一种提高车辆停车效率和安全的停车场管理方法和系统与流程

1.本发明属于汽车泊车领域，涉及一种提高车辆停车效率和安全的停车场管理方法和系统。


背景技术：

2.随着科学技术的不断提高，人们对于车辆的需求也越来越大。当人们获得了拥有车辆的快感后，又不得不为了如何停车而烦恼。目前，停车场为了能够容纳更多的车辆，通常都会设计两到三层，并且还会划分相应的区域以方便管理，对于驾驶员来说，尤其是第一次来到停车场的驾驶员，会对这些区域感到陌生，以至于一直在停车场转个不停还找不到一个停车位，甚至绕着绕着就会迷失了方向，徒增烦恼。同时，在找停车位的过程中，往往也会遇到突然有车辆要驶出停车位，如果驾驶员反应不及，就会发生碰撞，刮蹭等事故。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种提高车辆停车效率和安全的停车场管理方法和系统，减少或避免因车辆占道问题产生的不必要的碰撞和冲突，同时提高停车的效率。
4.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
5.一种提高车辆停车效率和安全的停车场管理方法，包括以下过程：
6.s1，根据停车场空余停车位位置，计算入场车辆的最优停车路径，当n辆车同时进入停车场时，第一辆车获取的路径为距离该车辆最远的停车位的路径，第n辆车获取的路径为距离该车辆最近的停车位的路径，并且实时获得运动状态信息及位置信息；
7.s2，检索最优停车路径中是否有其他车辆将要驶出停车位以及在路径的直角转弯处是否会与其他车辆进行会车；
8.若检索到有其他车辆将要驶出停车位，根据当前车辆的速度、加速度以及位置信息计算当前车辆到所述其他车辆的时间t；若t》30s，向当前车辆发送提示信息；若10s《t《30s，向当前车辆发送需要减速的指令；若t《10s，向当前车辆发送需要紧急制动的指令；
9.若检索到在路径的直角转弯处会与其他车辆会车，根据驶入让驶出原则向车辆发送相应的决策信息。
10.优选的，s1中，最优停车路径采用栅格路径算法计算得到。
11.进一步，采用栅格路径算法计算最优停车路径的过程为：首先构建停车场二维栅格地图，将区域内的已占用的停车位标记为黑色，表示为不可通行的栅格，将车道线以及空余的停车位标记为白色，表示为可通行的栅格；确定停车场的入口为开始节点，空余的停车位为结束节点，从开始节点计算与开始节点相邻的临位节点的疲劳指数，选择疲劳指数最低的临位节点作为下一节点，重复这个步骤，直到搜寻到结束节点，将前面经过的节点连接起来就是所述疲劳指数最低的路径，也即停车场入口到空余停车位的最短路径。
12.再进一步，当前车辆到每一个空余停车位的最短路径，记为{a1,a2,a3,
…
,an}，其
中ai表示当前车辆到第i个停车位的最短路径，并记ai为距离当前车辆第i近的停车位的最短路径；当n辆车同时进入停车场时，第一辆到第n辆车获得的路径分别为{an,a
n-1
,
…
,a2,a1}，此为所述最优路径。
13.进一步，停车场二维栅格地图的构建方法为：将停车场以车道线为边界划分为若干个规整的区域，在各个区域的中心点的正上方放置所述激光雷达，在区域的左上角上方放置所述高清摄像头；所述激光雷达和高清摄像头数据构建出停车场的二维地图，并按照各个区域以及车道线的分布将整个地图进行二维栅格化处理。
14.优选的，计算入场车辆的最优停车路径前，首先获取已有导航路径车辆的路径，根据路径的终点识别该车辆将要停入的停车位并进行对应标记，同时与停车位占用情况进行信息融合，得到动态的停车位占用情况，再为即将进入停车场的车辆规划到空余停车位的最优路径。
15.优选的，若检索到有其他车辆将要驶出停车位，根据后车优先原则更新在当前车辆的后方车辆到该停车位的路径并发送给后方车辆，使后方车辆停入所述其他车辆所在的停车位。
16.一种提高车辆停车效率和安全的停车场管理系统，包括：
17.最优停车路径计算模块，用于根据停车场空余停车位位置，计算入场车辆的最优停车路径，当n辆车同时进入停车场时，第一辆车获取的路径为距离该车辆最远的停车位的路径，第n辆车获取的路径为距离该车辆最近的停车位的路径，并且实时获得运动状态信息及位置信息；
18.冲突判断模块，用于判断最优停车路径中是否有其他车辆将要驶出停车位以及在路径的直角转弯处是否会与其他车辆进行会车；
