基于GPS的停车位信息服务软件的探索

单 丰，井金玉，赵丽萍，周俊东

（阜阳师范学院，安徽 阜阳 236037）

时代在不断地发展，科技也在快速地进步，现如今很多家庭为了方便出行都开始购买和使用私家车，但是我们在解决了出行问题的同时，却又随之而来的面对着停车困难的问题。也正因如此，为了缓解城市停车压力，在寸土寸金的城市，出现了愈来愈多的公共停车场、地下停车场以及交通道路两旁画的停车位。然而，不尽人意的是，目前国内绝大多数停车场的场地及其内部管理方式还处在传统的人工管理阶段，不仅对需要场地泊车的车主，而且还对停车场地的管理者们带来了很大的烦恼。由于不熟悉附近停车场的主要情况，使得停车找车位费时费力，也导致了城市停车资源的利用率较低，而随意停放的车辆，占用了公共体育、绿化以及休闲娱乐场地和设施，造成交通安全隐患和人居环境问题，现实生活需要对停车场管理模式提出了更高的要求。共享经济时代要求人们提高资源的利用率，可以将自己闲置的“车位”错时共享。

一、我国城市停车需求分析

我国公用停车场的大量出现促进了我国停车场管理系统的产生及发展。国内停车场管理系统最初是通过借鉴模仿国外管理系统不断进步转化而来的，并在使用的同时不断地进行提高和完善。在系统发展的初级阶段，由于国内无法进行生产某些关键设备，所以我国停车场管理系统设备大部分都是采用国外产品完成的，因此这一阶段的国内停车场系统也可以说是“集成”的[1]。

我们通过走访周边几个大型停车场及公共停车场，对停车位数目进行了详细的统计，并查找了大量的资料文献及历年来的新闻报道，对近几年汽车数量的多少有了一个大致的了解，因而进行了初步估计可得下图。

通过上图可知，目前我国存在着停车位严重缺乏和供应不平衡的问题。停车位的短缺势必会造成大量的交通问题，这将会严重影响我们的交通出行以及日常生活。为了解决此类现象，我国已经有大部分停车场开始采取自动计时收费的方法，但是自动化程度都相应地存在一些问题，尤其是在一些大型的停车场，由于缺乏完善的车辆引导装置，很多车辆进入之后没有准确有序地管理和引导，这就导致了有时候有空车位但很多人也很难找到。其余部分停车场虽然会有箭头指示前进方向，但是在停车场很大或者有其他特殊客观因素存在的情况下，也会对驾驶员造成一定的干扰，导致驾驶者无法快速精准的找到车位。因此，我们认为当前停车位查找存在着很大弊端，这些弊端导致了停车难、停车时间长等一系列的问题，我们生活中也经常会遇见一些居民因为停车位而发生纠纷等不和谐的现象，这已经严重影响了我国文明社会的建设与发展，无疑是我国社会目前急需解决的一个问题。

当前，随着城市现代化的发展、居民生活水平的提高，我国停车场传统的管理系统已经满足不了社会生产生活的需要，许多管理系统在实际应用中常常会出现一些实质性的问题。比如部分管理系统不够完善，不能从本国的根本国情出发，导致很多新型停车场的管理系统并没有在现实生活中起到相应的积极效果，不仅如此，有些停车场所采用的技术和设备非但没有促进停车场的发展反而却制约了其管理系统的功能发挥。

总的来说，现在实际生活中我们所遇到的停车场管理系统大多都是相对独立的管理系统，只有很少的一部分才能实现联网功能，所以整个管理系统缺乏了必要的可扩展性[2]。

停车场管理系统的确可以很好地管理和维持停车场内的秩序，也能够有效的提高停车场内的车位利用率，但至今它也只能缓解停车难这一类的问题，并不能有效的解决其他的相关问题。但是如果我们可以让停车场在此基础上能够更加的智能化，就能够集中解决使用者在停车过程中所遇到的一系列类似停车难、找车位难、通行速度慢等难题。

