺的數據交互。

進一步，所述車輛信息包括：

車主基本信息，包括：車主姓名、身份證號、聯繫方式；

車輛基本信息，包括：車型、車牌號碼；

車輛狀態信息：車輛是否駛入泊車位以及是否發生碰撞、火災。

進一步，所述停車管理數據管理平臺還包括：數據存儲模塊，用於以分布式文件系統存儲與所述車輛數據終端的交互數據。

根據本發明實施例的用於停車管理的高精度定位與位置匹配方法及系統，具有以下有益效果：

1.本發明基於停車場管理的特定應用場景需求，預先採集並構建高精度矢量化停車場地理空間信息模型，或者基於候選區域可以自動生成各個車位的矢量化模型，其中數據採集是一次性的，可以實現後續快速、低成本、高精度的應用分析。

2.本發明基於北鬥衛星導航系統或其它衛星導航系統、無線定位技術，採集車輛的高精度定位數據，實現應用分析的精準化。

3.本發明中的停車管理數據平臺相關硬體是共用設備，個性化、碎片化的投資少，投資成本大大降低。

4.本發明基於高精度矢量化停車場地理空間信息模型與車輛的高精度定位數據，構建了精準化、可共享的大數據體系，實現了一體化的監管，而且整體可以融入智慧交通大數據框架。

5.本發明克服了傳統開放式停車場管理方法成本高、可靠性差等缺點，能夠通過北鬥衛星導航或其它衛星導航系統、無線定位技術等高精度定位技術的優勢，從而避免了傳統自動化管理方法中在停車位布置傳感器帶來的安裝維護成本高、產品可靠性不穩定等問題。

6.本發明通過路邊停車的智慧化管理，可以為路網運輸能力的優化提供決策支持。

7.本發明為北鬥衛星導航系統提供了一種具有廣泛深入專業化應用價值的應用場景。

8.本發明為城市運維治理提供了一種有效的技術體系。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為根據本發明實施例的用於停車管理的高精度定位與位置匹配方法的流程框圖；

圖2為根據本發明實施例的用於停車管理的高精度定位與位置匹配方法的示意圖；

圖3為根據本發明實施例的用於停車管理的高精度定位與位置匹配方法的建設框架圖；

圖4為根據本發明實施例的用於停車管理的高精度定位與位置匹配系統的結構框圖；

圖5為根據本發明實施例的用於停車管理的高精度定位與位置匹配系統的結構框圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

首先，參考圖3，對本發明實施例的用於停車管理的高精度定位與位置匹配方法及系統的框架進行說明。

(1)在有停車需求的車輛上強制安裝高精度定位系統，並以設備安裝費用減免、停車費用優惠等方式鼓勵車輛安裝高精度定位系統。

(2)對開放式停車場區域的地理空間進行高精度數據的採集或者基於原有的高精度地理信息數據，構建相應區域的高精度地理信息模型；或者直接採用已有的高精度地理信息模型。

(3)按照開放式(路邊)停車場管理的應用需求，對高精度地理信息模型與相關專業信息模型(包括而不局限於設計成果、專業信息採集成果等)，進行深度加工、融合，構建高精度矢量化停車場地理空間信息模型。

(4)開發部署在車載數據終端上的軟硬體體系，包括而不限於車輛信息集成模塊、高精度定位開關控制模塊、高精度定位數據採集模塊、數據發送模塊等功能模塊。

(5)開發部署在停車管理數據平臺的軟硬體體系，包括而不限於高精度矢量化停車場地理空間信息模型模塊、數據接收模塊塊、大數據分析管理模塊、數據存儲模等功能模塊。

如圖1和圖2所示，本發明實施例的用於停車管理的高精度定位與位置匹配方法，包括如下步驟：

步驟S1，獲取車輛信息，根據車輛信息判斷該車輛是否滿足開啟定位功能的條件。

其中，開啟定位功能的條件包括：車輛進入泊車狀態、車輛駛出泊車位、車輛碰撞、車輛火災。

在本發明的一個實施例中，車輛信息包括：

車主基本信息，包括：車主姓名、身份證號、聯繫方式；

車輛基本信息，包括：車型、車牌號碼；

車輛狀態信息：車輛是否駛入泊車位以及是否發生碰撞、火災。

步驟S2，如果滿足開啟定位功能的條件，則通過衛星導航系統獲取該車輛的監測點的高精度定位數據，發送至停車管理數據平臺。

具體地，通過行動網路和/或衛星導航系統實現高精度定位數據的採集，以及與停車管理數據平臺的數據交互。

步驟S3，採集停車場分布區域的高精度的地理信息，根據地理信息構建停車場區域的高精度矢量化分布空間模型。

具體地，基於選定的停車場區域，對相應的地理空間場所進行高精度數據的採集或者基於原有的高精度地理信息數據，構建高精度矢量化地理信息模型，或者直接採用已有的高精度矢量化地理信息模型，並結合特定專業信息模型(包括而不局限於設計成果、專業信息採集成果等)，進行深度加工、融合，形成高精度矢量化停車場地理空間信息模型。

