一种基于移动互联的共享停车车位锁系统及其使用方法与流程
本发明涉及互联网共享停车系统领域，具体涉及一种基于移动互联的共享停车车位锁系统及其使用方法。
背景技术：
如今全国经济发展迅速，人民生活水平提高，汽车需求量逐年增加。据公安部统计，2019年全国载客汽车保有量达2.25亿辆，小型载客汽车保有量达2.21亿辆，同比2018年增长9.37％，占载客汽车总量的98.19％，其中私家车持续快速增长，2019年首次突破2亿辆，私家车保有量达到2.07亿辆。社会上拥有的公共停车停车位已经无法满足当前车辆所需停车位的需求，目前技术存在以下不足：找车位难、停车难、停车资源分配不合理以及停车位信息孤岛等问题。为缓解当前社会停车难问题，高效利用停车资源，提高既有泊位的供给能力，停车泊位共享成为了解决停车问题的有效途径之一。
技术实现要素：
本发明的目的是为了提供一种基于移动互联的共享停车车位锁系统及其使用方法，通过设置基于移动互联技术和共享经济的面向居住区的共享停车位智能管理辅助装置，使得车位主或者商场等公共场所可以在车位闲置时间出租私有车位，用户可以租用目标停车地点附近的车位，车位共享系统一方面使得信息快速流通，解决寻找车位低效的现状，从而改善城市交通状况；另一方面提高车位使用效率，改善停车难现状。
为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于移动互联的共享停车车位锁系统，包括地锁模块、智能停车模块和服务端模块；
所述地锁模块包括信号接收源和固定在车位上的底座，所述信号接收源设置在底座上，所述底座上还设有控制机构和驱动机构，所述信号接收源连接设置在控制机构的一侧，所述控制机构的另一侧连接设置驱动机构，所述驱动机构另一侧驱动设置升降机构；
所述智能停车模块包括基础app模块、系统管理模块、后台api模块和数据库模块，所述基础app模块、系统管理模块、后台api模块分别与数据库模块相连接，所述基础app模块包括登陆注册模块、首页寻找模块、控制开锁模块、发布共享模块、百度地图sdk模块、停车计时模块、个人信息模块、账户余额模块和设置模块，所述系统管理模块内部包括用户管理模块、反馈管理模块、车位管理及发布消息模块；所述后台api模块内部包括登陆api模块、注册api模块、基本信息api、账户api和地图api；
所述服务端模块包括服务器、路径处理模块和路径显示模块，所述路径处理模块、路径显示模块分别与服务器相连接；
所述信号接收源通过wifi连接到wifi基站，所述服务器通过internet(互联网)连接到wifi基站，所述服务端模块与智能停车模块相连接，所述信号接收源与手机之间通过近场通信技术(nfc)实现联通。
优选的，还包括基于android平台的总体结构模块，所述总体结构模块包括android手机终端的共享停车app、后台服务api接口及为android手机终端提供数据库服务和应用服务的总服务器，所述总体结构模块与智能停车模块通过internet(互联网)相连接，所述基础app模块向共享停车app提供信号，所述后台api模块向后台服务api接口提供信号，所述服务端模块向总服务器提供信号。
优选的，所述后台服务api接口收到移动终端的http请求，对应接口程序响应请求，解析请求参数，调用相应的应用服务，进行服器数据更新或者访问数据库数据，从而得到应用服务返回的封装数据，接口程序生成json数据返回到移动终端，移动终端解析呈现数据。
优选的，所述升降组件采用高温合金钢材作为材料，所述控制机构中设有控制芯片，所述控制芯片采用esp8266。
优选的，所述服务器采用socket，socket是tcp/ip提供的一个网端接口，输出输入流实现信息传输服务器创建一个套接字，将该套接字连接到一个本地端口上，将其设置为监听模式，监听来自车位锁/用户端的请求，当用户端/车位锁请求传来时，接收该套接字并返回一个新的套接字，启动线程为当前的连接服务，返回等待下一个用户端/车位锁请求，最后使用端创建一个套接字，与服务器进行通讯。
一种基于移动互联的共享停车车位锁的使用方法，具体包括以下步骤：
步骤1.将移动客户端和车位锁停车信息管理反馈平台传输过来的实时信息进行处理计算整合，再把响应结果发送给反馈管理模块；
步骤2.反馈管理模块负责采集车辆信息以及车位空余信息，控制管理车辆车位停车和出入停车场，并通过internet(互联网)与服务器进行数据交互；