19.若检索到有其他车辆将要驶出停车位，根据当前车辆的速度、加速度以及位置信息计算当前车辆到所述其他车辆的时间t；若t》30s，向当前车辆发送提示信息；若10s《t《30s，向当前车辆发送需要减速的指令；若t《10s，向当前车辆发送需要紧急制动的指令；
20.若检索到在路径的直角转弯处会与其他车辆会车，根据驶入让驶出原则向车辆发送相应的决策信息。
21.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述提高车辆停车效率和安全的停车场管理方法的步骤。
22.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述提高车辆停车效率和安全的停车场管理方法的步骤。
23.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
24.本发明根据停车场空余停车位位置，规划出车辆到停车位的最优路径，即当n辆车同时进入停车场时，第一辆车获取的路径为距离该车辆最远的停车位的路径，第n辆车获取的路径为距离该车辆最近的停车位的路径，这样做的好处为能防止多车等待，从而提高车辆的停车效率；分析计算当前车辆在行驶过程中是否会与即将驶出停车位的其他车辆发生碰撞，并发送相应指令和信息给车辆，同时还能更新车辆的路径，进一步提高车辆在停车场内行驶的安全性和效率，减少了驾驶员之间的矛盾。
附图说明
25.图1是本发明中停车场管理系统的结构示意图。
26.图2是本发明中构建的二维栅格地图效果图。
27.图3是本发明中停车场管理的流程图。
28.图4是本发明实施例中两辆车在车道上行驶且有车辆要从停车位驶出产生的占道问题示意图。
29.图5是本发明实施例中直角转弯处两车即将会车的示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.如图1所示，本发明提供了提高车辆停车效率和安全的停车场管理所需的硬件系统，包括停车场管理平台和车载终端；停车场管理平台包括勘测设备、图像处理器、信息采集器、运算处理器以及决策系统；车载终端包括信息转化系统、制动控制系统、车载导航系统以及语音系统。
34.其中，停车场管理平台用于监测与管理整个停车场，包括生成停车场的地图、监测停车位的占用情况、规划到停车位的路径、停车场内车辆的运动状态信息和位置信息以及向车辆发送决策信息；车载终端用于与所述停车场管理平台连接，以获取停车场内的各种信息。
35.具体的，停车场管理平台与车载终端之间通过5g物联网进行信息通讯，做到车辆在进入停车场10米范围内就能与所述停车场管理平台连接；车辆运动状态信息包括车辆的速度、加速度以及行驶方向。
36.其中，停车场管理平台包括勘测设备、图像处理器、信息采集器、运算处理器以及决策系统；具体的，勘测设备包括高清摄像头和激光雷达，高清摄像头用于识别车道线以及检测车辆的运动状态和所在位置，激光雷达用于监测停车位的占用情况；图像处理器用于处理点云数据和图像数据；信息采集器用于收集停车场内车辆的运动状态信息和位置信息、停车位占用情况以及车辆的导航路径；运算处理器用于规划车辆到空余停车位的最优路径；决策系统用于生成相关决策指令，减少或避免车辆之间的碰撞，提高行驶安全。
37.基于停车场内的车道大多为横竖相交的，因此可以将停车场以车道线为边界划分为若干个规整的区域，在各个区域的中心点的正上方放置激光雷达，在区域的左上角上方放置高清摄像头；图像处理器利用所述数据构建出停车场的二维地图，并按照各个区域以
及车道线的分布将整个地图进行二维栅格化处理，便于路径规划。
38.运算处理器首先获取已有导航路径车辆的路径，根据路径的终点识别该车辆将要停入的停车位并进行对应标记，同时与所述激光雷达监测的停车位占用情况进行信息融合，得到动态的停车位占用情况，再为即将进入停车场的车辆规划到空余停车位的最优路径。
39.运算处理器采用栅格路径算法计算出当前车辆到每一个空余停车位的最短路径，记为{a1,a2,a3,
…
,an}，其中ai表示当前车辆到第i个停车位的最短路径，并记ai为距离当前车辆第i近的停车位的最短路径；当n辆车同时进入停车场时，第一辆到第n辆车获得的路径分别为{an,an-1,
…
,a2,a1}，此为所述最优路径。
40.这样做的有益效果为在第一辆车停车时，可以防止后方车辆堵塞，从而提高效率。
