一种城市严管区内共享单车停车管理方法与系统与流程

本发明属于共享单车技术领域，特别涉及一种城市严管区内共享单车停车管理方法与系统。

背景技术：

近年，共享单车以铺天盖地之势进入了普通大众的生活中，一线城市投放量已超百万，二线城市也有数十万之多。虽然共享单车解决了最后一公里的通行问题，但是由于这是企业行为，缺乏行政规划。各企业为了抢占用户，纷纷增加投放量，导致一些区域单车数量已经远远饱和，车辆没有合法合理的停车位置，侵占行人道甚至机动车道。

最近，为了解决共享单车的停放问题，政府和企业合作，采取了很多措施，主要来说，有以下两方面：

一、直接在地面上划线。

这种方式较为传统，几乎没有成本，但是，需要严重依赖用户素质，若用户不将车辆停在划线范围内，没有任何的制约机制。与之相应的是，很多用户在使用单车时，为了自己方便，并不愿意将车辆停在划线范围内，甚至有人将车辆任意放倒，损坏车辆。

二、电子围栏

电子围栏是新的技术，通过物联网方式将划线范围围成一个电子区域，只有在这个区域内，才能完成还车、交费，否则将一直计费。这种方式较好地解决了停放问题，但是，需要建设智能桩，成本较高。并且随着共享单车的使用范围扩大，在郊区等一些非重点区域，并没有必要使用电子围栏。

而在每个城市，都有一些重点区域，我们可以称之为严管区。在这些区域，交通以及人员容量饱和，一旦单车乱停乱放，则严重影响交通，还会产生交通安全、消防安全的隐患。因此，对这些区域内的共享单车，需要严格管理。而对一些容量宽松的区域，例如郊区、农村地区，则不需要进行太严格的管理，只有因地适宜，才能发挥行政最优效果。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种城市严管区内共享单车停车管理方法与系统，能够以较低成本实现重点区域的共享单车停放问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种城市严管区内共享单车停车管理方法，在共享单车的车体上装载加速度计，当车辆锁止后，车载处理器开始采集加速度计的信号，直至被下一次扫码，用户用车时，若共享单车在停车区域之外，则在扫码后，先拍摄共享单车停放照片，将拍摄的照片与所处位置信息上传至云端平台，其中，所拍摄照片是远景照片；云端平台判断加速度计信号在上次还车之后，本次扫码之前，是否一直为无效信号，如是，则判断该共享单车是否在停车区域之外，若是，则判定上一用户违法停车，所述无效信号是指加速度数据低于预设低值，加速度数据高于预设低值时，为有效信号。

所述停车区域设置在若干严管区中，云端平台在接收到上传信息时，首先判定所处位置信息是否在严管区内，如在，才进行是否停在停车区域的判断，所述严管区，指政府部门划定的大范围区域，一般是较繁华、人流量较大、容易产生交通、消防隐患的区域，一个严管区内划有多个停车区域；如不在，输出为未违停；所述位置信息由扫描的共享单车的gps提供。

所述远景照片是指，照片包括共享单车全身以及四周环境，且共享单车在图像中的区域占整个图像的1/4~1/3。

所述停车区域是用同一颜色划出的停车线框，云端平台采用图像识别算法，首先判定照片是否远景照片，如不是远景照片，则输出为无法识别；如是远景照片，再判断照片中是否有该颜色，如无，则直接判定该共享单车在停车区域之外；如有，则人工识别是否在停车区域内。

若所述加速度计信号在上次还车三分钟之后，本次扫码之前，出现有效信号，则不判定上一用户违法停车；若所述加速度计信号在上次还车三分钟之内，本次扫码之前，出现有效信号，则不判定上一用户违法停车，但将该上一用户列入关注目录。

若所述加速度计信号在上次还车之后，出现剧烈变动，则判定该单车被人推倒，在该共享单车500米范围内，有用户打开app时，向用户推送该推倒单车信息，引导用户优先使用该被推倒的单车，所述剧烈变动信号，是指加速度数据大于预设的高值。