步骤3.对上传后的海量空闲车位数据，应能够实现快速、精确的分析与综合数据处理，根据用户目的地的选择，通过分配方法为用户推荐适合的闲置空闲车位；
步骤4.用户通过智能停车模块app界面登录，选择具体车位，点击车位，界面提示行驶路程、预计时间及预约车位按钮，点击预约按钮即可进行预约，确认后，系统将会对目的地车位进行定位
步骤5.用户通过客户端导航到目标停车场，经过停车场入口验证信息，进入停车场，在停车场室内，根据预订车位时收到的停车场室内地图，以及停车场内事先布置好的无线信标节点进行定位和导航直到到达预订的停车位；
步骤6.到达目标停车位以后，通过wifi技术将车位锁与智能停车模块app相连，再通过预订车位时得到的车位锁秘钥遥控降下车位锁，完成共享停车位的停车；
步骤7.用户需要寻车时通过停车场室内地图和无线信标节点进行定位和导航，到达车位后，用户将车开出，再通过点击智能停车模块app界面的“开锁”“关锁”按钮进行车位锁的升降，将车位锁升起；
步骤8.离开停车场时，停车场出口再次采集车辆的信息，并将信息上传到服务器平台进行处理。
优选的，在步骤3中，所述分配方法基于蚁群算法和topsis模型为用户推荐距离目的地最近的车位。
优选的，所述分配方法基于蚁群算法具体包括以下步骤：随机的将蚂蚁放于不同出发点，对每个蚂蚁计算其下个访问车位，直到所有蚂蚁访问完所有车位；计算各蚂蚁经过的路径长度lk，记录当前迭代次数最优解，同时对路径上的信息素浓度进行更新；判断是否达到最大迭代次数，若否返回上一步，是则结束程序；输出结果，显示最短距离目的地的空闲车位信息。
优选的，所述分配方法基于topsis模型，具体包括以下步骤：
步骤1.我们有m个空闲车位d1，d2，…，dm，有n个评价指标x1，x2，…，xn，对评价指标设定一个标准值，则空闲车位的评价指标矩阵为：
步骤2：将上述矩阵进行规范化处理，得到规格化向量rij和其规范化阵：
步骤3：计算权重规格化值vij，建立关于权重规划值vij的权重规划矩阵：
式中，wj是第j个指标的权重；
步骤4：依据权重规划值vij来确定理想解a*和反理想解a-
其中，j1是收益性指标集，表示在第i个指标上的最优值；j2是损耗性指标集；表示在第i个指标上的最劣值；
步骤5：计算距离尺度，即计算每个目标到理想解和反理想解的距离，距离尺度可以通过n维欧几里得距离来计算。目标到理想解a*的距离为s*，到反理想解a-的距离为s-：
其中，
步骤6：计算理想解的贴近度c*：
式中，
步骤7：根据c*的值按从小到大的顺序对各评价目标进行排列，排序结果贴近度c*值越大，该目标越优，c*值最大的为最优评标目标。
与现有技术相比，采用了上述技术方案的基于移动互联的共享停车车位锁系统及其使用方法，具有如下有益效果：
一、采用本发明的基于移动互联的共享停车车位锁系统及其使用方法，通过地锁模块、智能停车模块和服务端模块相配合，通过互联网技术实现了空闲车位的智能化与便捷化，车主停车的选择通常发生在出行过程中，是动态交通的一个节点，这就要求系统信息的准确性和实时性，并且操作简洁，具有较强的时效性，很大程度上缩短了用户的时间，有效的解停车难、交通拥堵问题，满足实际使用要求，车位提供者也能够增加额外经济效益；
二、根据用户目的地的选择，通过蚁群算法和topsis模型为用户推荐适合的闲置空闲车位，使得信息快速流通，解决寻找车位低效的现状，从而改善城市交通状况，提高车位使用效率，改善停车难现状。
附图说明
图1为本发明基于移动互联的共享停车车位锁系统实施例的系统示意图；
图2为本实施例中地锁模块的控制流程图；
图3为本实施例中基于移动互联的共享停车车位锁系统的工作流程图；
图4为本实施例中基础app模块的界面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
如图1所示为基于移动互联的共享停车车位锁系统的系统示意图，包括地锁模块、智能停车模块和服务端模块；地锁模块包括信号接收源和固定在车位上的底座，信号接收源设置在底座上，底座上还设有控制机构和驱动机构，信号接收源连接设置在控制机构的一侧，控制机构的另一侧连接设置驱动机构，驱动机构另一侧驱动设置升降机构。在本实施例中，升降组件采用高温合金钢材作为材料，控制机构中设有控制芯片，控制芯片采用esp8266。
