一种用于停车管理的高精度定位与位置匹配方法及系统与流程

本发明涉及停车管理及高精度定位技术领域，特别涉及一种用于停车管理的高精度定位与位置匹配方法及系统。

背景技术：

随着机动车保有量的增加，路边停车位等开放式停车场作为城市停车场所的补充，其需求日益增大。同时，路边停车位等开放式停车场作为公共资源，相关收费可以构成地方财政来源之一。目前城市开放式停车场的管理方法包括人工和自动两大类。

其中，人工管理方法主要实现方式为：以停车场管理人员为主，对停车场车辆进行巡逻、监视、引导、收费等工作；自动管理方法主要实现方式为：借助泊车位地磁检测器等传感器装置实现对车位状态的实时监测，结合无线传输网络、终端设备等实现停车场的综合管理。人工管理方法的缺点在于人工成本较高、存在管理盲区、收费遗漏、收费争议、管理员私吞收费等问题；已有基于地磁等传感器装置的自动管理方法，其缺点在于需要在停车位安装传感器，设备安装维护成本高，且对电池寿命、抗干扰性、功能检测率等均有较高要求。综上所述，现有的管理方法存在管理成本高、难以监控、收费流失等问题。

技术实现要素：

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种用于停车管理的高精度定位与位置匹配方法及系统。

为了实现上述目的，本发明实施例提供用于停车管理的高精度定位与位置匹配方法，包括如下步骤：

步骤S1，获取车辆信息，根据所述车辆信息判断该车辆是否满足开启定位功能的条件；

步骤S2，如果满足开启定位功能的条件，则通过卫星导航系统获取该车辆的监测点的高精度定位数据，发送至停车管理数据平台；

步骤S3，采集停车场分布区域的高精度的地理信息，根据所述地理信息构建停车场区域的高精度矢量化分布空间模型；

步骤S4，所述停车管理数据平台对接收到的数据进行分析，基于所述停车场区域的高精度矢量化分布空间模型，对高精度定位数据与停车场区域的高精度矢量化分布空间模型进行匹配分析，判断相应车辆进入/驶出泊车位的状态、位置及时间、泊车姿态、车辆安全信息，以实现停车计费、车位数量统计、车位引导、是否正确泊车、车辆应急救护应用。

进一步，所述开启定位功能的条件包括：车辆进入泊车状态、车辆驶出泊车位、车辆碰撞、车辆火灾。

进一步，在所述步骤S2中，通过移动网络和/或卫星导航系统实现高精度定位数据的采集，以及与所述停车管理数据平台的数据交互。

进一步，所述车辆信息包括：

车主基本信息，包括：车主姓名、身份证号、联系方式；

车辆基本信息，包括：车型、车牌号码；

车辆状态信息：车辆是否驶入泊车位以及是否发生碰撞、火灾。

进一步，还包括如下步骤：采用分布式文件系统存储交互数据。

本发明实施例还提出一种用于停车管理的高精度定位与位置匹配系统，包括：车载数据终端和停车管理数据平台，其中，所述车载数据终端包括：车辆信息集成模块、高精度定位开关控制模块、高精度定位数据采集模块、数据发送模块；所述停车管理数据平台包括：数据接收模块、大数据分析管理模块、停车场区域的高精度矢量化分布空间模型建立模块，其中，

所述车辆信息采集模块用于获取车辆信息；

所述高精度定位开关控制模块用于根据所述车辆信息判断该车辆是否满足开启定位功能的条件；

所述高精度定位数据采集模块用于在满足开启定位功能的条件时，通过卫星导航系统获取该车辆的高精度定位数据；

所述数据发送模块用于将数据发送至停车管理数据平台；

所述停车场区域的高精度矢量化分布空间模型建立模块用于采集停车场分布区域的高精度的地理信息，根据所述地理信息构建停车场区域的高精度矢量化分布空间模型；

所述数据接收模块用于接收来自所述数据发送模块发送的数据；

所述大数据分析管理模块用于对接收到的数据进行分析，基于所述停车场区域的高精度矢量化分布空间模型，对高精度定位数据与停车场区域的高精度矢量化分布空间模型进行匹配分析，判断相应车辆进入/驶出泊车位的状态、位置及时间、泊车姿态、车辆安全信息，以实现停车计费、车位数量统计、车位引导、是否正确泊车、车辆应急救护应用。