本发明还提供了一种城市严管区内共享单车停车管理系统，包括：

装载于共享单车车体上的加速度计；

共享单车的微处理器，与该加速度计连接控制其工作并接收其采集的加速度信号；

无线通信单元，与该微处理器连接将加速度信号向外发送；

拍照单元，调用用户手机摄像头，进行拍照；

照片与位置信息发送单元，调用用户手机通信单元，向云端平台发送；

云端平台，接收加速度信号、照片与位置信息，根据位置信息判断是否处于严管区，如是，则根据加速度信号判断上一用户停车后是否有人移动车辆，根据照片利用图像识别算法判断是否在停车区域内。

所述无线通信单元为蓝牙模块，在用户扫码后，通过蓝牙方式将加速度信号传给用户手机，再由用户手机将其与照片和位置信息一起发送给云端平台；或者，所述无线通信单元为gprs模块，直接将加速度信号发送给云端平台；

若所述无线通信单元为蓝牙模块，则用户在还车操作时，还车信息由蓝牙模块接收并记录在微处理器，同时向用户返回计费信息以及还车成功提示，共享单车锁止，用户进入wifi环境后，才进行付费，并上传拍摄的照片。

所述加速度计为三轴加速度计，根据各个方向上的加速度数据，以及经验大数据，设定最低值和最高值，根据最低值和最高值，将共享单车判断为：未被移动、被移动、被剧烈移动，若被剧烈移动，则说明被人恶意放倒。

所述拍照单元置于共享单车app，带有自动调焦和固定的中央取景框，中央取景框尺寸占整个拍照界面尺寸的1/4~1/3，拍照时共享单车位于所述中央取景框内，所述拍照单元嵌入拍照时间和拍照位置。

所述加速度计、微处理器和无线通信单元连接有电源模块进行供电，所述电源模块采用车筐内的太阳能电池充电或者采用后轮驱动线圈发电充电。

所述停车区域内画有与停车线框同一颜色的斜线，以便于计算机图像识别。

与现有技术相比，本发明以较低成本即可实现停放管理，所增加硬件仅仅为加速度计，其余均为软件计算，其长期成本远远低于电子围栏技术。且通过加速度计，判别单车姿态，有效引导用户优先使用被推倒的车辆，改善市容，保护单车。

附图说明

图1是本发明系统结构示意图。

图2是本发明判断方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

实施例1

如图1所示，本发明的一种城市严管区内共享单车停车管理系统，包括单车端、用户手机端和远程云端。单车端包括单车原有的微处理器、无线通信单元、gps单元等，以及新增设的加速度计。无线通信单元可为gprs模块，直接将加速度信号发送给远程云端。用户手机端是指已有的app，在app上增设拍照单元，触发时调用手机摄像头，进行拍照，并将照片通过手机通信单元向远程云端发送。其中，拍照单元中，自动嵌入拍照时间和拍照位置，拍照位置由扫码时获取的共享单车gps获取，或者，由远程云端根据共享单车编号自动获取。拍照单元可采用软件强制自动调焦并固定中央取景框，使得中央取景框尺寸占整个拍照界面尺寸的1/4~1/3，拍照时共享单车位于中央取景框内，以统一照片的场景大小，便于数字图像处理。远程云端是云端平台，接收照片后调用数字图像算法进行识别，并在识别后作出一系列奖惩措施。

云端平台的算法包括：

预设加速度信号的低值与高值，低值作为判断有效信号与无效信号的标准，高值作为判断有效信号内，是否存在剧烈信号的标准。

判断单车位置是否在严管区。

以及调用数字图像算法判断单车是否在停车区域外。

加速度计为三轴加速度计，根据各个方向上的加速度数据，以及经验大数据，设定最低值和最高值，根据最低值和最高值，将共享单车判断为：未被移动、被移动、被剧烈移动，若被剧烈移动，则说明被人恶意放倒。

