一種基于最優(yōu)泊位模型的智能停車場車位誘導(dǎo)機(jī)制算法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于最優(yōu)泊位模型的智能停車場車位誘導(dǎo)機(jī)制算法。內(nèi)容主要包括：停車場最優(yōu)泊位模型的確定，路網(wǎng)帶權(quán)圖的繪制和車位誘導(dǎo)機(jī)制算法的設(shè)計(jì)及程序編寫3個(gè)部分。先根據(jù)車輛進(jìn)入停車位的行駛距離、走出停車場的步行距離和人身安全性因素等，通過最短路徑法建立數(shù)學(xué)模型并由此確定最優(yōu)泊位模型；再根據(jù)最優(yōu)泊位模型，將停車場路網(wǎng)抽象為圖論中的帶權(quán)圖進(jìn)行求解，從而將最優(yōu)泊位問題轉(zhuǎn)換為帶權(quán)圖上的最短距離計(jì)算問題；最后，采用性能較優(yōu)的改進(jìn)floyd算法完成最優(yōu)泊位的選擇和引導(dǎo)程序，并通過Matlab仿真驗(yàn)證成功。
【專利說明】一種基于最優(yōu)泊位模型的智能停車場車位誘導(dǎo)機(jī)制算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利的【技術(shù)領(lǐng)域】包括:停車場最優(yōu)泊位模型的確定，路網(wǎng)帶權(quán)圖的繪制和車位誘導(dǎo)算法的設(shè)計(jì)及程序編寫3個(gè)部分等。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著各種社會(huì)車輛日益增多，停車難的問題也日漸突出，不但影響停車場的管理、車主的情緒，甚至也嚴(yán)重影響到了交通，已成了當(dāng)前急需解決的問題。
[0003]目前的停車場大部分只是關(guān)注出入口的情況，場內(nèi)無科學(xué)的誘導(dǎo)機(jī)制，只能靠車主盲目尋找停車位，不但占用時(shí)間，還會(huì)造成部分區(qū)域車位“門前冷落”，而部分區(qū)域車輛卻擁擠無法?？??；谧顑?yōu)泊位模型的智能停車場車位誘導(dǎo)機(jī)制算法，能夠很好解決停車場泊車難的問題。即使駕駛員對停車場內(nèi)部結(jié)構(gòu)不熟悉，通過該系統(tǒng)的有效引導(dǎo)，也能快速找到理想的停車位。
[0004]智能停車場車位誘導(dǎo)問題是一個(gè)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的問題，當(dāng)前最佳車位的確定與此時(shí)整個(gè)停車場內(nèi)部車位占有情況密切相關(guān)，即受車位信息采集系統(tǒng)的影響，同時(shí)車位誘導(dǎo)的結(jié)果又會(huì)間接的影響到車位信息采集結(jié)果，進(jìn)一步影響到信息發(fā)布系統(tǒng)，信息發(fā)布的結(jié)果又會(huì)影響到下一輛車的誘導(dǎo)情況。因此，誘導(dǎo)機(jī)制的設(shè)計(jì)是一個(gè)較為復(fù)雜的問題。一般駕駛員對停車場內(nèi)部結(jié)構(gòu)不熟悉，不完善的誘導(dǎo)系統(tǒng)，難以使駕駛員快速找到理想的停車位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種基于最優(yōu)泊位模型的智能停車場車位誘導(dǎo)機(jī)制算法，具體
【發(fā)明內(nèi)容】
有以下3個(gè)方面:
[0006]1.停車場最優(yōu)泊位模型的確定
[0007]2.停車場路網(wǎng)帶權(quán)圖的繪制
[0008]3.車位誘導(dǎo)算法的設(shè)計(jì)及程序編寫
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1停車場結(jié)構(gòu)示意圖
[0010]圖2停車場模型帶權(quán)圖
【具體實(shí)施方式】
[0011]1.最優(yōu)泊位模型
[0012]根據(jù)車輛進(jìn)入停車位的行駛距離、走出停車場的步行距離和人身安全性三方面確定最優(yōu)泊車位。因?yàn)檫@三個(gè)距離都可以定量的表示，因此可以用三個(gè)距離之和為最短的最短路徑法建立數(shù)學(xué)模型并由此確定最優(yōu)泊位模型。
[0013]假設(shè)某個(gè)停車場分為A區(qū)域、B區(qū)域和C區(qū)域，有一個(gè)入口 I和一個(gè)出口 0，十字交叉路口分別為al、a2、a3 ;bl、b2、b3 ;cl、c2、c3，且每個(gè)十字交叉路口處均裝有攝像頭，假設(shè)停車場停車位長度寬3米，長6米，行車車道長度寬6米(處處等寬)。停車場結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0014]影響用戶選擇泊位的最主要因素有:行駛距離、步行距離和安全性，而這三個(gè)距離都可以定量的表示，因此最佳泊位可以描述為三個(gè)距離之和為最短，數(shù)學(xué)描述如下。