41.其中，栅格路径算法的原理为：基于构建的停车场二维栅格地图，将区域内的已占用的停车位标记为黑色，表示为不可通行的栅格，将车道线以及空余的停车位标记为白色，表示为可通行的栅格，具体的效果如图2所示，其中黑色的箭头代表车道线的方向；确定停车场的入口为开始节点，空余的停车位为结束节点，从开始节点计算与开始节点相邻的临位节点的疲劳指数，选择疲劳指数最低的临位节点作为下一节点，重复这个步骤，直到搜寻到结束节点，将前面经过的节点连接起来就是所述疲劳指数最低的路径，也即停车场入口到空余停车位的最短路径。
42.如图3所示，为提高车辆停车效率和安全的停车场管理方法，具体步骤如下：
43.步骤一：决策系统获取车辆的最优路径、运动状态信息以及位置信息。
44.根据停车场空余停车位位置，采用栅格路径算法计算入场车辆的最优停车路径，当n辆车同时进入停车场时，第一辆车获取的路径为距离该车辆最远的停车位的路径，第n辆车获取的路径为距离该车辆最近的停车位的路径，并且实时获得运动状态信息及位置信息。
45.步骤二：决策系统在所述最优路径中检索是否有其他车辆将要驶出停车位以及在路径的直角转弯处是否会与其他车辆进行会车；
46.若检索到有其他车辆将要驶出停车位，决策系统根据当前车辆的速度、加速度以及位置信息计算当前车辆到所述其他车辆的时间t；若t》30s，决策系统向当前车辆发送决策信息，用于提醒驾驶员；若10s《t《30s，决策系统向当前车辆发送需要减速的指令；若t《10s，决策系统向当前车辆发送需要紧急制动的指令。
47.若检索到在路径的直角转弯处会与其他车辆会车，决策系统根据进入让驶出原则向车辆发送相应的决策信息。
48.步骤三：决策系统根据后车优先原则更新在当前车辆的后方车辆到停车位的路径并发送给后方车辆，使后方车辆停入所述其他车辆所在的停车位；
49.具体的，车载终端包括信息转化系统、制动控制系统、车载导航系统以及语音系统；所述信息转化系统用于接收所述决策系统的指令和信息，并将所述指令和信息转化为电信号发送给所述制动控制系统、所述车载导航系统以及所述语音系统；所述制动控制系统根据所述电信号做出相应的制动响应；所述车载导航系统用于显示停车场地图以及导航路径；所述语音系统用于识别所述决策信息，并转化为语音提醒驾驶员。
50.现结合示例来说明后车优先原则和进入让驶出原则。
51.示例1，如图4所示，图中阴影区域代表停车位被占用，箭头方向表示车辆行驶方向；车辆a与车辆b一起行驶在停车场车道上，车辆c准备离开停车位；此时，决策系统计算车辆a和车辆b到车辆c的时间t，根据时间t的大小给车辆a和b发送相应的制动指令，让车辆a和b减速，由于车辆c要离开停车位，车辆b在车辆a的后方，为了避免车辆a倒车技术匮乏，而导致车辆b停滞，决策系统会更新车辆b的路径，让车辆b停入车辆c的停车位，而让车辆a继续按照路径行驶，以此提高车辆的停车效率，此为后车优先原则。
52.示例2，如图5所示，阴影区域代表车位已占用，箭头方向代表车辆行驶方向；车辆d和e分别行驶在直角路口的两端，车辆d要通过直角路口进入停车场，车辆e要通过直角路口驶出停车场；这时车辆d和e的驾驶员会有一定的视线盲区，如果驾驶员不注意，同时转弯，可能会因操作不当而导致车辆发生刮蹭或碰撞。
53.为了防止这种情况发生，决策系统根据进入让驶出原则给车辆d和e发送决策信息，语音系统识别决策信息后，就会提醒车辆d驾驶员，前方直角转弯处有车辆要驶出，请等待该车辆驶出后在进行直角转弯；提醒车辆e驾驶员，前方直角转弯处有车辆要驶入，请您尽快驶出直角转弯处，减少驶入车辆的等待时间；从而提高了效率，减少了碰撞与刮蹭。
54.下述为本发明的装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于装置实施例中未纰漏的细节，请参照本发明方法实施例。
55.本发明再一个实施例中，提供了一种提高车辆停车效率和安全的停车场管理系统，该提高车辆停车效率和安全的停车场管理系统可以用于实现上述提高车辆停车效率和安全的停车场管理方法，具体的，该提高车辆停车效率和安全的停车场管理系统包括最优停车路径计算模块以及冲突判断模块。
56.其中，最优停车路径计算模块用于根据停车场空余停车位位置，计算入场车辆的最优停车路径，当n辆车同时进入停车场时，第一辆车获取的路径为距离该车辆最远的停车位的路径，第n辆车获取的路径为距离该车辆最近的停车位的路径，并且实时获得运动状态信息及位置信息。
