本发明涉及一种借助于基于熵计算结果检测可用停车空间且与车辆连接的系统来管理停车区的方法。
背景技术：
特别是在城市地区，为车辆寻找停车位可能需要耗费大量的时间和精力。这里的一个问题是找到具有空闲停车位的合适的停车区。另一个问题是空间经常在已经停放的车辆之间被浪费，即没有被有效利用。其原因包括例如许多驾驶员为了方便地离开停车位而在位于车辆前后的其他车辆之间留下大的空间的事实。另一个问题是相对较小的车辆经常占据更适合较大车辆的停车位。在另一些情况下，大型车辆占用的停车位将更适合两辆小型车辆。尤其是，停车区的占用是一个动态的过程，其中不可用停车空间的区段随着时间的推移而在原来最优使用的停车区上发展，这是由于不同尺寸的车辆驶离和新到达。因此，本发明的目的是更有效地管理停车区。
技术实现要素：
该目的通过具有主权利要求的特征的方法来实现。本发明的其他有利实施例和形式从附属权利要求、附图和示例性实施例中显现。
本发明的第一方面涉及一种用于借助于系统来管理车辆的至少一个停车区的方法，该系统被设计为检测停车区内可用停车空间并且基于在系统中实施的算法确定停车熵，步骤为
-在至少一个地理分区中构建具有停车位的区域，所述地理分区的形状、大小和位置是可缩放的并且可以根据地理坐标动态地进行编辑，
-将该地理分区构建成至少一个完全用于停放车辆的停车区，
-在停车区内确定三类停车空间c1、c2和c3，其中c1表示已使用停车空间，c2表示可用停车空间，c3表示不可用停车空间，
-使用公式计算停车熵
其中p是停车区，
pi是停车区p中的停车空间分类c1、c2和c3的比，
log2pi是以2为底pi的对数，
c：是为停车区确定的分类数量，其中c＝3，
-根据确定的熵确定停车区使用率的均匀分布，
-检测与正在寻找停车位的车辆相关的数据，
-将停车区内具有最低熵值的停车位分配给车辆。
在根据本发明的方法中有利地确定停车熵，在此基础上评估停车区的使用率。换言之，停车熵允许根据停放车辆的使用率对停车位顺序进行评估。通过对停车位使用率的定义，可以利用停车熵来评估停车区如何最佳使用，其中通过非最佳使用率而产生不可用的停车位。此处停车熵与香农熵和/或玻尔兹曼熵有相似的形式。
这里具有停车位的区域是具有多条交通路线的城市地区，在该交通路线中或在其环境中存在用于停放车辆的设施。该方法特别有利地减少了不可用的停车区的大小。
地理分区是上述区域内的分区，分区的大小根据寻求停车位的车辆的位置而动态地改变。例如，地理分区可以是车辆周围的三条道路，其中道路自然地随着车辆的移动而改变。地理分区也可以包含当搜索车辆靠近停车位时用于停车的停车场、停车场的多个楼层或地下设施。
包含在地理分区内的停车区专门用于停放车辆。在某些时候，例如建筑工程造成的限制在这里是可能的。停车区不包含禁止停车的区域。例如，停车区可以是具有停车位的道路或传统的停车位。停车区可以在这里分配给多个地理分区。停车区可以存储在导航地图中和/或可以从特定服务器调用。
术语停车空间涉及用于评估可用于停车的停车区内的空间的区域相关信息。
已使用停车空间c1目前被停放的车辆占据，其中，除了车辆的尺寸之外，还包括车辆离开停车空间所需的前方、后方和侧方环境。可用停车空间c2由两个已使用停车空间c1或一个已使用停车空间c1和停车区的边缘界定，此处c2大于适于停放车辆的特定尺寸。不可用停车空间c3由两个已使用停车空间c1或一个已使用停车空间c1和停车区的边缘界定，此处c3不大于适于停放车辆的特定尺寸。该分类用于确定先验停车熵，即停车之前停车熵是多少。然后针对正在搜索停车位的车辆可以采用的全部或多个可用停车空间确定后验停车熵。
在三种停车空间类别方面，确定的熵用作停车区如何均匀的使用的度量。如果停车区内的所有停车空间属于停车空间c1或c2的同一类，则熵等于零。在这种情况下，停车区具有理想的状态。停车区不能专门由类别c3停车空间组成。
优选地，车辆相关数据包括车辆的尺寸。这里的尺寸有利地包括在确定存在的可用停车空间内，因为分类为可用、占用和不可用停车空间可以以这种方式改进。车辆相关数据还包括车辆的位置(例如，gps数据)。
