地下车库车位信息管理与停车引导方法的研究

摘要

停车难问题是现今城市发展的顽疾之一，停车位的提供可以抽象为一项服务，由于供不应求，这项服务必然被市场化和差异化。而优质的停车体验是为这项服务的核心支撑;同时，依托互联网、云平台等时兴信息技术，它又能为解决停车这一具体的民生事项提供有力保障。因而，停车的便捷与准确这一课题，即构建一个更为合理有效且具有普遍推广性的车位信息管理与停车引导方法，优化停车体验，值得研究与探索。
　　文章依托一种基于摄像捕获与图像处理的车库管理系统的框架下，第一，对硬件核心设备即摄像与捕获设备、计算与存储设备和车库入口显示设备进行了讨论。第二，结合集合与矩阵的思想构建车库与车位的简化数学模型;并根据车位与摄像设备相对位置不变性，分析车位图像的可捕获性，得出了在条件允许的情况下，让摄像设备垂直于车位、并尽可能高的放置，以及考虑摄像设备仅用于捕获车位图像信息，还应尽可能地将摄像设备放置于车位排列的居中位置的分析结果。第三，提出了基于特征值的图像处理方法，考虑到车位使用实际情况所具有的一般性特征，先设定特征区域，再从特征区域的图像信息中提取特定元素的值作为特征值，定义了“本征特征值”与“一般特征值”，分别对应车位“空余”与“被占用”2种使用状态;计算机通过特征值比较分析法，判定车位当前的使用状态是“空余”还是“被占用”，同时记录下“空余”车位的数量以便下一步的研究。第四，结合上述记录以统计发布空余车位的数量信息，提出了以“字典法”构建规划路径，再加入拥塞考虑，将容易形成拥塞的过道或过道间交汇处作为路径规划的新的约束条件，对原有的“字典”加以优化，形成新“字典”，即为能尽量避免增加拥塞的改进的路径规划;并进一步讨论了在显示大屏上显示整个车库的简化地图，并在此简化地图上提供车辆入位行驶的导向图的车辆引导策略。第五，文章最后对后续的研究，提出了停车库与机动车驾驶员形成互动、停车库分时段统计车位使用情况以提高车位资源利用率以及架设区域云平台用于统一管理与调配区域内所有车库的车位资源这3项展望。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景

1．2 研究的目的与方向

1．3 课题研究与应用的现状

1．4 论文的研究方法与架构

第二章 硬件核心设备的分析

2．1 摄像与捕获设备

2．2 计算与存储设备

2．3 车库入口显示设备

第三章 车库与车位的简化数学模型及图像可捕获性分析

3．1 车库与车位的简化数学模型

3．2 图像的可捕获性分析

第四章 基于特征值的图像处理方法

4．1 特征值的定义

4．2 图像处理方法

第五章 基于改进的路径规划算法的车辆引导策略

5．1 空余车位数量的统计与发布

4．2 路径规划的讨论

5．3 车辆引导策略

第六章 总结及后续研究与展望

参考文献

致谢