用于人车分流的停车场数据管理方法及系统与流程

本发明涉及停车场数据管理，具体为用于人车分流的停车场数据管理方法及系统。

背景技术：

1、人车分流是指在停车场中将车辆与行人分开，以提高交通效率和安全性的一种交通管理措施；具体来说，人车分流包括将车行道与人行道分开，设置专门的车辆行驶区域和行人通道，并加强交通管理和安全提示，以确保车辆和行人的安全和便利性；人车分流可以提高停车场的交通效率和安全性，减少车辆和行人的交叉和冲突，同时也可以改善停车环境，提高停车场的利用率和商业价值；然后，在停车场中，停车位处于车行道上，当车主在车位中完成停车之后，车主将会处于车行道上，车主与停车场中的车辆会发生交叉和冲突，既影响车主的人身安全，也影响停车场的停车效率；为此，如何根据停车后车主对车行道的影响，对进入停车场的车辆进行路径规划，成为一个亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供用于人车分流的停车场数据管理方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、在本发明的一个方面，提供用于人车分流的停车场数据管理方法，包括：

3、s1-1，获取停车场内的历史车辆和行人的移动数据，当前时刻停车场内车辆和行人的位置信息；

4、s1-2，基于步骤s1-1中获得的信息，对停车场内的路况进行预测；

5、s1-3，基于步骤s1-2中获得的停车场内路况，为进入停车场的车主选择停车位并进行路径规划；

6、s1-4，为车主进行路径引导，直到车主完成停车。

7、具体地，在步骤s1-2中，还包括以下步骤：

8、s2-1，在停车场内道路交叉口和停车位进行编号，作为路径规划的节点，所述停车场内道路交叉口包括车行道与车行道之间的交叉路口、车行道与人行道之间的交叉路口；

9、s2-2，基于停车场内的历史车辆移动数据，得到每个停车位上车主驾车离开停车场的路径信息，以表示停车位上车主驾车离开停车场的路径，i的取值范围是区间[1，n]内的正整数，i用于显示停车位的信息，n为停车场内停车位的数量；j的取值范围是区间[1，numi]内的正整数，numi表示第i个停车位上车主驾车离开停车场的路径数量；基于停车场内的历史行人移动数据，得到车主从停车位经过车行道前往人行道的路径信息，以表示车主从停车位经过车行道前往人行道的路径，k的取值范围是区间[1，nuk]内的正整数，nuk表示车主从第i个停车位经过车行道前往人行道的路径数量；

10、s2-3，计算出车主采用路径的概率为第i个停车位上采用路径离开停车场的车主数量与车主总数的比值；随着车主离开驾车移动位置的变化，车主总数发生变化，进而使得概率发生变化；不同路径下能够包括相同的节点，将两个相同节点之间所有概率相加得到两个节点之间的第一权值；对当前时刻所有离开停车场内的车主进行计算，得到当前时刻停车场内道路的第一部分权值；

11、s2-4，计算出车主采用路径的概率为第i个停车位上采用路径前往人行道的车主数量与车主总数的比值；随着车主步行位置的变化，车主总数发生变化，进而使得概率发生变化；不同路径下能够包括相同的节点，将两个相同节点之间所有概率相加得到两个节点之间的第二权值；对当前时刻停车场内完成停车的车主进行计算，得到当前时刻停车场内道路的第二部分权值；

12、s2-5，基于第一部分权值和第二部分权值，得到停车场内的部分权值；基于停车场内的部分权值对驶入停车场的车主进行路径规划，基于路径规划结果分析车主驶入停车场时对道路权值的影响，得到停车场内完整的带权图，并利用完整的带权图对驶入停车场的车主进行路径规划，路径规划完成之后根据路径规划的结果继续对完整的带权图进行更新；

13、部分权值体现了离开停车场和在停车场中完成停车后车主在车行道中移动时对道路的影响，结合进入停车场的车辆对停车场的影响，得到停车场内完整的带权图。

14、具体地，为进入停车场的车主进行路径规划还包括以下步骤：

15、s3-1，采用迪杰斯特拉算法进行路径规划，将停车场入口节点存入集合u中，将除了停车场入口节点之外的其余节点存入集合v中，若入口节点与v中其他节点相邻，则入口节点与相邻节点之间的权值为完整带权图中的权值；若不相邻，则入口节点与不相邻节点之间的权值为正无穷；

16、s3-2，从集合v中选择一个与入口节点之间权值最小的节点加入到集合u中，并从集合v中删除；

17、s3-3，以加入集合u的节点为中间点，修改集合v中各节点的权值；如果集合v中的节点经过中间点到达入口节点的权值比原来小，则修改集合v值的权值，修改后的权值为入口节点与中间点的权值加上v中节点与中间点的权值；

18、s3-4，重复步骤s3-2和s3-3直到所有节点都包含在u中。

19、具体地，带权图的权值y通过以下公式进行计算：

20、y＝w1x1+w2x2+w3x3+w4x4，式中，x1为道路的宽度，x2为道路的长度，x3为道路中汽车的数量，x4为道路中行人的数量，w1、w2、w3和w4为连接系数；x1和x2为固定值，不随时间发生变化，x3和x4随着时间发生变化；