[0015]停車場入口為I，出口為0，車位為Pi(i=l，2，...，η)，入場時(shí)入口 I到車位Pi的最短路徑距離為path (I, Pi)，出場時(shí)車位Pi到出P O的最短路徑距離為path (Pi, O),車位Pi距離附近最近一個(gè)監(jiān)控器的距離為σ i (i=l，2...，η)。
[0016]設(shè)Cli用于描述Pi車位優(yōu)越性模型，則:
[0017]Cli=Path (I, Pi)+path (Pi, O) + δ i (i=l, 2,..., n) (I)
[0018]即Pi車位對應(yīng)入場最 短距離、出場最短距離、和到最近一個(gè)監(jiān)控器距離三者之和。
[0019]則最優(yōu)泊位模型描述為:
[0020]mind d2,..., dn)⑵
[0021](I)式中，Cli越小，則車位越優(yōu)越，在系統(tǒng)自動(dòng)分配的過程中就越先被分配，最優(yōu)泊位模型用于綜合性評價(jià)車位的好壞，使行駛距離、步行距離、安全性三者得到很好的協(xié)調(diào)。
[0022]2.路網(wǎng)帶權(quán)圖
[0023]根據(jù)最優(yōu)泊位模型，可以將停車場路網(wǎng)抽象為圖論中的帶權(quán)圖求解，從而最優(yōu)泊位問題就可以轉(zhuǎn)換為帶權(quán)圖上的最短距離計(jì)算問題。
[0024]利用⑴式計(jì)算最佳車位時(shí)，可以將停車場路網(wǎng)抽象為圖論中的帶權(quán)圖求解。
[0025]停車場車位網(wǎng)絡(luò)可以用一個(gè)帶權(quán)圖G= (V，E，D)來表示。
[0026]其中:
[0027]V=Iv1, V2..., vn}是節(jié)點(diǎn)集；
[0028]E=Kvi, Vj) Vi, Vj e V}是邊集；
[0029]D=WijI是權(quán)集，其中(Iij是邊(Vi, Vj)的長度。
[0030]因?yàn)檐囄槐姸?，下面以C區(qū)的第16號車位C16為例，利用Matlab軟件繪制以停車場入口 1、出口 O、十字交叉路口 al、a2、a3 ;bl、b2、b3 ;cl、c2、c3為節(jié)點(diǎn)的停車場帶權(quán)圖。
[0031]鄰接矩陣
【權(quán)利要求】
1.一種基于最優(yōu)泊位模型的智能停車場車位誘導(dǎo)機(jī)制算法，其技術(shù)特征在于，包括停車場最優(yōu)泊位模型的確定，路網(wǎng)帶權(quán)圖的繪制和車位誘導(dǎo)算法的設(shè)計(jì)及程序編寫3個(gè)部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于最優(yōu)泊位模型的智能停車場車位誘導(dǎo)機(jī)制算法，其技術(shù)特征在于，在智能停車場中，車位信息采集、信息發(fā)布、誘導(dǎo)顯示等模塊均受中央控制器控制，中央控制器通過誘導(dǎo)機(jī)制算法計(jì)算出當(dāng)前最佳車位，在有用戶需要停車時(shí)，將其分配給當(dāng)前用戶，同時(shí)啟動(dòng)停車場內(nèi)部的誘導(dǎo)顯示牌，將用戶誘導(dǎo)至最佳停車位上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于最優(yōu)泊位模型的智能停車場車位誘導(dǎo)機(jī)制算法，其特征在于，規(guī)定了各部分的原理和功能，并利用Matlab軟件進(jìn)行了仿真，結(jié)果顯示泊位分配和誘導(dǎo)合理，達(dá)到預(yù)期效果。其中: (1)最優(yōu)泊位模型根據(jù)車輛進(jìn)入停車位的行駛距離、走出停車場的步行距離和人身安全性三方面確定最優(yōu)泊車位。因?yàn)檫@三個(gè)距離都可以定量的表示，因此可以用三個(gè)距離之和為最短的最短路徑法建立數(shù)學(xué)模型并由此確定最優(yōu)泊位模型。 (2)路網(wǎng)帶權(quán)圖根據(jù)最優(yōu)泊位模型，可以將停車場路網(wǎng)抽象為圖論中的帶權(quán)圖求解，從而最優(yōu)泊位問題就可以轉(zhuǎn)換為帶權(quán)圖上的最短距離計(jì)算問題。 (3)車位誘導(dǎo)算法的設(shè)計(jì)及程序編寫在進(jìn)行最優(yōu)泊位選擇時(shí)采用性能較優(yōu)的改進(jìn)floyd算法,最后通過Matlab仿真驗(yàn)證分析,總結(jié)了最優(yōu)泊位的4條選取原則。
【文檔編號】G06F9/455GK103985268SQ201410078799
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】徐穎秦, 鄭祖嶺, 朱家麟, 馮泉水 申請人:江南大學(xué)