加速度计、微处理器和无线通信单元连接有电源模块进行供电，电源模块采用车筐内的太阳能电池充电或者采用后轮驱动线圈发电或者震动发电充电。

具体地：

如图2所示，正常使用时，加速度计的信号不被采集，节省能耗和存储空间。在车辆锁止后，车载处理器才开始采集加速度计的信号，直至被下一次扫码。

用户用车时，打开app，在扫码后，拍照单元被激活，若共享单车在停车区域之外，则先拍摄共享单车停放照片，将拍摄的照片与所处位置信息上传至云端平台。

云端平台判断加速度计信号在上次还车之后，本次扫码之前，是否一直为无效信号，如是，则判断该共享单车是否在停车区域之外，若是，则判定上一用户违法停车。

其原理是：若上次还车之后，本次扫码之前，一直为无效信号，则说明该单车在该时间范围内未被移动过，此时，若共享单车在停车区域之外，则说明是上一用户违停。

其中远景照片是指，照片包括共享单车全身以及四周环境，且共享单车在图像中的区域占整个图像的1/5~1/3，可在拍照单元预设实现。

数字图像算法是基于颜色的图像识别。用同一颜色划出停车区域，算法首先判定照片是否远景照片，如不是远景照片，则输出为无法识别（在预设拍照单元的情况下，该现象基本不会出现）。如是远景照片，再判断照片中是否有该颜色，如无，则直接判定该共享单车在停车区域之外；如有，则人工识别是否在停车区域内。

考虑到拍摄者手机拍照质量的不同，对于相同颜色的认定，可拓宽rgb参数的范围。为便于识别，可在停车区域内画上与停车线框同一颜色的斜线。

在需要人工识别时，因判定简单，也可快速完成，不会占用大量人力。

在判定违停后，可以给当前用户一定奖励，给上一用户一定惩罚，从而调节用户的行为。

实施例2

在一些情况下，例如用户不想使用自己的手机流量，或者，使用环境中gprs信号不佳，则单车上设置蓝牙模块。在用户扫码后，单车端通过蓝牙方式将加速度信号传给用户手机，再由用户手机在处于wifi环境时，将其与照片和位置信息一起发送给云端平台。

在该模式下，用户在还车操作时，还车信息也可由蓝牙模块接收并记录在微处理器，同时向用户返回计费信息以及还车成功提示，共享单车锁止，还车用户进入wifi环境后，才进行付费。

该实施例的目的在于，一方面节约流量，另一方面，在gprs信号不佳的情况下，也能完成还车操作、取车操作、取证操作。

实施例3

将城市内划定为若干严管区，停车区域设置在严管区中，严管区指政府部门划定的大范围区域，一般是较繁华、人流量较大、容易产生交通、消防隐患的区域，一个严管区内划有多个停车区域。

云端平台在接收到上传信息时，首先判定所处位置信息是否在严管区内，如在，才进行是否停在停车区域的判断，如不在，输出为未违停。

该实施例的目的在于，只将重点区域作为违停判断的范围，对于一些非重点区域，例如郊区、农村地区，不需要判断、惩罚违停。

实施例4

考虑到一些用户会在违停后故意移动车辆，以干扰判断结果，进一步地，可设定一个延时，例如3-5分钟。

假定用户在违停后故意移动车辆，那么从一般的角度考虑，他不会去刻意等待较长的时间。

此时，如果若加速度计信号在上次还车3-5分钟之后，本次扫码之前，出现有效信号，则不判定上一用户违法停车。

但，如果加速度计信号在上次还车3-5分钟之内，本次扫码之前，出现有效信号，同样也不判定上一用户违法停车，但将该用户列入关注目录。如果该用户多次出现该情况，则可视情况给予惩罚。

该实施例的目的在于，尽可能地减少还车人在还车后故意移动车辆导致信号失真的干扰。

实施例5

若加速度计信号在上次还车之后，出现剧烈变动，则可简单判定该单车被人推倒，在该共享单车200-300米范围内，有用户打开app时，向用户推送该推倒单车信息，引导用户优先使用该被推倒的单车。

该实施例的目的在于，最大化利用已经安装的加速度计，根据其信号来判断车辆的姿态，如判断为被推倒，则通过激励措施引导用户优先使用该被推倒的车辆，一方面保护市容，一方面保护单车。

实施例6

在极端情况下，假定单车被城市管理人员收缴，则根据单车编号，判定收缴前的加速度计是否一直为无效信号，如是，则结合城市管理人员的执法影像，判定上一用户违停。

值得说明的是，本发明中，“奖励”、“惩罚”只是附加的手段，并不作为本发明的保护要素。“奖励”、“惩罚”的常见方式例如积分、奖品等，其目的在于引导效应。