57.冲突判断模块用于判断最优停车路径中是否有其他车辆将要驶出停车位以及在路径的直角转弯处是否会与其他车辆进行会车。
58.若检索到有其他车辆将要驶出停车位，根据当前车辆的速度、加速度以及位置信息计算当前车辆到所述其他车辆的时间t；若t》30s，向当前车辆发送提示信息；若10s《t《30s，向当前车辆发送需要减速的指令；若t《10s，向当前车辆发送需要紧急制动的指令。
59.若检索到在路径的直角转弯处会与其他车辆会车，根据驶入让驶出原则向车辆发送相应的决策信息。
60.本发明再一个实施例中，提供了一种终端设备，该终端设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor、dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；
本发明实施例所述的处理器可以用于提高车辆停车效率和安全的停车场管理方法的操作，包括：s1，根据停车场空余停车位位置，计算入场车辆的最优停车路径，当n辆车同时进入停车场时，第一辆车获取的路径为距离该车辆最远的停车位的路径，第n辆车获取的路径为距离该车辆最近的停车位的路径，并且实时获得运动状态信息及位置信息；s2，检索最优停车路径中是否有其他车辆将要驶出停车位以及在路径的直角转弯处是否会与其他车辆进行会车；若检索到有其他车辆将要驶出停车位，决策系统根据当前车辆的速度、加速度以及位置信息计算当前车辆到所述其他车辆的时间t；若t》30s，向当前车辆发送提示信息；若10s《t《30s，向当前车辆发送需要减速的指令；若t《10s，向当前车辆发送需要紧急制动的指令；若检索到在路径的直角转弯处会与其他车辆会车，根据驶入让驶出原则向车辆发送相应的决策信息。
61.再一个实施例中，本发明还提供了一种计算机可读存储介质(memory)，所述计算机可读存储介质是终端设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括终端设备中的内置存储介质，当然也可以包括终端设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速ram存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
62.可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中有关提高车辆停车效率和安全的停车场管理方法的相应步骤；计算机可读存储介质中的一条或一条以上指令由处理器加载并执行如下步骤：s1，根据停车场空余停车位位置，计算入场车辆的最优停车路径，当n辆车同时进入停车场时，第一辆车获取的路径为距离该车辆最远的停车位的路径，第n辆车获取的路径为距离该车辆最近的停车位的路径，并且实时获得运动状态信息及位置信息；s2，检索最优停车路径中是否有其他车辆将要驶出停车位以及在路径的直角转弯处是否会与其他车辆进行会车；若检索到有其他车辆将要驶出停车位，决策系统根据当前车辆的速度、加速度以及位置信息计算当前车辆到所述其他车辆的时间t；若t》30s，向当前车辆发送提示信息；若10s《t《30s，向当前车辆发送需要减速的指令；若t《10s，向当前车辆发送需要紧急制动的指令；若检索到在路径的直角转弯处会与其他车辆会车，根据驶入让驶出原则向车辆发送相应的决策信息。
63.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
64.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
65.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
66.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
67.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
68.应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主题内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。