进一步，所述开启定位功能的条件包括：车辆进入泊车状态、车辆驶出泊车位、车辆碰撞、车辆火灾。

进一步，所述高精度定位数据采集模块通过移动网络和/或卫星导航系统实现高精度定位数据的采集，以及与所述停车管理数据平台的数据交互。

进一步，所述车辆信息包括：

车主基本信息，包括：车主姓名、身份证号、联系方式；

车辆基本信息，包括：车型、车牌号码；

车辆状态信息：车辆是否驶入泊车位以及是否发生碰撞、火灾。

进一步，所述停车管理数据管理平台还包括：数据存储模块，用于以分布式文件系统存储与所述车辆数据终端的交互数据。

根据本发明实施例的用于停车管理的高精度定位与位置匹配方法及系统，具有以下有益效果：

1.本发明基于停车场管理的特定应用场景需求，预先采集并构建高精度矢量化停车场地理空间信息模型，或者基于候选区域可以自动生成各个车位的矢量化模型，其中数据采集是一次性的，可以实现后续快速、低成本、高精度的应用分析。

2.本发明基于北斗卫星导航系统或其它卫星导航系统、无线定位技术，采集车辆的高精度定位数据，实现应用分析的精准化。

3.本发明中的停车管理数据平台相关硬件是共用设备，个性化、碎片化的投资少，投资成本大大降低。

4.本发明基于高精度矢量化停车场地理空间信息模型与车辆的高精度定位数据，构建了精准化、可共享的大数据体系，实现了一体化的监管，而且整体可以融入智慧交通大数据框架。

5.本发明克服了传统开放式停车场管理方法成本高、可靠性差等缺点，能够通过北斗卫星导航或其它卫星导航系统、无线定位技术等高精度定位技术的优势，从而避免了传统自动化管理方法中在停车位布置传感器带来的安装维护成本高、产品可靠性不稳定等问题。

6.本发明通过路边停车的智慧化管理，可以为路网运输能力的优化提供决策支持。

7.本发明为北斗卫星导航系统提供了一种具有广泛深入专业化应用价值的应用场景。

8.本发明为城市运维治理提供了一种有效的技术体系。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的用于停车管理的高精度定位与位置匹配方法的流程框图；

图2为根据本发明实施例的用于停车管理的高精度定位与位置匹配方法的示意图；

图3为根据本发明实施例的用于停车管理的高精度定位与位置匹配方法的建设框架图；

图4为根据本发明实施例的用于停车管理的高精度定位与位置匹配系统的结构框图；

图5为根据本发明实施例的用于停车管理的高精度定位与位置匹配系统的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

首先，参考图3，对本发明实施例的用于停车管理的高精度定位与位置匹配方法及系统的框架进行说明。

(1)在有停车需求的车辆上强制安装高精度定位系统，并以设备安装费用减免、停车费用优惠等方式鼓励车辆安装高精度定位系统。

(2)对开放式停车场区域的地理空间进行高精度数据的采集或者基于原有的高精度地理信息数据，构建相应区域的高精度地理信息模型；或者直接采用已有的高精度地理信息模型。

(3)按照开放式(路边)停车场管理的应用需求，对高精度地理信息模型与相关专业信息模型(包括而不局限于设计成果、专业信息采集成果等)，进行深度加工、融合，构建高精度矢量化停车场地理空间信息模型。

(4)开发部署在车载数据终端上的软硬件体系，包括而不限于车辆信息集成模块、高精度定位开关控制模块、高精度定位数据采集模块、数据发送模块等功能模块。

(5)开发部署在停车管理数据平台的软硬件体系，包括而不限于高精度矢量化停车场地理空间信息模型模块、数据接收模块块、大数据分析管理模块、数据存储模等功能模块。

如图1和图2所示，本发明实施例的用于停车管理的高精度定位与位置匹配方法，包括如下步骤：

步骤S1，获取车辆信息，根据车辆信息判断该车辆是否满足开启定位功能的条件。

其中，开启定位功能的条件包括：车辆进入泊车状态、车辆驶出泊车位、车辆碰撞、车辆火灾。

在本发明的一个实施例中，车辆信息包括：

车主基本信息，包括：车主姓名、身份证号、联系方式；

车辆基本信息，包括：车型、车牌号码；

车辆状态信息：车辆是否驶入泊车位以及是否发生碰撞、火灾。

步骤S2，如果满足开启定位功能的条件，则通过卫星导航系统获取该车辆的监测点的高精度定位数据，发送至停车管理数据平台。

具体地，通过移动网络和/或卫星导航系统实现高精度定位数据的采集，以及与停车管理数据平台的数据交互。

步骤S3，采集停车场分布区域的高精度的地理信息，根据地理信息构建停车场区域的高精度矢量化分布空间模型。

具体地，基于选定的停车场区域，对相应的地理空间场所进行高精度数据的采集或者基于原有的高精度地理信息数据，构建高精度矢量化地理信息模型，或者直接采用已有的高精度矢量化地理信息模型，并结合特定专业信息模型(包括而不局限于设计成果、专业信息采集成果等)，进行深度加工、融合，形成高精度矢量化停车场地理空间信息模型。