有利的是，在根据确定的地理分区、合适的停车区域和车辆的位置的方法中，选择适合于车辆的多个停车位。换句话说，选择例如具有足够的可用停车空间并且其熵低于预定值(也被称为阈值)的停车位。
如果在停车区中参照车辆可能采取的各种停车位并且参照停车空间的分类来确定后验熵，则在这里是优选的。
优选地，在该方法中寻求一个或多个停车位，其选择是基于根据至少一个条件的标准
-停车区的最小后验熵，
-低于停车区内的特定停车位置的阈值的后验熵，
-存在至少一个可用停车空间，
或该条件的组合。
所述阈值在此优选地是动态值，该动态值是地理分区的当前平均停车熵、当前交通状况、当前对停车位的需求、对停车位需求的预测和/或可用停车空间的尺寸的函数。
优选地，当多个停车位置满足最低后验熵的标准时，优选能够以最低能量输出到达的停车位置。
替代地或者除了最低可能的能量消耗之外，当满足最低后验熵的标准时，这样的停车位是优选的：该停车位的使用最大限度地减小了不可用停车空间。
在该方法中，停放在停车区内的车辆的布置优选地根据以下至少一个条件来优化用于提供可用停车空间，即使在此时没有车辆需要停车位：
-没有可用停车空间是可用的，
-使用特定的已使用的停车空间，
-停车熵在阈值以上，
-存在特定的交通状况，
-存在特定的停车位需求，
-预测特定的停车位需求。
这里可以指定车辆尺寸的值，例如对应于平均车辆尺寸和/或预期尺寸的平均值。也可以给出不同的尺寸，例如小型车、中档车、卡车等。
附图说明
参考附图更详细地解释本发明。这里
图1示出了根据本发明的方法的一种形式的实施例的模块化图示；
图2示出了根据本发明的方法的一种形式的实施例的流程图；
图3显示了地理分区的图示；
图4显示了停车区的熵状态的图示；
图5a-e示出了停车区的不同熵状态的图示。
具体实施方式
通过根据本发明的方法管理特定区域内的停车区和分配给正在寻求停车位的车辆的停车位。为此，使用一种系统，该系统检测停车区内的停车空间，并与车辆连接，并且基于在系统中实施的算法确定停车空间熵。
该方法可以根据图1的说明来以中央逻辑的形式说明，其中中央单元10协调系统。这里以模块形式说明了系统。图中的停车区域1包含两个地理分区2。这里的地理分区2各自包含三个停车区，而一个停车区属于两个地理分区2。因此地理分区2重叠。
该系统包含与车辆4连接的通信模块3。车辆4或其驾驶员正在搜索停车位。车辆与系统之间建立连接。车辆向系统提供其位置(例如，gps(全球定位系统)坐标)及其尺寸，特别是车辆的长度和宽度。
分类模块5将停车区分类为已使用停车空间c1、可用停车空间c2和不可用停车空间c3。诸如车辆4的尺寸的数据可以被包括在分类过程中。
应用模块6根据停车空间分类成c1、c2和c3来确定停车区的当前使用率。信息可以从监控停车区的中央装置和/或停放在停车区内的车辆(使用车辆的车载传感器或基础设施与车辆之间的通信系统)定期取得。
确定模块7确定要停放的车辆的地理分区2和合适的停车区p。确定模块7基于停车空间的分类和车辆4的位置来选择至少一个合适的停车区。这意味着停车区满足使其适合于停放的特定标准，例如合适的空间是可用的并且当前停车熵处于特定的预定阈值以下。换句话说，预先选择合适的停车区。
计算模块8确定每个预选停车区的后验停车熵。这涉及计算哪个停车位置适合于车辆4，其中考虑停车空间的分类。
选择模块9为车辆选择至少一个且在适当的情况下也选择多个合适的停车位置。这里的选择基于至少一个优化标准或者适当标准的组合。例如，可以选择最低的后验停车熵作为标准。此外，用于后验停车熵的阈值可以被预先确定(例如0.8)，熵必须保持低于该阈值。如果在上述两个标准下可以使用多个停车位，则选择这样的停车位：车辆达到该停车位需要最低能量消耗和/或该停车位减少了不可用停车位的数量。标准也可以是至少一个可用停车位存在。
在实施例的替代形式中，即使当时没有车辆需要停车位，选择模块9也可以优化停放在停车空间中的车辆的布置以提供可用停车空间。如果以下条件中的至少一个适用则布置被优化：没有可用停车位是可用的，使用特定的停车位，停车熵超过阈值，存在特定的交通状况，存在特定的停车位需求和/或具体的停车位需求被预测。
