基于广域定位的停车诱导与反向寻车方法研究

孙奕敏 王玙璠 艾浩军

（1.中国人民武装警察部队山东总队训练基地，山东 济南 250000；2.武汉大学计算机学院，湖北 武汉 430072）

0 引言

随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，汽车已越来越多的进入家庭，汽车消费时代已悄然来临。随着车辆的增加，城市里停车位的缺口越来越大，就需要停车场的建设要跟得上，对于重要公共场所，停车场作为重要的配套设施，直接影响它的服务品质和定位档次，以及营业收入的多少。

室内外一体化的定位技术是实现智能车位引导和方向寻车的关键技术，依托停车场位置信息服务平台，通过关联停车位、车辆、车主三方的位置信息，与其它信息系统联动，即可实现智能化的引导与寻车系统。

建立一套智能化的停车场收费管理和引导系统4，使停车服务做到安全、简便、准确，并且使造价和经营成本控制在适当范围，是当前停车场管理的趋势。在提高效率的同时更能解决人工管理的一切弊端，是停车场管理的理想模式。

以位置服务为基础，面向停车场运营关联方，提供空间信息关联的综合应用解决方案。由感知层、通信层、基础平台、服务层构成信息基础设施，通过各类交互设备（智能手机APP、大屏、网页、广播、触控一体机）为各类角色提供信息化服务，最终形成可持续的运营模式与服务体系。对于停车场运行方，有利于提高停车场运行管理信息化水平，包括人员管理、重要资产管理、工程安全、目标连续跟踪、公共安全等，提高运行效率。对于驾驶员，进可以快速的找到停车位，出可以迅速方向寻车，改善停车场使用体验；进一步的可以与相邻商铺合作，有利于导入流量，精准发布促销信息。

1 广域定位的停车诱导与反向寻车

1.1 平台体系架构

停车场位置智能服务平台采用五层体系架构，即接入层、处理层、数据层、服务层、应用层。接入层是全息位置地图数据的软件入口，包括室内外地图场景信息、多源位置信息以及各种泛在信息；处理层提供与全息位置地图数据相关的各种工具，能够被用户操作实现地图生成、语义建模、数据整合等功能；数据层是软件运行的数据支撑，对全息位置地图平台的各种数据进行操作与维护；服务层则是在数据层的支撑下，以统一的WEB服务接口形式向外提供各类服务，支持的服务有位置传感网服务（定位能力、定位目标查询、定位目标注册）、二三维地图可视化服务、室内外一体的导航服务、定位服务等；应用则是在业务层之上开发的各种专业示范应用。

1.2 系统功能

1.2.1 停车场关联区域的地上地下一体化定位

在停车场关联区域，基于卫星导航（北斗、GPS、AGPS）定位技术、多种室内定位技术以及组合定位技术，构建位置传感网，满足覆盖范围、定位精度和响应速度技术指标，实现无缝的、精确的地上地下一体化定位，为更深入、更广泛的位置服务提供基础信息。

位置传感网覆盖的停车场内部及周边区域，可以包括人员出入口、车辆出入口、工作间、楼梯等。

1.2.2 基于位置服务的停车场运营与管理

（1）工作人员的考勤与巡检管理

通过定位系统，可以实时了解工作人员的分布，记录工作人员的移动轨迹，提高管理水平。

图1 平台系统架构

图2 广域室内外一体化位置服务技术原理

（2）资产管理

在重要资产上绑定RFID标签，自动登记资产的位置移动信息。

（3）应急处置与调度

在遇到突发事件时，可以基于空间位置关系，实时查找问题原因、快速部署人员应对、解决问题。

1.2.3 基于位置服务的驾驶员服务

平台实时发布停车场占用信息，驾驶员APP在规划到达目的地时，即提示停车场出入口导引信息，APP定位模块根据车辆位置信息提示到目标车位的导航服务，在车辆停稳后，发送车位占用信息到后台。

驾驶员下车后，启动行人导航服务，经过行人出口抵达目的地。

驾驶员计划驾车离开后，APP提高到车辆停车位的寻车导航服务。

2 停车场应用示范

2.1 停车服务中的室内定位系统部署图

室内定位系统由三部分组成：前端、数据中心、展示与交互单元。前端主要是由位置信息网关来关联位置传感网，形成从米级、十米级到百米级的位置定位功能。数据中心利用虚拟化技术组件云计算与云服务环境，包含数据库、数据处理与服务引擎和SaaS服务层。展示和交互部分利用Web、智能手机APP、微博、微信等服务各类角色。

图2 停车服务中的室内外一体化定位系统部署图

2.2 停车场室内定位系统的实施方案

停车场室内定位系统的实施包含四个主要步骤：（1）搭建位置传感网，（2）定位场建模，（3）系统配置，（4）测试与上线。 具体描述如下。

图3 停车场定位系统实施方案

3 小结

本文以Android手机为基础，提出了WiFi指纹定位算法，建立了一套智能化的停车场收费管理和引导系统。系统依托停车场位置信息服务平台，通过关联停车位、车辆、车主三方的位置信息，与其它信息系统联动，实现智能化的引导与寻车系统。在提高效率的同时更能解决人工管理的一切弊端，是停车场管理的理想模式。但因为只有Android手机开放了WiFi编程API，所以WiFi定位只能支持Android智能手机。如果需要支持苹果手机，可以考虑采用蓝牙iBeacon作为定位手段。

［1］蒋云染.百度地图标注吸引超过2000家大型连锁企业入驻[EB/OL].http://www.sootoo.com/content/525564.shtml,2014-10-29.

［2］马静宜.室内定位技术现状和发展趋势[J/OL].http://www.eepw.com.cn/article/264519.htm,2014-10-28.

［3］杨铮,吴陈沭,刘云浩.位置计算：无线网络定位于可定位性[M].北京:清华大学出版社,2014.

［4］桑应宾.基于K近邻的分类算法研究[D].重庆:重庆大学出版社,2009.