基于交通一卡通大数据的停车应用系统研究

谢振东，吴金成，伍冠桦

(广东岭南通股份有限公司,广东 广州 510110)

基于交通一卡通大数据的停车应用系统研究

谢振东，吴金成，伍冠桦

(广东岭南通股份有限公司,广东 广州 510110)

随着我国经济的快速增长和城市化进程的加快，交通出行需求的车辆越来越多。为解决城市停车难问题，提升交通车辆出行的效率，通过建设基于交通一卡通大数据的互联网停车系统，为车主提供行车附近实时的停车位情况，以实现车位的预订与支付等应用功能，从而有效节省车主盲目寻找车位所耗费的时间，实现车位资源与停车需求的匹配功能，还可以通过挖掘一卡通刷卡数据实现对停车位闲置信息的共享与信息发布，进一步提升城市道路及城市管理资源的利用效率。

交通一卡通；NFC手机；一卡通APP；刷卡数据；在线支付

0 引言

在交通大数据时代，以往线下记录的路网交通信息将会转变成各种各样的在线交通数据，管理部门需要实现交通数据的共享与信息服务[1-3]。基于当前一卡通应用范围的不断扩大，刷卡消费数量不断增加，一卡通数据已成为交通大数据的重要组成部分，通过对交通一卡通刷卡数据进行大数据处理，为用户提供交通信息服务。

鉴于当前城市汽车保有量大、停车规划不合理，导致城市停车位普遍紧缺，同时也存在停车场综合管理能力不足以及信息化建设落后等问题，致使城市停车困难、找车位耗时、停车位资源不合理等现象出现，大大地影响了城市交通出行效率[4-6]。

因此，本文通过建设基于交通一卡通大数据的互联网停车应用系统，对交通一卡通停车刷卡的数据进行综合采集，构建交通一卡通的停车刷卡数据库，综合处理与分析停车刷卡数据，为用户提供手机移动式的停车位信息发布，实现通过手机进行就近停车位的搜索、预订与支付等便捷化功能。

1 基于交通一卡通大数据的停车应用系统架构设计

基于交通一卡通大数据的互联网停车应用系统，利用交通一卡通对停车位或停车场进出的刷卡数据来实现停车系统对车位使用情况的记录，从而实现通过手机应用软件提供闲置车位信息发布的服务功能，为车主提供就近范围内的闲置车位信息，允许车主进行车位的选择、预订与支付等应用。

本系统架构设计不仅需要满足现有停车服务的发展需求，还需要具备前瞻性的战略目标，兼顾未来业务发展与系统拓展的需求，同时有利于提升停车场的智能化管理，为停车场管理方提供在线的一站式停车管理模式，降低经营成本。该系统架构需要对一卡通的停车刷卡数据进行综合采集，通过对数据的分类、处理与分析，实现对停车位闲置信息的发布与共享，并与智能手机实时交互数据；车主可根据就近车位的搜索结果，利用一卡通移动支付功能进行停车位的预订及交付按金，当超过预定时间时系统将自动扣费，而车主开车离开时可通过刷卡结束停车服务，并交付相应的停车费用[7]。

1.1 系统层级结构

本研究系统主要分为终端设备层、数据采集层、数据处理层、系统管理层和应用层等五大层级，从而实现以NFC手机为载体的智能化停车应用。其体系结构如图1所示。

终端设备层：主要是在全市范围内的停车位及停车场建立统一化、标准化的咪表和收费系统，并实行联网对接，确保一卡通刷卡数据可以实现实时传输，把各终端所采集到的一卡通数据上传回数据综合采集系统。

数据采集层：主要是建立基于一卡通刷卡数据的综合采集系统，对各终端设备上传的数据进行综合管理，并上传至数据处理中心。

数据处理层：主要是针对所上传的数据进行处理，利用大数据处理技术，对停车刷卡数据进行采集、整理、分析和共享等操作，以结构化的形式将数据直观展示在系统管理层。

系统管理层：该层级主要由一卡通应用平台、清结算系统和停车位管理系统3部分组成，对接收到的数据信息进行分类并分发至各自应用平台。

应用层：该层级主要是把系统管理层所处理好的停车位数据信息在手机、电脑和电子信息牌上进行发布，并允许车主在智能手机上对就近闲置车位进行搜索、预订和支付等应用。

1.2 系统功能模块设计

为了确保本系统可靠有效地运行，对各功能模块进行了相应的设计，其中包括停车收费终端、数据综合采集系统、一卡通数据处理中心、一卡通应用平台、清结算系统、停车位管理系统和手机应用终端等功能模块，为用户提供实时的车位闲置信息，便捷的车位预订与支付功能。功能模块如图2所示。

停车收费终端:主要指的是用于停车位收费的终端设备，其中包括咪表、收费POS设备和停车场出入门禁设备等，负责车辆出入的底层数据采集，并上传相应的数据到数据综合采集系统。

数据综合采集系统:主要接收各个停车位或停车场所上传的停车刷卡数据，并进行统一化的综合性处理，按分地段、分区域等形式进行数据记录，最后把数据发送给一卡通数据处理中心。

一卡通数据处理中心:主要是基于数据综合采集系统所发送的综合处理数据，对其进行数据的分类、整理、分析和共享等处理操作，整理出停车位闲置信息，并挖掘数据中所潜在的价值信息。

一卡通应用平台:该平台根据一卡通数据处理中心所整理出来的停车位闲置信息，并结合清结算系统和停车位管理系统，实现分路段、分区域的闲置停车位信息发布，以及提供相应的停车服务功能。

