一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统的制作方法

本发明涉及停车路径规划，具体涉及一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统。

背景技术：

1、智慧停车是指利用物联网、云计算、人工智能等新兴技术，为城市停车提供全方位、智能化、高效能的管理服务。智慧停车管理是智慧城市建设中重要的组成部分。基于物联网技术的智慧城市智慧停车管理研究，可以为城市智慧停车管理提供有益的思路和方案。

2、停车场内的停车位往往是有限且动态变化的，在使用城市级智慧停车导航的过程中，由于同时进行使用的用户数量较多且分布位置可能接近，城市级智慧停车导航可能会对不同用户推荐相同停车场进行停车，此时，对于任意一个存在空余停车位的停车场而言，极易出现停车导航推荐的用户数量大于剩余停车位的数量的情况，这就会导致较晚到达该停车场的用户车辆没有空余的停车位进行使用，需要重新进行停车导航，降低用户的停车效率，浪费系统资源。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统，以解决多用户同时使用停车导航导致的空余车位不足，使用户的停车效率降低的问题，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明一个实施例提供了一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统，该系统包括以下模块：

3、数据采集模块，获取与用户目的地距离最近的预设数量个停车场，获取用户目的地与停车场之间的路径，确定路径中的节点、路段和特征节点，获取停车场的空余停车位个数和路段特征信息；

4、车流数据不变性模块，获取路段畅通率，确定正在分析的路段的关联路段，获取关联车道的周期，确定时刻周期，获取关联车道在每个周期内通过的车辆数量并进行拟合，获取近邻车流周期曲线，对近邻车流周期曲线的极值点进行聚类，获取聚类簇，获取历史车流周期曲线和聚类簇，根据近邻车流周期曲线和历史车流周期曲线以及聚类簇，获取近邻车流周期曲线和历史车流周期曲线的相似度，获取时刻周期所在的聚类簇的混乱率，进而获取用户在使用城市级智慧停车实时导航时刻的车流数据不变性，根据路段的关联路段的车流数据不变性和时刻周期内通过的车辆数量，获取路段的关联因子，进而获取实际路段畅通率；

5、实时导航模块，确定路径的路径初步优选值，根据用户和其他用户的实际路段畅通率和导航绿线的长度，获取停车影响因子，根据路径的路径初步优选值、停车影响因子和停车场剩余停车位数量，获取路径优选值，根据路径优选值对用户进行导航，实现城市级智慧停车实时导航。

6、进一步，所述路段特征信息包括：路段内正在行驶的车辆的平均速度、数量，路段长度，路段的特征节点的红灯持续时间和绿灯持续时间。

7、进一步，所述路段畅通率的获取方法为：

8、

9、式中，表示路段畅通率；表示路段长度；表示用户在使用城市级智慧停车实时导航时刻，路段内正在行驶的车辆的数量；表示用户在使用城市级智慧停车实时导航时刻，路段内正在行驶的车辆的平均速度；表示路段的特征节点的绿灯持续时间；表示路段的特征节点的红灯持续时间。

10、进一步，所述确定正在分析的路段的关联路段的方法为：将正在分析的路段的相邻的路段，记为正在分析的路段的关联路段。

11、进一步，所述时刻周期所在的聚类簇的混乱率的获取方法为：

12、将时刻周期所在的聚类簇内所有点的路段畅通率的极差与方差的乘积，记为时刻周期所在的聚类簇的混乱率。

13、进一步，所述车流数据不变性的获取方法为：

14、

15、式中，表示用户在使用城市级智慧停车实时导航时刻的车流数据不变性；表示近邻车流周期曲线a和历史车流周期曲线b的相似度；表示时刻周期所在的聚类簇的混乱率；表示时刻周期所在的聚类簇内第i个点的路段畅通率；表示时刻周期所在的聚类簇内第i+1个点的路段畅通率；表示时刻周期所在的聚类簇内包含的点的数量。

16、进一步，所述路段的关联因子的获取方法为：

17、将路段的关联路段的车流数据不变性与关联路段在时刻周期内通过的车辆数量的比值，记为关联路段的第一比值，将路段的所有关联路段的第一比值的和记为路段的关联因子。

18、进一步，所述实际路段畅通率的方法为：

19、将用户在使用城市级智慧停车实时导航时刻的车流数据不变性与用户在使用城市级智慧停车实时导航的历史同比时间的路段畅通率的乘积记为第一乘积，将第一乘积与路段的关联因子的和与路段畅通率的乘积，记为实际路段畅通率。