步驟S4，停車管理數據平臺對接收到的數據進行分析，基於停車場區域的高精度矢量化分布空間模型，對高精度定位數據與停車場區域的高精度矢量化分布空間模型進行匹配分析，判斷相應車輛進入/駛出泊車位的狀態、位置及時間、泊車姿態、車輛安全信息，以實現停車計費、車位數量統計、車位引導、是否正確泊車、車輛應急救護應用。

在本發明的一個實施例中，採用分布式文件系統存儲交互數據。

如圖4和圖5所示，本發明實施例的用於停車管理的高精度定位與位置匹配系統，包括：車載數據終端100和停車管理數據平臺200。其中，車載數據終端100包括：車輛信息集成模塊、高精度定位開關控制模塊11、高精度定位數據採集模塊12、數據發送模塊13。

車載數據終端100指的是集成雙嚮導航定位與傳輸的硬體產品，綁定於車輛，基於應用需求、依據特定條件向停車管理數據平臺200發送高精度定位等狀態數據的組成部分。

車輛信息採集模塊14用於獲取車輛信息。

在本發明的一個實施例中，車輛信息包括：

車主基本信息，包括：車主姓名、身份證號、聯繫方式等；

車輛基本信息，包括：車型、車牌號碼等；

車輛狀態信息：車輛是否駛入泊車位以及是否發生碰撞、火災等信息。

高精度定位開關控制模塊11用於根據車輛信息判斷該車輛是否滿足開啟定位功能的條件。其中，開啟定位功能的條件包括：車輛進入泊車狀態、車輛駛出泊車位、車輛碰撞、車輛火災。

高精度定位數據採集模塊12用於在滿足開啟定位功能的條件時，通過衛星導航系統獲取該車輛的高精度定位數據。

具體地，高精度定位數據採集模塊12通過行動網路和/或衛星導航系統實現高精度定位數據的採集，以及與停車管理數據平臺200的數據交互。其中，高精度定位數據採集模塊12基於北鬥、其它衛星導航系統、移動基站等無線定位系統，獲取車輛的高精度定位數據。

在有停車需求的車輛上強制安裝高精度定位系統，並以設備安裝費用減免、停車費用優惠等方式鼓勵車輛安裝高精度定位系統。基於城市高精度矢量化停車區域模型和車輛高精度定位信息，檢測車輛是否處於停車位，並基於此實現監控、收費等管理功能；

數據發送模塊13用於將數據發送至停車管理數據平臺200。

具體地，數據發送模塊13包括而不局限於行動網路、衛星通訊系統(包括北鬥等的雙向通訊導航系統)等方式將高精度定位、車輛及車主基本信息、車輛定位開啟時的觸發條件狀態等數據發送至停車管理數據平臺200。

車載數據終端100必須與車主身份一致，並關聯特定支付帳戶。終端設備可以與其他功能終端設備集成為一個綜合性終端設備。

停車管理數據平臺200用於存儲已有的管理高精度矢量化停車場地理空間信息模型，並動態接收、存儲、管理、分析相應車載數據終端100發送過來的數據，

停車管理數據平臺200包括：數據接收模塊21、大數據分析管理模塊22、停車場區域的高精度矢量化分布空間模型建立模塊23。

停車場區域的高精度矢量化分布空間模型建立模塊23用於採集停車場分布區域的高精度的地理信息，根據地理信息構建停車場區域的高精度矢量化分布空間模型。

具體地，基於選定的停車場區域，對相應的地理空間場所進行高精度數據的採集或者基於原有的高精度地理信息數據，構建高精度矢量化地理信息模型，或者直接採用已有的高精度矢量化地理信息模型，並結合特定專業信息模型(包括而不局限於設計成果、專業信息採集成果等)，進行深度加工、融合，形成高精度矢量化停車場地理空間信息模型。

停車場區域的高精度矢量化分布空間模型建立模塊23基於預先採集的高精度地理信息數據，基於開放式停車場管理的專業深度應用，所構建的停車場區域的高精度矢量化地理信息模型。

針對城市開放式停車場的停車位劃線進行高精度的地理信息採集並構建城市高精度矢量化停車區域模型。

基於所有的城市高精度停車區域矢量化模型和所有車輛的高精度定位動態信息，構建城市路邊停車高精度大數據矢量模型和停車場動態大數據信息模型，為車輛泊車位引導、停車場規劃、建設、管理等提供支撐。

