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1、大学毕业设计（论文）开题报告表课题名称停车场诱导系统课题来源课题类型指导教师学生姓名学 号专 业自动化一、课题的意义 随着社会经济的发展，机动车保有量迅速增加，特别是由于消费水平的提高以及消费观念的转变，私人汽车已不再是奢侈品，而逐渐进入寻常百姓家。另外，据有关研究发现，所谓的补偿心理和从众心理也加速了汽车进入一般家庭的速度。就西安来说，2009年，西安的机动车总量达到308万量，其中私家车就有246万辆，私家车成为汽车保有总量的主体，并且以平均每天1，000辆的速度增长。汽车市场的繁荣无疑带动了汽车及相关产业的蓬勃发展，但与此同时汽车的保有量剧增引起了许多交通问题、社会问题和环境问题。停车难
2、的问题就是其中之一，停车难又会引发诸如交通拥堵、出行不安全等一系列问题。停车难的现象在许多城市都屡见不鲜，这种现象的出现不局限于城市规模的大小，它已成为一个社会问题而普遍存在，成为制约城市交通发展、汽车业发展和困扰“有车一族”的首要问题之一。长期以来，我国城市停车问题未受到应有的重视，随着城市的增大，城市停车问题将成为解决城市交通拥挤问题的“瓶颈”。在不可能迅速大规模扩建停车设施的情况，人们已经认识到我国城市停车管理除了要制定相关的政策法规外， 还需要运用先进的检测技术、计算机技术和数据传输技术建立先进的停车诱导系统。发达国家的经验表明，停车管理对充分发挥现有路网容量，合理分布交通流，科学组织
3、城市交通作用重大，建立城市停车诱导系统是提高城市停车管理水平，解决城市停车难问题的一个有效方法。停车诱导系统作为城市职能交通系统的重要组成部分，最直接的作用在于能够在适当的时间和地点，以适当的方式向驾驶员因寻找停车泊位而造成的时间损耗，从而减少交通量集中地区因停车产生的附加交通量，缓解城市道路交通压力。同时减少路边停车现象，提高路外停车施设泊位利用率，促使停车设施利用均衡化。二、国内外发展状况 与智能运输系统(Intelligent Transportation System，以下简称为“ITS”)和ATIS所具备的基础实力相对应，欧洲、美国、日本是国外城市PGIS发展应用的三驾马车。由于文化
4、背景的差异，各国对停车诱导信息系统的习惯称呼不完全一致，如美国使用APIS(Advanced Parking Information System)，欧洲国家多称为PGIS。为便于描述，在此统称为PGIS。 国外城市PGIS发展应用综述欧洲德国的PGIS因起步早、发展持续稳定、建设完善最为突出，堪称典范。早在1971年，德国的亚琛(Aachen)市就建立了被公认是世界上最早的PGIS。当时在亚琛市主要的交叉路口对市内的l2处停车场设置了光电显示的停车诱导标志；1980年增加到了40处，诱导标志采用远距离控制。20世纪70年代末英国也开始采用PGIS。在此后的一个时期内，法国、瑞士等欧洲国家也相
5、继建立了类似系统。德国科隆市从1986年开始操作实施PGIS，1998年装置了新型的具有艺术展示效果的标志牌，而且在贸易展览中心附近建了一座多功能控制中心，整个系统的运作由市政府交通管理中心负责。科隆市PGIS覆盖了整个内城中心区，总区域面积约4.5平方公里，内城区域范围系统内包括36个大型停车场和2个停车换乘（Parking+Ride，“P+R”)设施，约17000个停车位，设立了110个显示动态停车容量和170个方向的指示牌，以科隆大教堂为中心，将中心城区划分成4个小区，分别用红、黄、兰、绿4种不同颜色表示，每个小区面积约1km，较大的1.4平方公里，较小的0.8平方公里。系统的导向计数牌