21、根据对进入停车场内的车主进行的路径管理，得到未来时刻驾驶进入停车场的车主所处的道路位置和x3；为处于道路中的进入停车场的车辆数量，为步骤s2-3中得到的第一部分权值，体现为处于道路中的离开停车场的车辆数量，为正数，为正整数；

22、根据步骤s2-4中得到的第二部分权值，得到道路中行人的数量x4，x4为正数；

23、和x4都为正数，因为车主有多种可能的移动路径可以选择，在完全确定车主的移动路径之前，车主有一定概率选择不同的移动路径，道路中的行人数量和车辆数量按照车主选择移动路径的概率增加；当完全确定车主的移动路径之后，道路中的行人数量和车辆数量加1；同一道路可能会出现在不同的移动路径上，需要将所有移动路径上的道路权值相加得到停车场内道路的权值，相加后的结果一定小于等于1，因为车主选择移动路径的概率总和为1；

24、具体地，为进入停车场的车主进行路径规划还包括以下步骤：

25、s5-1，当车主驾车进入停车场时，根据当前时刻的完整带权图，采用迪杰斯特拉算法进行第一次路径规划；路径规划完成后，根据规划的路径和停车场内车辆的历史通行情况得到车主到达停车位时间的预测值；

26、完整带权图中所有道路的权值为同一时刻的权值，车辆在车行道中行驶需要花费时间，随着车辆在停车场中行驶，停车场中的道路的权值随时间发生变化，使得进行路径规划时的权值并不是道路的实际权值，需要对道路中的权值进行修正；

27、s5-2，记车主进入停车场的时刻为t0，车主到达停车位花费的时间预测值为tend，获取t0时刻与t0+tend时刻之间停车场内道路的权值；

28、s5-3，基于步骤s5-2中的权值对路径规划道路中的权值进行修正，得到修正后的权值总和；

29、s5-4，根据步骤s5-2，获得t0+t1、t0+t2、…、t0+tend时刻的完整带权图，对t0+t1、t0+t2、…、t0+tend，t1＜t2＜tend时刻的完整带权图采用迪杰斯特拉算法进行路径规划；路径规划完成后，根据规划的路径和停车场内车辆的历史通行情况得到车主到达停车位时间的预测值；采用步骤s5-3对路径规划道路中的权值进行修正，得到修正后的权值总和；选择修正后的权值总和最小的路径作为目标规划路径。

30、具体地，在步骤s5-2中，t0时刻与t0+tend时刻之间停车场内道路的权值通过以下步骤进行获取：

31、基于对驶入停车场的车辆的规划路径，得到t0时刻与t0+tend时刻之间，驶入停车场内的车辆在停车场内所处的位置；基于对离开停车场的车辆行驶的道路预测结果和完成停车后从车行道前往人行道的车主行走的道路预测结果，得到t0时刻与t0+tend时刻之间，离开停车场的车辆在停车场内所处的位置，从车行道前往人行道的车主在停车场内所处的位置；根据t0时刻与t0+tend时刻之间车辆和车主的位置信息，得到t0时刻与t0+tend之间停车场内道路的权值。

32、在本发明的另一个方面，提供用于人车分流的停车场数据管理系统，包括：数据采集模块、数据存储模块、路径规划模块、数据分析模块和路径引导模块；所述数据采集模块的输出端与所述数据存储模块、路径规划模块和数据分析模块的输入端相互连接，用于获取停车场内车辆和行人的移动信息；所述路径规划模块的输出端与所述路径引导模块的输入端相互连接，用于对驶入停车场的车辆进行路径规划；所述数据分析模块的输出端与所述路径规划模块的输入端相互连接，用于对停车场内的路况进行预测；所述路径引导模块，基于接收的规划路径信息，引导车辆停入停车位中；所述数据存储模块的输出端与所述路径规划模块和所述数据分析模块的输入端相互连接，用于存储停车场内车辆和行人的历史移动信息。

33、所述路径规划模块包括地图构建单元、地图存储单元和路径规划单元；所述地图构建单元用于构建停车场内的带权图，包括停车位、停车出入口、停车场内道路交叉口的信息；所述地图存储单元用于存储当前时刻及未来时刻的停车场内的带权图；所述路径规划单元，基于停车场的带权图，采用迪杰斯特拉算法为驶入停车场的车辆进行路径规划。

34、所述数据分析模块，基于停车场车辆的历史移动数据，得到停车场中车辆离开停车场时可能选择的移动路径以及选择各个移动路径的概率；基于停车场停车后行人从车行道前往人行道的历史移动数据，得到停车场中行人停车后从车行道前往人行道可能选择的移动路径以及选择各个移动路径的概率；所述数据分析模块基于数据采集模块获取的数据确定离开停车场的车辆位置信息和停车后行人的位置信息；检测到行人完成停车之后，数据分析模块获取行人可能选择的移动路径上数据采集模块获取的数据，对行人位置进行分析；检测到车辆离开停车位之后，数据分析模块获取车辆可能选择的移动路径上数据采集模块获取的数据，对车辆位置进行分析。

35、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：实行停车场内人车分流，减少车辆和行人的交叉和冲突，提高了交通效率，可以减少交通事故的发生，保护行人的安全；考虑车主停完车后对占用车行道的情况，对进入停车场的车辆进行路径规划，可以引导车辆按照规定的行驶路线行驶，减少交通拥堵、车辆碰撞、车辆和行人之间的交叉，从而提高车辆行驶效率。