畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告-停車場誘導(dǎo)系統(tǒng).doc

大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告表課題名稱停車場誘導(dǎo)系統(tǒng)課題來源課題類型指導(dǎo)教師學(xué)生姓名學(xué) 號專 業(yè)自動化一、課題的意義 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，機動車保有量迅速增加，特別是由于消費水平的提高以及消費觀念的轉(zhuǎn)變，私人汽車已不再是奢侈品，而逐漸進入尋常百姓家。另外，據(jù)有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，所謂的補償心理和從眾心理也加速了汽車進入一般家庭的速度。就西安來說，2009年，西安的機動車總量達到308萬量，其中私家車就有246萬輛，私家車成為汽車保有總量的主體，并且以平均每天1，000輛的速度增長。汽車市場的繁榮無疑帶動了汽車及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，但與此同時汽車的保有量劇增引起了許多交通問題、社會問題和環(huán)境問題。停車難的問題就是其中之一，停車難又會引發(fā)諸如交通擁堵、出行不安全等一系列問題。停車難的現(xiàn)象在許多城市都屢見不鮮，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)不局限于城市規(guī)模的大小，它已成為一個社會問題而普遍存在，成為制約城市交通發(fā)展、汽車業(yè)發(fā)展和困擾“有車一族”的首要問題之一。長期以來，我國城市停車問題未受到應(yīng)有的重視，隨著城市的增大，城市停車問題將成為解決城市交通擁擠問題的“瓶頸”。在不可能迅速大規(guī)模擴建停車設(shè)施的情況，人們已經(jīng)認識到我國城市停車管理除了要制定相關(guān)的政策法規(guī)外， 還需要運用先進的檢測技術(shù)、計算機技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)建立先進的停車誘導(dǎo)系統(tǒng)。發(fā)達國家的經(jīng)驗表明，停車管理對充分發(fā)揮現(xiàn)有路網(wǎng)容量，合理分布交通流，科學(xué)組織城市交通作用重大，建立城市停車誘導(dǎo)系統(tǒng)是提高城市停車管理水平，解決城市停車難問題的一個有效方法。停車誘導(dǎo)系統(tǒng)作為城市職能交通系統(tǒng)的重要組成部分，最直接的作用在于能夠在適當(dāng)?shù)臅r間和地點，以適當(dāng)?shù)姆绞较蝰{駛員因?qū)ふ彝＼嚥次欢斐傻臅r間損耗，從而減少交通量集中地區(qū)因停車產(chǎn)生的附加交通量，緩解城市道路交通壓力。同時減少路邊停車現(xiàn)象，提高路外停車施設(shè)泊位利用率，促使停車設(shè)施利用均衡化。二、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 與智能運輸系統(tǒng)(intelligent transportation system，以下簡稱為“its”)和atis所具備的基礎(chǔ)實力相對應(yīng)，歐洲、美國、日本是國外城市pgis發(fā)展應(yīng)用的三駕馬車。由于文化背景的差異，各國對停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)的習(xí)慣稱呼不完全一致，如美國使用apis(advanced parking information system)，歐洲國家多稱為pgis。為便于描述，在此統(tǒng)稱為pgis。 