中央单元10理想地在控制装置中实施。
根据图2所示的根据本发明的方法的实施例的形式，具有停车位的区域1在第一步骤s1中被构建成至少一个地理分区2，或者也被构建或划分成多个地理分区2，该地理分区2的形状、大小和位置是可缩放的且可以参考地理坐标动态地进行编辑。因此，区域1可以仅包含一个地理分区2，或者两个、三个或任意数量的地理分区2。在第二步骤s2中，地理分区2或多个地理分区2被分成或各自被分成完全用于车辆的停放的至少一个停车区p。此处的地理分区2也可以仅包含一个停车区p或者两个、三个或任意数量的停车区p。将区域1划分成地理分区2和停车区p可以存储在地图和/或导航系统中，其中划分也可以根据停车位要求动态地改变。
在第三步骤s3中确定三类停车空间，称为c1、c2和c3。这三类用于在至少一个停车区p内对停车空间进行分类，其中，c1表示已使用停车空间，c2表示可用停车空间，c3表示不可用停车空间。停车空间的分类可以基于来自静态传感器的测量值或者还基于通过停放车辆中的传感器确定的值以及在其他车辆或相应的基础设施处确定的值来执行。分类被用于确定先验停车熵。然后确定正在搜索停车位的车辆可以采用的全部或多个停车空间的后验停车熵。
在第四步骤s4中计算停车空间熵。为此，使用公式：
其中p是停车区，pi是停车区p中的停车空间类别c1、c2和c3的比，log2pi是以2为底pi的对数，并且c是为停车区p确定的分类数，其中c＝3。
在第五步骤s5中基于所确定的熵来确定停车空间使用率的均匀分布。该系统在第六步骤s6中检测车辆相关的数据，例如车辆的尺寸，即特别是长度和宽度的尺寸。此外，系统还可以检测车辆的当前位置。为此目的，gps数据例如从车辆传输到系统。
在第七步骤s7中，在停车空间内将确定了最低熵值的停车位分配给车辆。
作为示例，在图3中示出了具有两个停车区的地理分区。停车区用于停放车辆并在此完全为此目的而提供。停车区例如是在道路的一侧或两侧设有停车设施的道路或也可以是传统的停车位。在图3中以一组树木示出的所谓的禁区(其中停车是不可能的)将该分区划分成两个不同的停车区。
如果停车区p被完全占用或完全空闲，即如果它只有停车空间类别c1或c2，则熵等于零。在这些情况下，停车区有理想的状态。图4中示出了仅具有已使用停车空间c1的停车区。在图中4，c1＝3，c2＝0，c3＝0。
图5a-e中示出了可行的停车区利用的其他例子。在图5a中，停车区没有被车辆占用且停车区完全空闲。这里c1＝0，c2＝1，并且c3＝0。停车熵等于零。
在图5b中，车辆停放在停车区内。因此，停车区有一个已使用停车位和一个未用停车位，所以c1＝1、c2＝1且c3＝0。停车熵现在等于1。
在图5c中，两个车辆在停车区内一个接一个地停放。第二车辆立即坐落在第一车辆后面(存在离开停车位所必需的间隙)。因此停车区有两个已使用停车位和一个未用停车位，所以c1＝2，c2＝1且c3＝0。停车熵现在等于0.9183。
在图5d中，两个车辆在停车区内一个接一个地停放。在两个车辆之间存在一空间，该空间并非离开停车位所必需的空间，但是这个空间不够大，不能为另一辆车提供空间。车辆之间的该空间不能用于停放且属于类别c3。因此，停车区有两个已使用空间、一个未用空间和一个不可用空间。因此，c1＝2，c2＝1且c3＝1。停车熵现在等于1.5。
在图5e中，两个车辆停放在停车区内。第一车辆位于边缘，第二车辆位于停车区内的任意位置，且车辆之间和第二车辆后方存在至少一个可用空间。因此有两个可用空间。这里c1＝2，c2＝2且c3＝0。停车熵现在等于1。
图5e中的例子的停车熵高于图5c中的停车熵。停车熵因此表明在图5c中车辆在停车区内的分布优于在图5e中的分布。
给正在寻找停车位的车辆分配一个位置，在给定的情况下，该位置导致停车区内的最低可行熵。如果第二车辆是正在寻找停车位的进来车辆，则按照图5c将被分配一个停车位。这将确保停车区的最均匀可行的使用率。
附图标记列表
1区域
2地理分区
3通信模块
4车辆
5分类模块
6应用模块
7确定模块
8计算模块
9选择模块
p停车区