步骤S4，停车管理数据平台对接收到的数据进行分析，基于停车场区域的高精度矢量化分布空间模型，对高精度定位数据与停车场区域的高精度矢量化分布空间模型进行匹配分析，判断相应车辆进入/驶出泊车位的状态、位置及时间、泊车姿态、车辆安全信息，以实现停车计费、车位数量统计、车位引导、是否正确泊车、车辆应急救护应用。

在本发明的一个实施例中，采用分布式文件系统存储交互数据。

如图4和图5所示，本发明实施例的用于停车管理的高精度定位与位置匹配系统，包括：车载数据终端100和停车管理数据平台200。其中，车载数据终端100包括：车辆信息集成模块、高精度定位开关控制模块11、高精度定位数据采集模块12、数据发送模块13。

车载数据终端100指的是集成双向导航定位与传输的硬件产品，绑定于车辆，基于应用需求、依据特定条件向停车管理数据平台200发送高精度定位等状态数据的组成部分。

车辆信息采集模块14用于获取车辆信息。

在本发明的一个实施例中，车辆信息包括：

车主基本信息，包括：车主姓名、身份证号、联系方式等；

车辆基本信息，包括：车型、车牌号码等；

车辆状态信息：车辆是否驶入泊车位以及是否发生碰撞、火灾等信息。

高精度定位开关控制模块11用于根据车辆信息判断该车辆是否满足开启定位功能的条件。其中，开启定位功能的条件包括：车辆进入泊车状态、车辆驶出泊车位、车辆碰撞、车辆火灾。

高精度定位数据采集模块12用于在满足开启定位功能的条件时，通过卫星导航系统获取该车辆的高精度定位数据。

具体地，高精度定位数据采集模块12通过移动网络和/或卫星导航系统实现高精度定位数据的采集，以及与停车管理数据平台200的数据交互。其中，高精度定位数据采集模块12基于北斗、其它卫星导航系统、移动基站等无线定位系统，获取车辆的高精度定位数据。

在有停车需求的车辆上强制安装高精度定位系统，并以设备安装费用减免、停车费用优惠等方式鼓励车辆安装高精度定位系统。基于城市高精度矢量化停车区域模型和车辆高精度定位信息，检测车辆是否处于停车位，并基于此实现监控、收费等管理功能；

数据发送模块13用于将数据发送至停车管理数据平台200。

具体地，数据发送模块13包括而不局限于移动网络、卫星通讯系统(包括北斗等的双向通讯导航系统)等方式将高精度定位、车辆及车主基本信息、车辆定位开启时的触发条件状态等数据发送至停车管理数据平台200。

车载数据终端100必须与车主身份一致，并关联特定支付账户。终端设备可以与其他功能终端设备集成为一个综合性终端设备。

停车管理数据平台200用于存储已有的管理高精度矢量化停车场地理空间信息模型，并动态接收、存储、管理、分析相应车载数据终端100发送过来的数据，

停车管理数据平台200包括：数据接收模块21、大数据分析管理模块22、停车场区域的高精度矢量化分布空间模型建立模块23。

停车场区域的高精度矢量化分布空间模型建立模块23用于采集停车场分布区域的高精度的地理信息，根据地理信息构建停车场区域的高精度矢量化分布空间模型。

具体地，基于选定的停车场区域，对相应的地理空间场所进行高精度数据的采集或者基于原有的高精度地理信息数据，构建高精度矢量化地理信息模型，或者直接采用已有的高精度矢量化地理信息模型，并结合特定专业信息模型(包括而不局限于设计成果、专业信息采集成果等)，进行深度加工、融合，形成高精度矢量化停车场地理空间信息模型。

停车场区域的高精度矢量化分布空间模型建立模块23基于预先采集的高精度地理信息数据，基于开放式停车场管理的专业深度应用，所构建的停车场区域的高精度矢量化地理信息模型。

针对城市开放式停车场的停车位划线进行高精度的地理信息采集并构建城市高精度矢量化停车区域模型。

基于所有的城市高精度停车区域矢量化模型和所有车辆的高精度定位动态信息，构建城市路边停车高精度大数据矢量模型和停车场动态大数据信息模型，为车辆泊车位引导、停车场规划、建设、管理等提供支撑。