智能停车模块包括基础app模块、系统管理模块、后台api模块和数据库模块，基础app模块、系统管理模块、后台api模块分别与数据库模块相连接，基础app模块包括登陆注册模块、首页寻找模块、控制开锁模块、发布共享模块、百度地图sdk模块、停车计时模块、个人信息模块、账户余额模块和设置模块，系统管理模块内部包括用户管理模块、反馈管理模块、车位管理及发布消息模块；后台api模块内部包括登陆api模块、注册api模块、基本信息api、账户api和地图api。
服务端模块包括服务器、路径处理模块和路径显示模块，路径处理模块、路径显示模块分别与服务器相连接。信号接收源通过wifi连接到wifi基站，服务器通过internet(互联网)连接到wifi基站，服务端模块与智能停车模块相连接，信号接收源与手机之间通过近场通信技术(nfc)实现联通。
还包括基于android平台的总体结构模块，总体结构模块包括android手机终端的共享停车app、后台服务api接口及为android手机终端提供数据库服务和应用服务的总服务器，总体结构模块与智能停车模块通过internet(互联网)相连接，基础app模块向共享停车app提供信号，后台api模块向后台服务api接口提供信号，服务端模块向总服务器提供信号。
后台服务api接口收到移动终端的http请求，对应接口程序响应请求，解析请求参数，调用相应的应用服务，进行服器数据更新或者访问数据库数据，从而得到应用服务返回的封装数据，接口程序生成json数据返回到移动终端，移动终端解析呈现数据。
在本实施例中，服务器采用socket，socket是tcp/ip提供的一个网端接口，输出输入流实现信息传输服务器创建一个套接字，将该套接字连接到一个本地端口上，将其设置为监听模式，监听来自车位锁/用户端的请求，当用户端/车位锁请求传来时，接收该套接字并返回一个新的套接字，启动线程为当前的连接服务，返回等待下一个用户端/车位锁请求，最后使用端创建一个套接字，与服务器进行通讯。
如图4所示为基础app模块的界面示意图，基于移动互联的共享停车车位锁系统e-停车app将智能手机与车位锁结合，通过互联网技术实现了空闲车位的智能化与便捷化；车主停车的选择通常发生在出行过程中，是动态交通的一个节点，这就要求系统信息的准确性和实时性，并且操作简洁，具有较强的时效性。
这一系统采用现在已经普及的智能手机作为用户的信息搜索，很大程度上缩短了用户的时间，有效的解停车难、交通拥堵问题，且各地空闲时段车位都无人使用，这将会提高用户的参与度。基于移动互联的共享停车车位锁系统e-停车app功能描述如下：(1)停车导航功能：本产品采用基于百度地图开放平台的导航功能智能实现室外导航功能，通过确定选定目的地并开始导航后，系统会自动加载规划出距离目的地附近最近的停车位供用户参考，能够有效的减少用户的步行距离，节省时间。
(2)定位预约功能：本系统设计釆集各个小区车位布局和平面信息，并将其存入数据库作为路径规划的一部分。用户通过e-停车app界面选择具体车位，点击车位，界面提示行驶路程、预计时间及预约车位按钮，点击预约按钮即可进行预约。确认后，系统将会对目的地车位进行定位。
(3)用户数据传输功能：实现车位主、用户与空闲车位及目的地的短距离通信及数据传输，将采集到的空闲车位信息实时、可靠地传送给服务器，或将车位分配方案下传到接收设备，实现远距离数据传输。
(4)数据处理功能：对上传后的海量空闲车位数据，应能够实现快速、精确的分析与综合数据处理；根据用户目的地的选择，通过蚁群算法和topsis模型为用户推荐适合的闲置空闲车位，为其提供个性化服务。
(5)智能控制车位锁功能：通过wifi技术将车位锁与“e停车”app相连，使得用户在到达停车位后，可通过点击“e停车”app界面的“开锁”“关锁”按钮进行车位锁的升降控制，这使得用户对车位锁的开关更加的智能化，从而极大的方便了用户。
(6)车位管理功能：为保障交易的安全性，用户需要实名制注册认证，系统对身份信息认证识别，通过审核后指派服务人员前往业务地点安装车锁装置。用户除车位发布之外，还可对车位信息进行删除和修改，对车位的删除或修改会通过客户端反馈至服务器，车位管理员将对收到的车位信息进行核实，并解绑车位信息。
如图3所示为基于移动互联的共享停车车位锁系统的工作流程图，基于移动互联的共享停车车位锁的使用方法，具体包括以下步骤：步骤1.将移动客户端和车位锁停车信息管理反馈平台传输过来的实时信息进行处理计算整合，再把响应结果发送给反馈管理模块；步骤2.反馈管理模块负责采集车辆信息以及车位空余信息，控制管理车辆车位停车和出入停车场，并通过internet(互联网)与服务器进行数据交互。