20、进一步，所述停车影响因子的获取方法为：

21、将用户与其他用户的实际路段畅通率的差值与到达停车场的路线长度的差值的乘积，记为停车影响因子。

22、进一步，所述根据路径优选值对用户进行导航，实现城市级智慧停车实时导航的方法为：

23、将到达停车场的路径优选值最大的路径作为到停车场的最佳路径，将导航推荐的所有到达停车场的最佳路径中，路径优选值最大的路径作为优选路径，根据优选路径对用户进行导航，实现城市级智慧停车实时导航。

24、本发明的有益效果是：

25、本申请首先根据城市级智慧停车实时导航获取的路段特征信息，对导航路段的通畅性进行评价，获取路段畅通率；然后，考虑到路段内车辆是在流动、实时变化的，当车辆行驶到路段时，路段的路段特征信息可能发生变化，由于与路段相邻的其他路段的车辆会行驶到该路段，对该路段的路段特征信息产生影响，所以，选择路段的关联路段的车流量稳定性进行分析，获取关联路段对应的相似性和混乱率，进而获取用户在使用城市级智慧停车实时导航时刻的车流数据不变性，提升对车流量判断的准确性，解决路段的关联路段车辆流动对评价结果准确度的影响问题；然后，考虑到用户的车辆到达路径规划中的各路段时，路段对应的实际车流信息可能已经发生变化，导致路径规划效果不佳，降低行驶效率的问题，根据路段的关联路段的车流数据不变性、时刻周期内通过的车辆数量和路段畅通率，获取目的地到停车场之间的路径中每个路段的实际路段畅通率，使用车流数据不变性对路径中车流信息的变化程度进行限制，减少时间的流动对路段中车流信息的影响，提升停车导航的准确性；获取获取停车影响因子和路径初步优选值，并根据路径的路径初步优选值、停车影响因子和停车场剩余停车位数量，获取路径优选值，根据路径优选值对用户进行导航，实现城市级智慧停车实时导航，解决多用户同时使用停车导航导致的空余车位不足，使用户的停车效率降低的问题，提升导航的准确性和实用性。

技术特征：

1.一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统，其特征在于，该系统包括以下模块：

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统，其特征在于，所述路段特征信息包括：路段内正在行驶的车辆的平均速度、数量，路段长度，路段的特征节点的红灯持续时间和绿灯持续时间。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统，其特征在于，所述路段畅通率的获取方法为：

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统，其特征在于，所述确定正在分析的路段的关联路段的方法为：将正在分析的路段的相邻的路段，记为正在分析的路段的关联路段。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统，其特征在于，所述时刻周期所在的聚类簇的混乱率的获取方法为：

6.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统，其特征在于，所述车流数据不变性的获取方法为：

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统，其特征在于，所述路段的关联因子的获取方法为：

8.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统，其特征在于，所述实际路段畅通率的方法为：

9.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统，其特征在于，所述停车影响因子的获取方法为：

10.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统，其特征在于，所述根据路径优选值对用户进行导航，实现城市级智慧停车实时导航的方法为：

技术总结
本发明涉及停车路径规划技术领域，提出了一种基于物联网技术的城市级智慧停车实时导航系统，包括：数据采集模块，获取路径，路径中的节点、路段和特征节点，空余停车位个数和路段特征信息；车流数据不变性模块，获取路段畅通率，获取近邻车流周期曲线、历史车流周期曲线和聚类簇，进而获取车流数据不变性，获取路段的关联因子，进而获取实际路段畅通率；实时导航模块，确定路径初步优选值，结合用户和其他用户的实际路段畅通率、导航绿线的长度和停车场剩余停车位数量，获取路径优选值，根据路径优选值对用户进行导航，实现城市级智慧停车实时导航。本发明解决多用户同时使用停车导航导致的空余车位不足，使用户的停车效率降低的问题。

技术研发人员：顾秀军,杨风涛,孙天昊,冯潇
受保护的技术使用者：泰安市东信智联信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17