数据接收模块21用于接收来自数据发送模块13发送的数据。具体地，数据接收模块21基于包括而不局限于移动网络、卫星通讯系统(包括北斗等的双向通讯导航系统)等方式接收车载数据终端100发送过来的高精度定位、车辆及车主基本信息、车辆定位开启时的触发条件状态等数据

大数据分析管理模块22用于对接收到的数据进行分析，基于停车场区域的高精度矢量化分布空间模型，对高精度定位数据与停车场区域的高精度矢量化分布空间模型进行匹配分析，判断相应车辆进入/驶出泊车位的状态、位置及时间、泊车姿态、车辆安全信息，以实现停车计费、车位数量统计、车位引导、是否正确泊车、车辆应急救护应用。

具体地，大数据分析管理模块22基于高精度矢量化停车场地理空间信息模型模块，对车载数据终端100的高精度定位数据与高精度停车场地理空间信息进行精准匹配分析，判断相应车辆进入/驶出泊车位的状态、位置及时间、泊车姿态、车辆安全等信息，在此基础上可以实现停车计费、车位数量统计、车位引导、是否正确泊车(同时占两个车位等)、车辆应急救护等应用。

此外，停车管理数据管理平台还包括：数据存储模块，用于以分布式文件系统存储与车辆数据终端的交互数据。

下面以城市路边停车为例，对本发明的用于停车管理的高精度定位于位置匹配的方法及系统进行说明。

1.车载数据终端100指的是集成双向导航定位与传输的硬件产品，绑定于车辆，基于应用需求、依据特定条件向停车管理数据平台200发送高精度定位等状态数据的组成部分。具体包括而不限于：车辆信息集成模块、高精度定位开关控制模块11、高精度定位数据采集模块12、数据发送模块13。其中车辆信息集成模块用于存储车主基本信息(包括而不限于车主姓名、身份证号、联系方式等)、车辆基本信息(包括而不限于车型、车牌号等)；高精度定位开关控制模块11依据车辆进入泊车状态、车辆驶出泊车位、车辆碰撞、车辆火灾等特定条件控制高精度定位数据采集模块12定位功能的开启；高精度定位数据采集模块12基于北斗、其它卫星导航系统、移动基站等无线定位系统，获取车辆的高精度定位数据；数据发送模块13基于包括而不局限于移动网络、卫星通讯系统(包括北斗等的双向通讯导航系统)等方式将高精度定位、车辆及车主基本信息、车辆定位开启时的触发条件状态等数据发送至停车管理数据平台200。终端设备必须与车主身份一致，并关联特定支付账户。终端设备可以与其他功能终端设备集成为一个综合性终端设备。

2.停车管理数据平台200用于存储已有的管理高精度矢量化停车场地理空间信息模型，并动态接收、存储、管理、分析相应车载数据终端100发送过来的数据，具体包括而不限于：高精度矢量化停车场地理空间信息模型模块、数据接收模块21、大数据分析管理模块22、数据存储模等。其中，高精度矢量化停车场地理空间信息模型模块为基于预先采集的高精度地理信息数据，基于开放式停车场管理的专业深度应用，所构建的停车场区域的高精度矢量化地理信息模型；数据接收模块21基于包括而不局限于移动网络、卫星通讯系统(包括北斗等的双向通讯导航系统)等方式接收车载数据终端100发送过来的高精度定位、车辆及车主基本信息、车辆定位开启时的触发条件状态等数据；大数据分析管理模块22基于高精度矢量化停车场地理空间信息模型模块，对车载数据终端100的高精度定位数据与高精度停车场地理空间信息进行精准匹配分析，判断相应车辆进入/驶出泊车位的状态、位置及时间、泊车姿态、车辆安全等信息，在此基础上可以实现停车计费、车位数量统计、车位引导、是否正确泊车(同时占两个车位等)、车辆应急救护等应用；数据存储模块为数据提供可支持分布式的存储。

一种基于高精度定位与位置匹配的城市路边停车管理系统的实施方法体系如下：

1.一种基于高精度定位与位置匹配的城市路边停车管理系统的建设框架

(1)在有停车需求的车辆上强制安装高精度定位系统，并以设备安装费用减免、停车费用优惠等方式鼓励车辆安装高精度定位系统。同时，进行强制安装、检查、处罚等相关立法，并出台城市路边停车收费及优惠、收入管理运营等的政策。