國外城市pgis發(fā)展應(yīng)用綜述歐洲德國的pgis因起步早、發(fā)展持續(xù)穩(wěn)定、建設(shè)完善最為突出，堪稱典范。早在1971年，德國的亞琛(aachen)市就建立了被公認是世界上最早的pgis。當(dāng)時在亞琛市主要的交叉路口對市內(nèi)的l2處停車場設(shè)置了光電顯示的停車誘導(dǎo)標(biāo)志；1980年增加到了40處，誘導(dǎo)標(biāo)志采用遠距離控制。20世紀(jì)70年代末英國也開始采用pgis。在此后的一個時期內(nèi)，法國、瑞士等歐洲國家也相繼建立了類似系統(tǒng)。德國科隆市從1986年開始操作實施pgis，1998年裝置了新型的具有藝術(shù)展示效果的標(biāo)志牌，而且在貿(mào)易展覽中心附近建了一座多功能控制中心，整個系統(tǒng)的運作由市政府交通管理中心負責(zé)?？坡∈衟gis覆蓋了整個內(nèi)城中心區(qū)，總區(qū)域面積約4.5平方公里，內(nèi)城區(qū)域范圍系統(tǒng)內(nèi)包括36個大型停車場和2個停車換乘（parking+ride，“p+r”)設(shè)施，約17000個停車位，設(shè)立了110個顯示動態(tài)停車容量和170個方向的指示牌，以科隆大教堂為中心，將中心城區(qū)劃分成4個小區(qū)，分別用紅、黃、蘭、綠4種不同顏色表示，每個小區(qū)面積約1km，較大的1.4平方公里，較小的0.8平方公里。系統(tǒng)的導(dǎo)向計數(shù)牌按內(nèi)城區(qū)域范圍分為內(nèi)、外二個層次，在內(nèi)城區(qū)域內(nèi)，布設(shè)數(shù)量更多，信息更詳盡。德國博施集團所屬胡貝爾信號設(shè)備公司于1993年前后研制開發(fā)了prs2100停車管理系統(tǒng)并在幾個城市安裝使用，取得不錯的效果。該系統(tǒng)分為停車引導(dǎo)系統(tǒng)(parking lead system，簡稱為“pls”)和p+r系統(tǒng)兩部分，均包括停車車位、可變標(biāo)志和數(shù)據(jù)采集，可以與其他城市交通系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，如下圖所示。prs2100的基本思路是把尋找停車位的汽車引導(dǎo)到離該車最近的空位上?？勺儤?biāo)志通常安裝在交叉路口附近。在停車換乘地，早晨固定發(fā)布全天各停車場停車空位的信息，從全局最優(yōu)的角度管理整個區(qū)域；利用可編程的矩陣顯示器通過可變標(biāo)志提供各種靈活的實時信息。系統(tǒng)為用戶提供3類共l0種信息顯示方式，可以分別或組合傳送停車位使用狀態(tài)、從信息顯示處到停車空位的距離、換乘公共交通和鄰近區(qū)域可能空閑的停車位信息。20世紀(jì)90年代中期，英國萊徹斯特設(shè)計采用的pgis，由21塊可變信息板（variable message sign，“vms”)組成，為總?cè)萘窟_5200泊位的8個多層停車場服務(wù)。、美國1996年2月，pgis在美國首次應(yīng)用于圣保羅市商業(yè)區(qū)，曾進行為期l2個月的運行測試。這個耗資120萬美元的系統(tǒng)管理7個停車庫和3個停車場，使用了56塊標(biāo)志牌來顯示停車設(shè)施的位置和車位占用情況，其中46塊是靜止引導(dǎo)志，l0塊是vms。一臺中央計算機控制數(shù)據(jù)采集并把10個停車場(庫)實時、更新的停車信息通過vms傳送發(fā)布。駕車者根據(jù)這些信息選擇了目的停車地點后，就可跟隨靜止引導(dǎo)標(biāo)志抵達他所選擇的停車場(庫)。、日本1973年日本在柏市建立了亞洲最早的pgis。1993年4月東京建造了第一個pgis，位于日本東京中心的新宿區(qū)，pgis結(jié)構(gòu)完整，誘導(dǎo)功能完善，應(yīng)用十分成功。新宿區(qū)1995年以前已經(jīng)采用pgis管理29個小汽車停車場的近6000個按時租用的泊位，在主要商業(yè)區(qū)配備了3類vms提供動態(tài)誘導(dǎo)信息服務(wù)。