清结算系统:主要是针对停车位预订、预订超时和停车收费等进行一卡通的清结算处理，并根据不同区域或路段执行不同的资费标准。

停车位管理系统:主要是构建全市统一化的停车位管理系统，对其进行全市联网的、智能化的停车位刷卡数据综合处理，对全市停车位使用状态进行实时的监控与管理，并可以通过手机、电脑和电子信息显示牌进行实时信息的显示。

手机应用终端:主要是指智能手机，车主通过手机下载相应的一卡通应用APP，即可通过该手机APP进行就近停车位信息的搜索、预订与支付。

基于以上系统功能的设计，可以很好地满足用户便捷停车的需求，节省了用户寻找停车位的时间，提高了停车位的使用率，避免了停车位资源的浪费。功能模块的工作流程图如图3所示。

2 应用模式的构建

建设本应用系统需要构建与之相适应的应用模式，创建新的应用场景，设计合理有效的应用流程。

2.1 应用场景的构建设想

(1)使用场景设计

构建基于交通一卡通大数据的互联网停车系统的应用场景,如图4所示，需要实现区域性的室外停车位与室内停车场的联网管理，接口统一化、标准化的终端设备，实现综合性的一卡通数据采集和数据处理，并建立区域性的停车应用平台，为车主提供实时的闲置车位信息，方便车主进行就近车位的预订与支付。

当驾驶者行驶到目的地附近时需要寻找合适的停车位,可以通过一卡通手机APP进行就近闲置停车位的搜索；当发现可用的闲置停车位时，车主可以通过登录一卡通账号进行车位预订，并在规定的时间内到达所预订的停车位；当停车需求结束后，通过刷卡或者一卡通在线账户进行停车费用结算。

(2)数据场景设计

本系统设计重点在于实现对停车位使用状态数据的实时查询与上传，因此，一卡通数据场景的构建是本应用系统有效可行的重要基础。

一卡通停车刷卡数据场景的设计需要对进入与驶出停车位的一卡通刷卡数据进行采集，如图5所示，实时监控停车位停车状况并上传停车状况信息，然后分区域、分地段地统计与分配闲置的停车位信息。

2.2 应用流程的设计

用户可通过手机下载安装一卡通APP软件，注册与登录APP平台，并绑定相应的一卡通在线钱包，即完成相关应用APP的安装流程；当车主需要寻找闲置停车位时，可以输入目的地的位置搜索停车位或者选择就近车位搜索；当选择好合适的停车位后，可以通过APP进行车位预订，车位预订有两种方式，一是预付款预订，可以预先通过电子钱包支付停车费用，二是未付款预定，需要在规定的时间内到达停车位，否则自动取消预订；当停车需求结束后，用户可以通过移动终端(如手机)的在线支付等方式缴纳停车费用，如图6所示。

3 结论

基于交通一卡通大数据的互联网停车应用系统，可以有效地为驾驶者提供实时的闲置车位信息，满足驾驶者急需寻找停车位的需求；并为驾驶者提供在线车位预订，提高其出行效率，节省因寻找车位所耗费的时间，并有助于缓解道路拥堵状况。通过本系统平台的建设，可实现与其他交通方式数据共享，为构建城市交通大数据平台打下坚实基础。

但由于该系统在日常运行过程中对停车位综合管理的准确性、数据传输的实时性、数据处理的有效性和移动通信的协调性等具有严格的要求，需要多方协调合作才能有效地发挥其作用；对交易过程中个人信息与账号信息的安全性与可靠性需要进行重点研究，避免信息的泄露与资金被盗等现象的出现。以上是该停车应用系统需要深入研究的问题。

[1] 宋晓红. 停车场智能区域性联网收费管理系统研究[J]. 中国交通信息化, 2014(4):88-90.

[2] 黄卫民.ETC+P智能停车技术探讨[J]. 中国交通信息化，2016(6)：101-104.

[3] 古辉,李侠君.一种开放式智能停车场及其停车位控制系统设计[J]. 计算机系统应用,2013(9):36-41.

[4] 余绪金.智能停车场的应用与发展[J]. 科技广场, 2011(9):127-131.

[5] 洪桂香. 智慧停车如何缓解停车难[J]. 中国公共安全,2016(10):102-110.

[6] 上海喜泊客信息技术有限公司.智慧停车——缓解城市停车难的新尝试[J]. 交通与运输,2014(2):26-27.

[7] 莫少尧,李云飞.基于物联网的城市停车位管理系统[J]. 单片机与嵌入式系统应用, 2011, 11(5):11-13.

Study on parking application system based on big data from traffic IC card

Xie Zhendong, Wu Jincheng, Wu Guanhua

(Guangdong Lingnan Pass Co., LTD., Guangzhou 510110, China)

With the rapid growth of China’s economy and the rapid urbanization process, vehicle travel has a growing demand. In order to solve the problem of parking and enhance transportation efficiency, our team have studied the internet parking system based on big data from IC card. This system will provide the real-time information about parking around and application function of booking and bill-paying of parking space. The system can help customers to save the time of aimlessly searching for parking spot to realize the matching about parking resources and its demand. With the purpose of further enhancing the efficiency of managing urban road recourses and providing an easy way to receive available parking information, we carry out a deep research on the information sharing technology by mining the big data from traffic IC card.

traffic IC card; NFC phone; application software; IC card data; on-line payment

U121

A

10.19358/j.issn.1674- 7720.2017.05.029

谢振东，吴金成，伍冠桦.基于交通一卡通大数据的停车应用系统研究[J].微型机与应用，2017,36(5)：99-101，104.

2016-10-11)

谢振东(1966-)，男，博士后，教授级高级工程师，主要研究方向：信息与通信工程，智能交通。