截至2022年年底，全国机动车保有量4.17亿辆，按照国际城市建设经验，城市停车位数量与机动车数量合理比例为1.2∶1，我国一般城市车位数量与机动车数量的比例大致在0.5∶1~0.8∶1，停车位缺口巨大，停车难问题越来越严重[1]。智慧停车是现代科技下的尖端产物，将移动互联网、物联网、云计算、大数据、GPS定位技术、GIS技术等综合应用于城市车位基础信息的采集、查询和维护、车位信息发布和诱导[2]。智慧停车主要体现在“智能找车位+自动缴费”，服务于车主的日常停车、车位导航、错峰停车、车位共享、汽车后市场服务、反向寻车等[3]。要想推动智慧停车发展，需要完善停车相关政策，根据停车需求合理规划智慧停车，促进全市智慧停车平台建设，实现停车资源共享、高效利用泊位、便捷车主出行[4]。为缓解这一问题，本文设计了一套城市级道路智慧停车系统，利用移动互联网、云服务、NB-IOT等技术，形成覆盖全城的路内路外一体化的综合停车智慧服务系统，实现全市停车一张网，充分利用闲置资源，提高车位流动性，缓解了城市停车压力。1城市级智慧停车系统架构本文提出了一种城市级智慧停车系统建设方案，遵循“停车一张网、车主一个号、支付一平台”原则，将处于信息孤岛状态的各停车场和呈现碎片化状态的停车资源进行统一整合、互联互通，统一接入城市级智慧停车管理平台，智慧化管理停车资源，实现停车数据信息的资源共享，利用现有资源，盘活存量停车资源，提高泊位使用率。系统由3个部分组成，分别是数据采集层、处理层和应用层。数据采集层部署的前端硬件设备，主要包括地磁、手持终端（PDA）、智能闸机、摄像头等，通过地磁感知和图像识别相结合实现前端数据采集[5]。地磁数据检测单元（IDU）获取车位占用情况，图像识别用于获取车牌信息，采集的车位信息数据通过传输层（物联网、无线网络、互联网等）传输至数据处理层。数据处理层具有接收、存储、处理数据等功能，可以快速分配空余车位信息[6]。应用层是系统对外的窗口，包括手机终端App、门户网站、诱导屏、自助缴费终端、呼叫中心等，实现车位查询、车位预约、停车诱导、自助缴费、车位共享、空位导航、违法管理、道路管理等应用功能。同时提供与市政、银行系统、城管系统等其他系统的接口，共享停车大数据。2城市级智慧停车系统设计方案本系统在软件设计方面采用了模块化的开发方式，使每个模块之间保持相对的独立性，降低耦合性，确保各个模块在未来升级时能方便解耦，减少对其他业务模块的技术性影响。在硬件架构方面，也考虑到要支持多种硬件设备和厂商的接入以及各类硬件和网络的扩容，避免影响服务的连续性。在数据库设计方面，考虑使用标准化的接口定义和协议，使其具备与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力。系统全部业务逻辑由云端进行统一汇总、处理、存储、分析，各类停车业务所产生的信息、数据转入云端，消除信息孤岛，使数据可以发挥更大的价值；云端作为数据存储、业务处理的核心平台，为其他外部平台、设备等提供了统一的接入或输出标准，还能够为第三方平台、各类其他市政平台、硬件厂商等提供良好的支撑和扩展。智慧停车系统方案应用场景如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.02.006.F001图1智慧停车系统方案应用场景2.1路内停车方案本文设计的路内停车有3种方案，可以依据不同的路况条件选择不同的方案。2.1.1地磁+人工+手持终端（PDA）该方案选用地磁检测器+手持终端（PDA）作为前端数据采集设备。地磁是路内停车方案里面应用最广泛的一种手段，但往往受制于NB-IOT的网络覆盖情况和信号质量。评判NB-IOT信号质量的优劣一般通过SNR、SINR、RSRQ、RSRP、CSQ等主要参数。车辆驶入泊位时，NB地磁检测器检测车辆的来车信号，手持终端通过图像采集的方式记录当前泊位车辆的停车行为，形成完整的停车取证数据链。NB地磁检测器将检测到的车辆信息通过NB-IOT技术传输给数据处理中心。在此方案中选择了双网通地磁技术，通过采用双SIM卡技术同步兼容两家不同运营商信号，通过对网络技术参数的实时检测识别最优信号并自动连接。在日常运行过程中，双网通地磁内置的软件算法会对主、副卡链路的信号传输质量分别进行监测、评估，当检测到主卡链路信号异常时（如信号质量下降、数据传输延迟、信号断开等），自动切换到副卡链路。当主卡网络恢复正常时，再自动切换回主卡链路。