數據接收模塊21用於接收來自數據發送模塊13發送的數據。具體地，數據接收模塊21基於包括而不局限於行動網路、衛星通訊系統(包括北鬥等的雙向通訊導航系統)等方式接收車載數據終端100發送過來的高精度定位、車輛及車主基本信息、車輛定位開啟時的觸發條件狀態等數據

大數據分析管理模塊22用於對接收到的數據進行分析，基於停車場區域的高精度矢量化分布空間模型，對高精度定位數據與停車場區域的高精度矢量化分布空間模型進行匹配分析，判斷相應車輛進入/駛出泊車位的狀態、位置及時間、泊車姿態、車輛安全信息，以實現停車計費、車位數量統計、車位引導、是否正確泊車、車輛應急救護應用。

具體地，大數據分析管理模塊22基於高精度矢量化停車場地理空間信息模型模塊，對車載數據終端100的高精度定位數據與高精度停車場地理空間信息進行精準匹配分析，判斷相應車輛進入/駛出泊車位的狀態、位置及時間、泊車姿態、車輛安全等信息，在此基礎上可以實現停車計費、車位數量統計、車位引導、是否正確泊車(同時佔兩個車位等)、車輛應急救護等應用。

此外，停車管理數據管理平臺還包括：數據存儲模塊，用於以分布式文件系統存儲與車輛數據終端的交互數據。

下面以城市路邊停車為例，對本發明的用於停車管理的高精度定位於位置匹配的方法及系統進行說明。

1.車載數據終端100指的是集成雙嚮導航定位與傳輸的硬體產品，綁定於車輛，基於應用需求、依據特定條件向停車管理數據平臺200發送高精度定位等狀態數據的組成部分。具體包括而不限於：車輛信息集成模塊、高精度定位開關控制模塊11、高精度定位數據採集模塊12、數據發送模塊13。其中車輛信息集成模塊用於存儲車主基本信息(包括而不限於車主姓名、身份證號、聯繫方式等)、車輛基本信息(包括而不限於車型、車牌號等)；高精度定位開關控制模塊11依據車輛進入泊車狀態、車輛駛出泊車位、車輛碰撞、車輛火災等特定條件控制高精度定位數據採集模塊12定位功能的開啟；高精度定位數據採集模塊12基於北鬥、其它衛星導航系統、移動基站等無線定位系統，獲取車輛的高精度定位數據；數據發送模塊13基於包括而不局限於行動網路、衛星通訊系統(包括北鬥等的雙向通訊導航系統)等方式將高精度定位、車輛及車主基本信息、車輛定位開啟時的觸發條件狀態等數據發送至停車管理數據平臺200。終端設備必須與車主身份一致，並關聯特定支付帳戶。終端設備可以與其他功能終端設備集成為一個綜合性終端設備。

2.停車管理數據平臺200用於存儲已有的管理高精度矢量化停車場地理空間信息模型，並動態接收、存儲、管理、分析相應車載數據終端100發送過來的數據，具體包括而不限於：高精度矢量化停車場地理空間信息模型模塊、數據接收模塊21、大數據分析管理模塊22、數據存儲模等。其中，高精度矢量化停車場地理空間信息模型模塊為基於預先採集的高精度地理信息數據，基於開放式停車場管理的專業深度應用，所構建的停車場區域的高精度矢量化地理信息模型；數據接收模塊21基於包括而不局限於行動網路、衛星通訊系統(包括北鬥等的雙向通訊導航系統)等方式接收車載數據終端100發送過來的高精度定位、車輛及車主基本信息、車輛定位開啟時的觸發條件狀態等數據；大數據分析管理模塊22基於高精度矢量化停車場地理空間信息模型模塊，對車載數據終端100的高精度定位數據與高精度停車場地理空間信息進行精準匹配分析，判斷相應車輛進入/駛出泊車位的狀態、位置及時間、泊車姿態、車輛安全等信息，在此基礎上可以實現停車計費、車位數量統計、車位引導、是否正確泊車(同時佔兩個車位等)、車輛應急救護等應用；數據存儲模塊為數據提供可支持分布式的存儲。

一種基於高精度定位與位置匹配的城市路邊停車管理系統的實施方法體系如下：

1.一種基於高精度定位與位置匹配的城市路邊停車管理系統的建設框架

(1)在有停車需求的車輛上強制安裝高精度定位系統，並以設備安裝費用減免、停車費用優惠等方式鼓勵車輛安裝高精度定位系統。同時，進行強制安裝、檢查、處罰等相關立法，並出臺城市路邊停車收費及優惠、收入管理運營等的政策。