步骤3.若用户有空闲车位，可以在手机客户端app输入认证所需信息提交至服务器平台，进行信息审核，车位认证成功后，该用户可直接在客户端进行车位的发布。发布时需要输入车位的可用时间端段、地理位置、车位尺寸等信息。对上传后的海量空闲车位数据，应能够实现快速、精确的分析与综合数据处理，根据用户目的地的选择，通过分配方法为用户推荐适合的闲置空闲车位，分配方法基于蚁群算法和topsis模型为用户推荐距离目的地最近的车位。
步骤4.用户通过智能停车模块app界面登录，输入个人基本信息成为会员后，服务端将会自动获取当前的定位，用户在app上输入目的地进行搜索，服务器平合根据用户的目的地信息检索数据库以确定该用户的目的地周边是否有合适的停车位，并将检索的结果反馈给该用户客户端，客户端app获取数据并解析信息展示给用户。完成客户端的操作请求，将最终的空闲车位路径呈现给用户，用户根据服务端反馈回来的停车场车位信息，选择具体车位，点击车位，界面提示行驶路程、预计时间及预约车位按钮，点击预约按钮即可进行预约。
过程中，用户需要输入车辆的车牌号、预订时间等信息，提交预订信息到服务端确认。预订成功后，服务器平台生成订单、并将订单信息、该停车场的室内离线地图、车位锁秘钥等反馈给移动客户端app。同时，服务端将预订车位用户的相关信息如车牌号等发送到停车场管理中心，以便停车场入口识别该用户。确认后，系统将会对目的地车位进行定位
步骤5.用户通过客户端导航到目标停车场，经过停车场入口验证信息，进入停车场，在停车场室内，根据预订车位时收到的停车场室内地图，以及停车场内事先布置好的无线信标节点进行定位和导航直到到达预订的停车位；
步骤6.到达目标停车位以后，通过wifi技术将车位锁与智能停车模块app相连，再通过预订车位时得到的车位锁秘钥遥控降下车位锁，完成共享停车位的停车；步骤7.用户需要寻车时通过停车场室内地图和无线信标节点进行定位和导航，到达车位后，用户将车开出，再通过点击智能停车模块app界面的“开锁”“关锁”按钮进行车位锁的升降，将车位锁升起。
如图2所示为地锁模块的控制流程图，信号接收源收到开关锁命令，对命令进行解析，是否进行开锁命令：如果执行开锁命令，驱动电机进行正转，通过升降机构将车位锁下降到水平位置，当车位锁下降到水平位置后，驱动电机停止转动；如果执行关锁命令，驱动电机进行反转，通过升降机构将车位锁上升到垂直位置，当车位锁上升到垂直位置后，驱动电机停止转动。
步骤8.离开停车场时，停车场出口再次采集车辆的信息，并将信息上传到服务器平台进行处理。
分配方法基于蚁群算法具体包括以下步骤：随机的将蚂蚁放于不同出发点，对每个蚂蚁计算其下个访问车位，直到所有蚂蚁访问完所有车位；计算各蚂蚁经过的路径长度lk，记录当前迭代次数最优解，同时对路径上的信息素浓度进行更新；判断是否达到最大迭代次数，若否返回上一步，是则结束程序；输出结果，显示最短距离目的地的空闲车位信息。
分配方法基于topsis模型，具体包括以下步骤：步骤1.我们有m个空闲车位d1，d2，…，dm，有n个评价指标x1，x2，…，xn，对评价指标设定一个标准值，则空闲车位的评价指标矩阵为：
步骤2：将上述矩阵进行规范化处理，得到规格化向量rij和其规范化阵：
步骤3：计算权重规格化值vij，建立关于权重规划值vij的权重规划矩阵：
式中，wj是第j个指标的权重；
步骤4：依据权重规划值vij来确定理想解a*和反理想解a-
其中，j1是收益性指标集，表示在第i个指标上的最优值；j2是损耗性指标集；表示在第i个指标上的最劣值；
步骤5：计算距离尺度，即计算每个目标到理想解和反理想解的距离，距离尺度可以通过n维欧几里得距离来计算。目标到理想解a*的距离为s*，到反理想解a-的距离为s-：
其中，
步骤6：计算理想解的贴近度c*：
式中，
步骤7：根据c*的值按从小到大的顺序对各评价目标进行排列，排序结果贴近度c*值越大，该目标越优，c*值最大的为最优评标目标。
以上是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
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