到1995年，日本已有40個城市引進了基于vms的pgis，如大阪衛(wèi)星城ibamki的pgis管理著6個公共停車場和3個私人停車場，使用兩類vms：一類稱為“圖形類信息”，是在一幅可變形地圖上顯示各停車場的動態(tài)信息，安裝在通往中心商務(wù)區(qū)(central business district，簡稱為“cbd”)的主要道路上，顯示“滿”、“空閑”或“關(guān)閉”的狀態(tài)信息；另一類稱為“文字類信息板”，是通過顯示停車場的名稱和使用狀態(tài)來引導(dǎo)駕車者，若某個停車場已飽和，它就在該停車場的名稱后顯示“滿”，若某個停車場空閑，它就顯示一指向該停車場名稱的綠色箭頭。 國內(nèi)城市pgis發(fā)展應(yīng)用綜述20世紀(jì)90年代初我國交通工程學(xué)界開始引進its的概念和技術(shù)，目前尚處于its發(fā)展的初級階段。作為its子系統(tǒng)的pgis在國內(nèi)起步更晚，接近上世紀(jì)末才呈現(xiàn)雛形。和先進國家相比，我國pgis的發(fā)展應(yīng)用由于基礎(chǔ)薄弱、經(jīng)驗欠缺、資金不足和管理體制不盡完善等方面的原因，存在明顯的差距?？上驳氖?，從20世紀(jì)90年代末開始，國內(nèi)少數(shù)經(jīng)濟發(fā)達、科技實力強的大城市在各級政府大力支持下，經(jīng)過專家、學(xué)者和研究人員的艱苦攻關(guān)，在較短的時間內(nèi)已經(jīng)取得了城市pgis領(lǐng)域的一定成果，為繼續(xù)開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。、北京首都北京得天獨厚的優(yōu)越的軟硬件環(huán)境條件順理成章地成為了我國pgis發(fā)展的熱點城市。1999年由北京市建筑設(shè)計研究院完成的首都機場新航站樓設(shè)計，對附屬的立體停車樓采用分級管理的原則，在進入停車樓的公路設(shè)遠端樓內(nèi)車位占用顯示器。停車樓內(nèi)裝備了車位控制、車輛控制、收費管理和內(nèi)部管理系統(tǒng)等先進的設(shè)施，在停車樓各車輛入口、進入各層的坡道、各分區(qū)入口處分別設(shè)各層及分區(qū)車位使用狀態(tài)顯示器；同時采用色彩標(biāo)記、信息標(biāo)志、交通標(biāo)志、地面劃線等方式對車輛實行停車位誘導(dǎo)。北京市在2000年6月以前建立了“停車泊位管理信息系統(tǒng)”，將市區(qū)機動車停車場全部輸入計算機系統(tǒng)，從而對停車泊位實行計算機網(wǎng)絡(luò)化管理。2001年12月20日，北京市第一套“pgis”在王府井地區(qū)開通運行。該系統(tǒng)主要由智能停車場、控制中心、網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)等組成，即首先將人工收費停車場改造成計算機管理和控制的智能化停車場，通過衛(wèi)星通信、光纖通信技術(shù)將空車位數(shù)據(jù)動態(tài)地發(fā)布到所有交通誘導(dǎo)上。、廣州廣州市2o世紀(jì)9o年代后期已經(jīng)建立了較為先進的靜態(tài)交通管理信息系統(tǒng)，這使其走在了全國pgis發(fā)展應(yīng)用的前列。廣州根據(jù)城市交通小區(qū)劃分了274個trips分區(qū)，采用簡單的順序碼編碼方式表達trips分區(qū)，對停車場采用區(qū)間碼，形成了編碼規(guī)則；結(jié)合數(shù)據(jù)庫設(shè)計完成了功能結(jié)構(gòu)配置和從系統(tǒng)流程到對象結(jié)構(gòu)樹的轉(zhuǎn)換。登錄廣州市靜態(tài)交通管理信息系統(tǒng)，用戶可以對數(shù)字化地圖實行放大、縮小、平移等基本操作，并利用它實施多項輔助數(shù)據(jù)查詢功能。