6、按内城区域范围分为内、外二个层次，在内城区域内，布设数量更多，信息更详尽。德国博施集团所属胡贝尔信号设备公司于1993年前后研制开发了PRS2100停车管理系统并在几个城市安装使用，取得不错的效果。该系统分为停车引导系统(Parking Lead System，简称为“PLS”)和P+R系统两部分，均包括停车车位、可变标志和数据采集，可以与其他城市交通系统联网，如下图所示。PRS2100的基本思路是把寻找停车位的汽车引导到离该车最近的空位上。可变标志通常安装在交叉路口附近。在停车换乘地，早晨固定发布全天各停车场停车空位的信息，从全局最优的角度管理整个区域；利用可编程的矩阵显示器通过可变标志提供
7、各种灵活的实时信息。系统为用户提供3类共l0种信息显示方式，可以分别或组合传送停车位使用状态、从信息显示处到停车空位的距离、换乘公共交通和邻近区域可能空闲的停车位信息。20世纪90年代中期，英国莱彻斯特设计采用的PGIS，由21块可变信息板（Variable Message Sign，“VMS”)组成，为总容量达5200泊位的8个多层停车场服务。、美国1996年2月，PGIS在美国首次应用于圣保罗市商业区，曾进行为期l2个月的运行测试。这个耗资120万美元的系统管理7个停车库和3个停车场，使用了56块标志牌来显示停车设施的位置和车位占用情况，其中46块是静止引导志，l0块是VMS。一台中央计算
8、机控制数据采集并把10个停车场(库)实时、更新的停车信息通过VMS传送发布。驾车者根据这些信息选择了目的停车地点后，就可跟随静止引导标志抵达他所选择的停车场(库)。、日本1973年日本在柏市建立了亚洲最早的PGIS。1993年4月东京建造了第一个PGIS，位于日本东京中心的新宿区，PGIS结构完整，诱导功能完善，应用十分成功。新宿区1995年以前已经采用PGIS管理29个小汽车停车场的近6000个按时租用的泊位，在主要商业区配备了3类VMS提供动态诱导信息服务。到1995年，日本已有40个城市引进了基于VMS的PGIS，如大阪卫星城Ibamki的PGIS管理着6个公共停车场和3个私人停车场，使
9、用两类VMS：一类称为“图形类信息”，是在一幅可变形地图上显示各停车场的动态信息，安装在通往中心商务区(Central Business District，简称为“CBD”)的主要道路上，显示“满”、“空闲”或“关闭”的状态信息；另一类称为“文字类信息板”，是通过显示停车场的名称和使用状态来引导驾车者，若某个停车场已饱和，它就在该停车场的名称后显示“满”，若某个停车场空闲，它就显示一指向该停车场名称的绿色箭头。 国内城市PGIS发展应用综述20世纪90年代初我国交通工程学界开始引进ITS的概念和技术，目前尚处于ITS发展的初级阶段。作为ITS子系统的PGIS在国内起步更晚，接近上世纪末才呈现雏
10、形。和先进国家相比，我国PGIS的发展应用由于基础薄弱、经验欠缺、资金不足和管理体制不尽完善等方面的原因，存在明显的差距。可喜的是，从20世纪90年代末开始，国内少数经济发达、科技实力强的大城市在各级政府大力支持下，经过专家、学者和研究人员的艰苦攻关，在较短的时间内已经取得了城市PGIS领域的一定成果，为继续开发奠定了基础。、北京首都北京得天独厚的优越的软硬件环境条件顺理成章地成为了我国PGIS发展的热点城市。1999年由北京市建筑设计研究院完成的首都机场新航站楼设计，对附属的立体停车楼采用分级管理的原则，在进入停车楼的公路设远端楼内车位占用显示器。停车楼内装备了车位控制、车辆控制、收费管理和
11、内部管理系统等先进的设施，在停车楼各车辆入口、进入各层的坡道、各分区入口处分别设各层及分区车位使用状态显示器；同时采用色彩标记、信息标志、交通标志、地面划线等方式对车辆实行停车位诱导。北京市在2000年6月以前建立了“停车泊位管理信息系统”，将市区机动车停车场全部输入计算机系统，从而对停车泊位实行计算机网络化管理。2001年12月20日，北京市第一套“PGIS”在王府井地区开通运行。该系统主要由智能停车场、控制中心、网络通信子系统等组成，即首先将人工收费停车场改造成计算机管理和控制的智能化停车场，通过卫星通信、光纤通信技术将空车位数据动态地发布到所有交通诱导上。、广州广州市2O世纪9O年代后期