也就是说当下我国停车场管理系统技术可以向智能化与网络化的方向发展，即我们可以考虑把GPS功能和手机软件相结合，一方面我们可以使人工智能的硬件设施和完善的软件管理二者相互配合，以此来减少人工劳动力和劳动量，实现停车场车辆出入、监控以及收费等过程的无人化管理，如果在停车场内实现无人化管理，整个过程实现自动化，既能够节省时间也能节省精力；另一方面通过网络化的管理，用户可以直接利用手机软件查看周边停车场空余车位信息，对其满意的目标车位进行预订，并使用手机完成停车付费，逐步实现车位查询、预约、停车场导航和场内泊位导航等功能，能发展“随意”“随时”的停车方式，这才是停车管理模式的终极目的[3]。

二、高精度实时动态GPS差分定位系统停车模式探索

GPS是全球定位系统，它可以提供连续的、实时的、高精度的导航定位。空间部分，地面控制部分以及用户设备三方面构成了系统[4]。21颗工作卫星和3颗备用卫星组成了空间部分，地面控制部分包括了主控站、注入站和若干个监测站。用户设备通常是指GPS接收机，它可以接收并处理GPS卫星信号，确定时间、位置、速度等信息。因此GPS是实现停车场管理服务系统的关键技术，我们可以利用此技术实现如用户定位、实时导航，目标车位查找、驾驶路线搜索等功能。

但是由于GPS有很多的误差来源，比如电离层误差、流层误差、卫星轨道误差、大气层延迟等，导致了GPS定位系统难以满足停车位查找所需的高精度定位的要求，限制了定位搜索的广度和深度。我们做一个设想：如果观测站把已知的精确位置误差数据准确的传送给GPS接收机，那么接收机就可以极大地消除这些误差所来的影响，精确度也会随之而来的提高。因而为了减小这些误差影响，系统需要引入高精度GPS差分定位技术，简称DGPS。

高精度GPS差分定位技术是通过放在一台所在地址固定不动的接收机以及放在另一个可移动的物体上的接收机，两者相互配合，同时连续地观测相同的GPS卫星，以此来达到准确定位的目的。DGPS是在正常的GPS的基础之上另加了一个改正的信号，即差分信号，这个差分信号可以极大地提高GPS的精度值。

经过数年发展，高精度GPS差分定位技术的算法相对来说已经较为成熟。据估测，在空旷的田野中，DGPS接收机同时接收到4颗以上的卫星定位信号的概率约为99.9%，在测绘行业、航海导航、房产测量、车辆管理等众多方面都得到了广泛的应用。

1.2.1对照组 对照组行常规防护，手术前对患者的身体进行全面检查，纠正患者异常生命体征，了解患者的手术耐受性情况，患者未接受专门的放射防护，对患者进行常规射频导管消融治疗，治疗过程中注意合理调整输出能量，并注意观察和控制患者术后并发症情况[2]。

高精度GPS差分定位技术可以根据基准站发送信息的方式大致分成四大类，分别是载波相位差分、位置差分、伪距差分以及相位平滑伪距差分。这四种差分定位技术的工作原理都大致相同，而它们之间最大的差异是在于移动站接收的改正数在内容、格式以及长度上的不一致性，使得它们差分方式的作用范围、定位的精度和技术难度也大相径庭。因而本系统巧妙的结合了高精度GPS差分定位技术的优势，可以创造性的将不同的差分定位技术引入到手机定位中，从而极大地提高手机定位的准确度，并且随着现在社会互联网的高速发展以及网络地图的普遍应用，大众对地理位置信息准确度的需求也在与日俱增，基于位置服务（LBS）的发展更是得到了飞速的提高。高精度的手机定位毋庸置疑是位置服务优质度的最关键部分，此举不仅满足了大众对位置服务优质度的需求，同时也扩大了LBS的应用范围[5]。

应用GAMIT/GLOBK的数据处理：GAMIT/GLOBK是一个主流高精度的GPS处理软件，可以用来处理GPS静态单时段观测数据、进行震后形变分析、计算测站坐标、速度或者用来解释卫星轨道等等。它的观测量主要有伪距观测数据、GPS单频相位和双频相位。