不過該系統(tǒng)偏重于靜態(tài)交通管理功能，尚未實現(xiàn)出行途中的停車誘導(dǎo)，不屬于嚴(yán)格意義上的pgis。、南京2001年中秋節(jié)前夕，南京市最大的瞻園路夫子廟停車場投入使用。該停車場位于瞻園路與東牌樓交界處，總投資達2700萬元，總建筑面積1.2萬平方米，設(shè)計車位380個，分為兩層，內(nèi)部層高5.2m(目前只開放了地下層)，入口高度3.5m，像沃爾沃那樣的大型旅游車也能進出自如。瞻園路停車場引進了通風(fēng)除濕及自動化噴淋設(shè)施，以及加拿大智能管理系統(tǒng)，可自動記錄臨時泊車的時間及司機的姓名。南京市主城區(qū)的主、次干道上已經(jīng)安裝了一批停車動態(tài)vms，向駕車者提供附近主要大型停車場的實時泊位狀況。據(jù)悉，其他一些大城市也正開始陸續(xù)重視引進和扶持pgis。四、課題研究的內(nèi)容： 停車誘導(dǎo)系統(tǒng)的功能為了實現(xiàn)對駕駛員的停車誘導(dǎo)，停車誘導(dǎo)系統(tǒng)的基本功能應(yīng)該包括四點。a 向駕駛員提供停車場泊位占用情況信息。b 向不熟悉該地區(qū)情況的駕駛員進行更好的定位引導(dǎo)。c 減少因為尋找停車場而增加的交通量以及由此而引起的其他危害（噪聲、廢棄污染、能源損耗、時間煙霧、阻礙交通的通暢等。）d 平衡區(qū)域內(nèi)停車場的負荷。 停車誘導(dǎo)系統(tǒng)的構(gòu)成按照功能劃分，典型的停車誘導(dǎo)系統(tǒng)通常包括四個部分。路邊可變信息顯示（variable message signs ，vms）顯示靜止或可變停車信息。停車場計數(shù)裝置：實現(xiàn)計算停車場泊位的占用情況。控制中心：處理停車場的泊位占用情況，并控制可變信息總顯示屏的信息顯示。電信網(wǎng)：實現(xiàn)信息在停車場、控制中心和可變信息總顯示裝置三者之間的信息傳遞和交換。五、課題研究手段及預(yù)期成果長期以來，我國城市停車問題未受到應(yīng)有的重視，隨著城市的增大，城市停車問題將成為解決城市交通擁擠問題的“瓶頸”。在不可能迅速大規(guī)模擴建停車設(shè)施的情況，人們已經(jīng)認識到我國城市停車管理除了要制定相關(guān)的政策法規(guī)外，還需要運用先進的檢測技術(shù)、計算機技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)建立先進的停車誘導(dǎo)系統(tǒng)。發(fā)達國家的經(jīng)驗表明，停車管理對充分發(fā)揮現(xiàn)有路網(wǎng)容量，合理分布交通流，科學(xué)組織城市交通作用重大，建立城市停車誘導(dǎo)系統(tǒng)是提高城市停車管理水平，解決城市停車難問題的一個有效方法。課題研究的手段：根據(jù)誘導(dǎo)對象的差異，可將出行中停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)劃分為群體誘導(dǎo)和個體誘導(dǎo)。群體誘導(dǎo)的主要信息發(fā)布方式為可變信息板。系統(tǒng)將交通狀況信息或停車信息實時地顯示在安裝與路側(cè)的可變信息板上，當(dāng)駕駛員看到誘導(dǎo)信息后，根據(jù)自己對路網(wǎng)的了解程度決定停車選擇。群體誘導(dǎo)方式只提供停車場的名稱、泊位狀況和形式方向等信息，而具體的停車選擇（包括目的的停車場的選擇和相應(yīng)的路徑選擇）均是駕駛員在獲取信息后按照自己的理解來決定。因此，群體誘導(dǎo)的效果取決于系統(tǒng)所提供的信息內(nèi)容、信息發(fā)布地點、發(fā)布時間等方面，即在何時何地發(fā)布何種誘導(dǎo)信息，能夠起到最佳的誘導(dǎo)效果，是群體誘導(dǎo)的核心理論。