12、已经建立了较为先进的静态交通管理信息系统，这使其走在了全国PGIS发展应用的前列。广州根据城市交通小区划分了274个TRIPS分区，采用简单的顺序码编码方式表达TRIPS分区，对停车场采用区间码，形成了编码规则；结合数据库设计完成了功能结构配置和从系统流程到对象结构树的转换。登录广州市静态交通管理信息系统，用户可以对数字化地图实行放大、缩小、平移等基本操作，并利用它实施多项辅助数据查询功能。不过该系统偏重于静态交通管理功能，尚未实现出行途中的停车诱导，不属于严格意义上的PGIS。、南京2001年中秋节前夕，南京市最大的瞻园路夫子庙停车场投入使用。该停车场位于瞻园路与东牌楼交界处，总投资达270
13、0万元，总建筑面积1.2万平方米，设计车位380个，分为两层，内部层高5.2m(目前只开放了地下层)，入口高度3.5m，像沃尔沃那样的大型旅游车也能进出自如。瞻园路停车场引进了通风除湿及自动化喷淋设施，以及加拿大智能管理系统，可自动记录临时泊车的时间及司机的姓名。南京市主城区的主、次干道上已经安装了一批停车动态VMS，向驾车者提供附近主要大型停车场的实时泊位状况。据悉，其他一些大城市也正开始陆续重视引进和扶持PGIS。四、课题研究的内容： 停车诱导系统的功能为了实现对驾驶员的停车诱导，停车诱导系统的基本功能应该包括四点。A 向驾驶员提供停车场泊位占用情况信息。B 向不熟悉该地区情况的驾驶员进行
14、更好的定位引导。C 减少因为寻找停车场而增加的交通量以及由此而引起的其他危害（噪声、废弃污染、能源损耗、时间烟雾、阻碍交通的通畅等。）D 平衡区域内停车场的负荷。 停车诱导系统的构成按照功能划分，典型的停车诱导系统通常包括四个部分。路边可变信息显示（Variable Message Signs ，VMS）显示静止或可变停车信息。停车场计数装置：实现计算停车场泊位的占用情况。控制中心：处理停车场的泊位占用情况，并控制可变信息总显示屏的信息显示。电信网：实现信息在停车场、控制中心和可变信息总显示装置三者之间的信息传递和交换。五、课题研究手段及预期成果长期以来，我国城市停车问题未受到应有的重视，随着
15、城市的增大，城市停车问题将成为解决城市交通拥挤问题的“瓶颈”。在不可能迅速大规模扩建停车设施的情况，人们已经认识到我国城市停车管理除了要制定相关的政策法规外，还需要运用先进的检测技术、计算机技术和数据传输技术建立先进的停车诱导系统。发达国家的经验表明，停车管理对充分发挥现有路网容量，合理分布交通流，科学组织城市交通作用重大，建立城市停车诱导系统是提高城市停车管理水平，解决城市停车难问题的一个有效方法。课题研究的手段：根据诱导对象的差异，可将出行中停车诱导信息系统划分为群体诱导和个体诱导。群体诱导的主要信息发布方式为可变信息板。系统将交通状况信息或停车信息实时地显示在安装与路侧的可变信息板上，当
16、驾驶员看到诱导信息后，根据自己对路网的了解程度决定停车选择。群体诱导方式只提供停车场的名称、泊位状况和形式方向等信息，而具体的停车选择（包括目的的停车场的选择和相应的路径选择）均是驾驶员在获取信息后按照自己的理解来决定。因此，群体诱导的效果取决于系统所提供的信息内容、信息发布地点、发布时间等方面，即在何时何地发布何种诱导信息，能够起到最佳的诱导效果，是群体诱导的核心理论。群体诱导采用中心式动态诱导模式，即由控制中心根据实时采集信息，从系统角度出发确定可变信息板上提供的停车诱导信息，这样可以避免Brass矛盾效应，提高整个系统的效率，是诱导区域内的道路设施和停车设施得到充分合理的利用。所谓Bra