据了解，在世界上所有的GPS定位软件中，GAMIT的性能可以说是非常优异的了,它采用了精密星历和高精度起算点时，并且它的解算长基线的相对精度已经能够达到10-9量级。运算速度快的同时版本更新周期也很短，并且它在精度许可范围内已经可以进行自动化处理。

CAMIT软件是由许多功能不同的板块所构成，这些板块不仅可以共同运行工作，也可以分开每项独立运行。按照它的功能大致可分成数据准备和数据处理两个部分，而在数据处理阶段又可分为以下五个部分：

GAMIT的算法原理主要是：利用双差观测值，组成与观测值和参数相关的非线性数学模型，然后采用最小二乘法进行反复的迭代来估计测站的相对位置、地球自转参数和轨道自转参数、大气水平梯度参数等信息，得到的载波相位整周模糊度分别为实数和整数的约束解及松弛解[6]。

GLOBK软件核心思想是卡尔曼滤波，一种利用线性系统状态方程，通过系统输入输出观测数据，对系统状态进行最优估计的算法。因为它的实现可以通过计算机编程来达到,而且能够对采集来的数据进行及时地处理更新,所以卡尔曼滤波是目前市场上应用最为普遍的,在通信,导航,制导等多个领域都得到了较好的应用，而扩展卡尔曼滤波器是一个考虑时间非线性的动态系统，常常应用于目标跟踪系统。

GLOBK主要作用于生成速度场估计，在不用的参考框架下生成一个比较好的时间序列，除了合并大型GPS网络站，同时它也已经可以成功地应用于处理其它类似的GPS软件（例GIPSY等)所产生的数据以及SLR观测数据和大地测量等等。它输人的主要是经GAMIT处理后近似坐标和h-file，主要输出有测站平均坐标、测站速度、测站坐标的时间序列等等。我们可以很方便地使用这些数据来高效的检验在不同的约束条件下所带来的影响，而且因为在单时段分析时运用了比较宽松的约束条件，所以在GLOBK里我们能够对其中的任意一个参数强化约束，这也是GLOBK软件的一大优点[7]。

三、结语

在这个高速发展的信息化时代，现代科技发展也是日新月异，智能停车场管理系统也应该一样，随着城市交通系统的不断发展，停车场管理系统也应该不断升级，使得车主能够随时随地的通过网络终端设备査找整个城市的车位信息，以便能够准确快速地找到合适的停车位。

如何能够快速准确的找到停车位是当前经济时代所面临的主要问题之一，这个问题能否得到有效的解决，不仅仅关联到使用者自身的利益，而且也是一个城市经济文明建设的标志，它可以为车主节省时间，提供便利，也可以较大程度上缓解交通出行问题，避免了由于找不到车位而出现的乱停乱放等违规现象，能够极大地提升社会信息化水平与数字化经济的发展与优化。

[参考文献]

[1]韩淑芳,于宏彪,王佳美.基于车联网技术停车场管理系统的应 用[J].交通科 技,2013(2)：158-161.

[2]朱紫嫣,沈雅婕.我国中小城市停车管理的策略研究[J].内蒙古科技与经济,2016(16)：30-31.

[3]刘文利.国内停车场管理系统的现状与发展趋势[J].中国新技术新产品,2011(1)：20.

[4]邓妍.高精度实时动态GPS差分定位系统[J].测绘科技通讯,1994(1)：27-30.

[5]杨杰,张凡.高精度GPS差分定位技术比较研究[J].移动通信,2014,38(2)：54-58+64.

[6]艾廷华,刘耀林.土地利用数据综合中的聚合与融合[J].武汉大学学报(信息科学版),2002(5)：486-492.

[7]鄂栋臣,詹必伟,姜卫平,张胜凯.应用 GAMIT/GLOBK软件进行高精度GPS数据处理 [J].极地研究,2005(3)：173-182.