(2)所在城市建設部署北鬥地基增強系統。

(3)城市交通管理部門對可停泊車位進行規劃設計。

(4)測繪單位採集路邊停車位區域的地理空間高精度數據，並基於此，構建高精度矢量化停車場地理空間信息模型。

(5)以公開招投標等社會化、市場化的方式，配置相關車輛的高精度定位系統，開發部署在車載數據終端100上的軟硬體體系，包括而不限於車輛信息集成模塊、高精度定位開關控制模塊11、高精度定位數據採集模塊12、數據發送模塊13等功能模塊。

(6)成立專門的運維機構，建設停車管理數據平臺200，開發部署在停車管理數據平臺200的軟硬體體系，包括而不限於高精度矢量化停車場地理空間信息模型模塊、數據接收模塊21、大數據分析管理模塊22、數據存儲模等功能模塊。

2.一種基於高精度定位與位置匹配的城市路邊停車管理系統的運行流程如下：

(1)基於選定的停車場區域，對相應的地理空間場所進行高精度數據的採集或者基於原有的高精度地理信息數據，構建高精度矢量化地理信息模型，或者直接採用已有的高精度矢量化地理信息模型，並結合特定專業信息模型(包括而不局限於設計成果、專業信息採集成果等)，進行深度加工、融合，形成高精度矢量化停車場地理空間信息模型。

(2)高精度定位數據採集模塊12基於北鬥、其它衛星導航系統、移動基站等無線定位系統，獲取車輛的高精度定位數據；

(3)數據發送模塊13基於包括而不局限於行動網路、衛星通訊系統(包括北鬥等的雙向通訊導航系統)等方式將車輛高精度定位、車輛及車主基本信息、車輛狀態等數據發送至停車管理數據平臺200。

(4)數據接收模塊21基於包括而不限於行動網路、北鬥衛星導航系統的雙向通訊功能，接收數據發送模塊13發送過來的車輛高精度定位、車輛及車主基本信息、車輛狀態等數據；

(5)大數據分析管理模塊22基於預先構建的高精度矢量化停車場地理空間信息模型模塊與目標車輛高精度定位信息，進行位置相關性與匹配分析，獲得車輛與停車位空間隨時間所形成重疊、接近、進入、碰撞、合理等精準幾何拓撲分析結果，從而判斷相應車輛進入/駛出泊車位的狀態、位置及時間、泊車姿態、車輛安全等信息，在此基礎上可以實現停車計費、車位數量統計、車位引導、是否正確泊車(同時佔兩個車位等)、車輛應急救護等應用。

(6)數據存儲模塊採用可支持分布式的文件系統來存儲數據接收模塊21所接收的數據。

本發明實施例的用於停車管理的高精度定位與位置匹配方法及系統，具有以下用途：

1.本發明可以用於城市路邊停車場管理與服務；

2.本發明可以用於其他類型開放式停車場管理與服務；

3.本發明可以用於車輛違章停車的監管；

4.本發明可以為城市智慧交通提供基礎支撐，包括而不限於高精度地理信息與高精度定位關聯分析、車輛/車主管理等方面。

根據本發明實施例的用於停車管理的高精度定位與位置匹配方法及系統，具有以下有益效果：

1.本發明基於停車場管理的特定應用場景需求，預先採集並構建高精度矢量化停車場地理空間信息模型，或者基於候選區域可以自動生成各個車位的矢量化模型，其中數據採集是一次性的，可以實現後續快速、低成本、高精度的應用分析。

2.本發明基於北鬥衛星導航系統或其它衛星導航系統、無線定位技術，採集車輛的高精度定位數據，實現應用分析的精準化。

3.本發明中的停車管理數據平臺相關硬體是共用設備，個性化、碎片化的投資少，投資成本大大降低。

4.本發明基於高精度矢量化停車場地理空間信息模型與車輛的高精度定位數據，構建了精準化、可共享的大數據體系，實現了一體化的監管，而且整體可以融入智慧交通大數據框架。

5.本發明克服了傳統開放式停車場管理方法成本高、可靠性差等缺點，能夠通過北鬥衛星導航或其它衛星導航系統、無線定位技術等高精度定位技術的優勢，從而避免了傳統自動化管理方法中在停車位布置傳感器帶來的安裝維護成本高、產品可靠性不穩定等問題。

6.本發明通過路邊停車的智慧化管理，可以為路網運輸能力的優化提供決策支持。

7.本發明為北鬥衛星導航系統提供了一種具有廣泛深入專業化應用價值的應用場景。

8.本發明為城市運維治理提供了一種有效的技術體系。

在本說明書的描述中，參考術語一個實施例、一些實施例、示例、具體示例、或一些示例等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。本發明的範圍由所附權利要求及其等同限定。