双卡双待、优势互补，能够有效消除因网络太差、信号延迟等客观因素造成的逃单、漏单行为和计费错误问题。NB信号分析如表1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.02.006.T001表1NB信号分析参数参数描述评判标准SNR信噪比（信号功率和噪声功率比值）越大越好SINR接收的有用信号与干扰信号的强度比0~30 dBm，越大越好RSRQ当前信道质量的信噪比和干扰水平-19.5~-3.0 dBm，越大越好RSRP无线信号强度的关键参数，反映当前的信道的路径损耗强度。取-44~140 dBm，越大越好CSQ信号强度0~31 dBm，越大越好；大于5 dBm，地磁可正常工作；小于5 dBm，不能正常工作。2.1.2地磁+巡检车本方案巡检车采用的是“5G移动互联网+人工智能+北斗高精度定位”等新一代综合型信息技术来实现，主要包含3个部分，即电动自行车、巡查设备、地磁。地磁+巡检车设计方案如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.02.006.F002图2地磁+巡检车设计方案巡查设备放置于车辆后座的专用支架上，在工作时停车管理员骑行电动车定时巡逻，巡查设备的前、后两路摄像机获取车辆的车牌信息，利用中摄像机配合高精度的GPS来识别泊位号码，所有数据实时上传到停车管理平台和该泊位地磁创建的进出场订单进行匹配，数据处理中心对数据进行绑定和关联。巡检工作流程如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.02.006.F003图3巡检工作流程此方案利用了物联网等先进技术，在方案1的基础上进行了技术升级，兼具视频类产品的取证优势，能够拍摄图片和视频，有利于打造智慧停车服务管理模式，提升了停车数据链完整性、准确性，减少人工，避免不透明操作，提高停车管理效率。2.1.3视频桩视频桩解决方案是基于AI视频深度学习+物联网+移动互联网+数据分析的城市级路内停车管理整体解决方案。该模式是在地面架设图像监管智能硬件设备方式，在摄像头所监控的“电子围栏”范围内，精准识别车辆的状态、车位状况和车牌信息，以图片和视频的形式完整记录车辆的驶入、停稳、驶出的信息，形成完整的停车取证数据链。其中，高位视频不只针对路内停车，而是停车+道路交通管理的综合解决方案，能够同时实现违法停车的自动取证、超速的自动取证，交通流量的采集以及无牌、套牌车的纠察。2.2路外停车方案路外停车场采用带车牌识别功能的道闸自动识别进出车辆的车牌号码，RSU端完成数据采集并上传至数据处理中心，云端自动计费，当车辆出场前车主可选择通过App、微信、支付宝、云闪付等线上支付方式完成停车缴费，实现智慧化管理。路外停车场智慧管理系统结构如图4所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.02.006.F004图4路外停车场管理系统结构2.3统一支付本方案中的统一支付接口连通各个业务系统，通过聚合支付宝、微信、银联、各家银行等多种支付渠道，以通用的标准接口形式提供统一的支付网关服务能力，支持通过手机App支付、PC端网页支付、用户主扫支付、用户被扫支付等多种场景下的支付方式，将所有资金流信息和数据流信息均通过接口进行交互，实现统一支付全过程闭环管理。2.4用户终端用户终端（App、小程序等）是基于云端的停车服务，车主首先需要通过App和小程序注册成为会员用户并绑定车牌即可享受在App和小程序的停车服务。App和小程序利用云端的停车核心业务流程的处理，为车主提供车位搜索、导航、充值、缴费、停车记录查询等一系列的停车相关的服务。用户端的主要功能有停车资讯发布（泊位分布图、新闻、通知、公告等）、用户绑定、账号管理、停车业务管理（签约、绑定/修改/解绑用户相关信息等）、充值、缴费（支持多种付费方式）、信息查询（停车记录查询、消费账单查询）等。车主手机端界面如图5所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.02.006.F005图5车主手机端界面3结语本系统运用物联网、大数据、AI新技术，构建“1+N”智慧停车解决方案，1个平台对接N个垂直智慧应用，横向拉通各类垂直应用业务流程，真正实现了“全市停车一张网、车主一个号、支付一平台”，为城市发展规划提供决策支撑，助力了循环经济城市和生态旅游城市的建设。