群體誘導(dǎo)采用中心式動態(tài)誘導(dǎo)模式，即由控制中心根據(jù)實時采集信息，從系統(tǒng)角度出發(fā)確定可變信息板上提供的停車誘導(dǎo)信息，這樣可以避免brass矛盾效應(yīng)，提高整個系統(tǒng)的效率，是誘導(dǎo)區(qū)域內(nèi)的道路設(shè)施和停車設(shè)施得到充分合理的利用。所謂brass 矛盾效應(yīng)是指如果被誘導(dǎo)的車輛都接受到相同的停車信息，它們會被誘導(dǎo)到相同的、現(xiàn)狀不擁擠的道路和停車廠，而這些道路和停車廠可能很快變得擁擠，出現(xiàn)更為糟糕的交通狀況。 個體誘導(dǎo)的主要信息發(fā)布方式為車載誘導(dǎo)設(shè)備。系統(tǒng)利用車載顯示設(shè)備為單個車輛進行停車誘導(dǎo)，以提供更為人性化的停車誘導(dǎo)信息服務(wù)。起誘導(dǎo)機理是利用實時交通信息采集、處理和發(fā)布技術(shù)、通信技術(shù)、車輛定位技術(shù)、電子地圖、停車誘導(dǎo)軟件等技術(shù)，是得車載誘導(dǎo)設(shè)備能夠自動顯示車輛位置、交通網(wǎng)絡(luò)圖和道路狀況，為駕駛員提供從出發(fā)點到目的地的最佳停車選擇，包括目的地的停車選擇和相應(yīng)的路徑選擇。個體誘導(dǎo)屬于主動式誘導(dǎo)，系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的個性化需求，實時提供最佳停車選擇，并通過車載顯示設(shè)備，實時引導(dǎo)車輛的行駛方向。為了實現(xiàn)上述功能，個體誘導(dǎo)系統(tǒng)涉及到車輛定位技術(shù)、地圖匹配技術(shù)、停車場優(yōu)選和路徑優(yōu)化等多項技術(shù)理論。顯然，個體誘導(dǎo)無論在技術(shù)實施上還是理論研究上的難度都要大于群體誘導(dǎo)。個體誘導(dǎo)可按照停車誘導(dǎo)方案產(chǎn)生的地點分為中心決定式和車載單元決定式。中心決定式一般基于雙向通信，由中央控制中心主機基于實時的道路信息和停車信息生成停車誘導(dǎo)方案，然后通過通信網(wǎng)絡(luò)提供給個體用戶；車載單元決定式是依靠車載模塊以通信網(wǎng)絡(luò)接收到的實時交通信息和停車信息生成停車誘導(dǎo)方案，即誘導(dǎo)方案由每兩車自己生成。其中，車載單元獨立式由于只利用自身存儲的數(shù)據(jù)選擇車輛自身的優(yōu)化路徑和停車場，未從整個系統(tǒng)的角度考慮路網(wǎng)上的交通狀況的動態(tài)變化和其它車輛的行為，可能會產(chǎn)生brass矛盾效應(yīng)。群體誘導(dǎo)策略：誘導(dǎo)分區(qū)群體誘導(dǎo)方式的目的主要是空間商的合理分散交通流，調(diào)節(jié)停車需求分布的不均勻，提高停車設(shè)施利用率，減少熱點停車場周邊道路的交通擁堵，并力圖從戰(zhàn)略上避免由于群體誘導(dǎo)而產(chǎn)生新的局部擁堵問題。為此，對于城市停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)，分為兩層分區(qū)體系：以道路等級和城市整體布局、行政區(qū)劃分為依據(jù)的一級分區(qū)，主要是為停車信息采集、處理和傳輸而設(shè)置的中級管理層；以功能分區(qū)、公共停車設(shè)施的分布及服務(wù)范圍劃分基礎(chǔ)的二級分區(qū)，主要是為確定車輛停放規(guī)律類似的各功能區(qū)域，如大型商務(wù)區(qū)、大型商業(yè)區(qū)、有突發(fā)大量停車需求的大型公共建筑體育館、會展等）、旅游區(qū)等，以便于停車誘導(dǎo)的具體實施。預(yù)期效果:停車誘導(dǎo)系統(tǒng)作為城市職能交通系統(tǒng)的重要組成部分，最直接的作用在于能夠在適當(dāng)?shù)臅r間和地點，以適當(dāng)?shù)姆绞较蝰{駛員因?qū)ふ彝＼嚥次欢斐傻臅r間損耗，從而減少交通量集中地