17、ss 矛盾效应是指如果被诱导的车辆都接受到相同的停车信息，它们会被诱导到相同的、现状不拥挤的道路和停车厂，而这些道路和停车厂可能很快变得拥挤，出现更为糟糕的交通状况。 个体诱导的主要信息发布方式为车载诱导设备。系统利用车载显示设备为单个车辆进行停车诱导，以提供更为人性化的停车诱导信息服务。起诱导机理是利用实时交通信息采集、处理和发布技术、通信技术、车辆定位技术、电子地图、停车诱导软件等技术，是得车载诱导设备能够自动显示车辆位置、交通网络图和道路状况，为驾驶员提供从出发点到目的地的最佳停车选择，包括目的地的停车选择和相应的路径选择。个体诱导属于主动式诱导，系统需要根据用户的个性化需求，实时提供最
18、佳停车选择，并通过车载显示设备，实时引导车辆的行驶方向。为了实现上述功能，个体诱导系统涉及到车辆定位技术、地图匹配技术、停车场优选和路径优化等多项技术理论。显然，个体诱导无论在技术实施上还是理论研究上的难度都要大于群体诱导。个体诱导可按照停车诱导方案产生的地点分为中心决定式和车载单元决定式。中心决定式一般基于双向通信，由中央控制中心主机基于实时的道路信息和停车信息生成停车诱导方案，然后通过通信网络提供给个体用户；车载单元决定式是依靠车载模块以通信网络接收到的实时交通信息和停车信息生成停车诱导方案，即诱导方案由每两车自己生成。其中，车载单元独立式由于只利用自身存储的数据选择车辆自身的优化路径和停
19、车场，未从整个系统的角度考虑路网上的交通状况的动态变化和其它车辆的行为，可能会产生Brass矛盾效应。群体诱导策略：诱导分区群体诱导方式的目的主要是空间商的合理分散交通流，调节停车需求分布的不均匀，提高停车设施利用率，减少热点停车场周边道路的交通拥堵，并力图从战略上避免由于群体诱导而产生新的局部拥堵问题。为此，对于城市停车诱导信息系统，分为两层分区体系：以道路等级和城市整体布局、行政区划分为依据的一级分区，主要是为停车信息采集、处理和传输而设置的中级管理层；以功能分区、公共停车设施的分布及服务范围划分基础的二级分区，主要是为确定车辆停放规律类似的各功能区域，如大型商务区、大型商业区、有突发大量
20、停车需求的大型公共建筑体育馆、会展等）、旅游区等，以便于停车诱导的具体实施。预期效果:停车诱导系统作为城市职能交通系统的重要组成部分，最直接的作用在于能够在适当的时间和地点，以适当的方式向驾驶员因寻找停车泊位而造成的时间损耗，从而减少交通量集中地区因停车产生的附加交通量，缓解城市道路交通压力。同时减少路边停车现象，提高路外停车施设泊位利用率，促使停车设施利用均衡化。从不同受益者的角度出发，城市停车诱导系统应主要具有以下三方面的功能：a）驾驶员方面 减少驾驶员出行中的盲目性，通过分层诱导对驾驶员的停车行为进行合理的诱导，给驾驶员提供有关提车泊位占有信息以减少驾驶员特别是外地驾驶员寻找停车场的时间
21、和步行距离，挺高停车的便利性；b）停车方面 提高停车场的交通服务周转量，使开发者在满足用户需求的基础上实现投资效益最大化，是城市中各个停车场的利用率均衡化； c）道路方面 通过对道路上驾驶员的停车行为进行及时诱导，可以有效减少道路上的巡回交通量，减轻道路负担，提高整个道路网的利用率。通过实现以上三方面的具体功能，停车诱导系统便可以达到促使路网交通流合理分布、缓解城市道路交通压力的目的，既通过对静止交通的管理提高动态交通乃至整个交通系统的效率。六、任务完成的阶段安排及时间安排第一阶段： 最后确立题目 （4月3日前）第二阶段： 完成开题报告 （4月24日）第三阶段： 期中检查 （5月8日）第四阶段： 完成毕业设计 （5月30日）第五阶段： 评审 （6月16日）第六阶段： 答辩 （6月19-20日）指导教师意见及建议：指导教师签名： 年 月 日注：1、课题来源分为：国家重点、省部级重点、学校科研、校外协作、实验室建设和自选项目；课题类型分为：工程设计、专题研究、文献综述、综合实验。 2、此表由学生填写，交指导教师签署意见后方可开题。