(2)所在城市建设部署北斗地基增强系统。

(3)城市交通管理部门对可停泊车位进行规划设计。

(4)测绘单位采集路边停车位区域的地理空间高精度数据，并基于此，构建高精度矢量化停车场地理空间信息模型。

(5)以公开招投标等社会化、市场化的方式，配置相关车辆的高精度定位系统，开发部署在车载数据终端100上的软硬件体系，包括而不限于车辆信息集成模块、高精度定位开关控制模块11、高精度定位数据采集模块12、数据发送模块13等功能模块。

(6)成立专门的运维机构，建设停车管理数据平台200，开发部署在停车管理数据平台200的软硬件体系，包括而不限于高精度矢量化停车场地理空间信息模型模块、数据接收模块21、大数据分析管理模块22、数据存储模等功能模块。

2.一种基于高精度定位与位置匹配的城市路边停车管理系统的运行流程如下：

(1)基于选定的停车场区域，对相应的地理空间场所进行高精度数据的采集或者基于原有的高精度地理信息数据，构建高精度矢量化地理信息模型，或者直接采用已有的高精度矢量化地理信息模型，并结合特定专业信息模型(包括而不局限于设计成果、专业信息采集成果等)，进行深度加工、融合，形成高精度矢量化停车场地理空间信息模型。

(2)高精度定位数据采集模块12基于北斗、其它卫星导航系统、移动基站等无线定位系统，获取车辆的高精度定位数据；

(3)数据发送模块13基于包括而不局限于移动网络、卫星通讯系统(包括北斗等的双向通讯导航系统)等方式将车辆高精度定位、车辆及车主基本信息、车辆状态等数据发送至停车管理数据平台200。

(4)数据接收模块21基于包括而不限于移动网络、北斗卫星导航系统的双向通讯功能，接收数据发送模块13发送过来的车辆高精度定位、车辆及车主基本信息、车辆状态等数据；

(5)大数据分析管理模块22基于预先构建的高精度矢量化停车场地理空间信息模型模块与目标车辆高精度定位信息，进行位置相关性与匹配分析，获得车辆与停车位空间随时间所形成重叠、接近、进入、碰撞、合理等精准几何拓扑分析结果，从而判断相应车辆进入/驶出泊车位的状态、位置及时间、泊车姿态、车辆安全等信息，在此基础上可以实现停车计费、车位数量统计、车位引导、是否正确泊车(同时占两个车位等)、车辆应急救护等应用。

(6)数据存储模块采用可支持分布式的文件系统来存储数据接收模块21所接收的数据。

本发明实施例的用于停车管理的高精度定位与位置匹配方法及系统，具有以下用途：

1.本发明可以用于城市路边停车场管理与服务；

2.本发明可以用于其他类型开放式停车场管理与服务；

3.本发明可以用于车辆违章停车的监管；

4.本发明可以为城市智慧交通提供基础支撑，包括而不限于高精度地理信息与高精度定位关联分析、车辆/车主管理等方面。

根据本发明实施例的用于停车管理的高精度定位与位置匹配方法及系统，具有以下有益效果：

1.本发明基于停车场管理的特定应用场景需求，预先采集并构建高精度矢量化停车场地理空间信息模型，或者基于候选区域可以自动生成各个车位的矢量化模型，其中数据采集是一次性的，可以实现后续快速、低成本、高精度的应用分析。

2.本发明基于北斗卫星导航系统或其它卫星导航系统、无线定位技术，采集车辆的高精度定位数据，实现应用分析的精准化。

3.本发明中的停车管理数据平台相关硬件是共用设备，个性化、碎片化的投资少，投资成本大大降低。

4.本发明基于高精度矢量化停车场地理空间信息模型与车辆的高精度定位数据，构建了精准化、可共享的大数据体系，实现了一体化的监管，而且整体可以融入智慧交通大数据框架。

5.本发明克服了传统开放式停车场管理方法成本高、可靠性差等缺点，能够通过北斗卫星导航或其它卫星导航系统、无线定位技术等高精度定位技术的优势，从而避免了传统自动化管理方法中在停车位布置传感器带来的安装维护成本高、产品可靠性不稳定等问题。

6.本发明通过路边停车的智慧化管理，可以为路网运输能力的优化提供决策支持。

7.本发明为北斗卫星导航系统提供了一种具有广泛深入专业化应用价值的应用场景。

8.本发明为城市运维治理提供了一种有效的技术体系。

在本说明书的描述中，参考术语一个实施例、一些实施例、示例、具体示例、或一些示例等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。