پارک کردن وسیله نقلیه در محیط های پر ترافیک اغلب منجر به زمان اضافی رانندگی در جستجوی فضای آزاد می شود که منجر به ازدحام و آلودگی محیطی می شود.

فقدان اطلاعات راهنمایی برای فضاهای خالی پارکینگ، یکی از دلایل رفتار ناکارآمد پارک خودرو است. حسگرها و فن‌آوری‌های هوشمند سازی پارکینگ ، راهنمایی رانندگان را به فضاهای پارک آزاد تسهیل می‌کنند و در نتیجه کارایی پارک را بهبود می‌بخشند.

در حال حاضر، حسگرها یا فناوری های زیادی برای پارکینگ باز استفاده نمی شود. مغناطیس ‌سنج‌ ها، حسگرهای اولتراسونیک و بینایی ماشین، تعداد کمی از حسگرها و فناوری ‌های پرکاربرد در پارکینگ ‌های بسته هستند که هوشمند سازی پارکینگ انجام شده است.

تحقیقات قابل توجهی برای بهبود کارایی پارک خودرو در پارکینگ‌ های بسته که پارکینگ‌ های پولی هستند و از رزرو فضاهای پارکینگ پشتیبانی می‌ کنند، انجام شده است. اپلیکیشن های آنلاینی وجود دارند که خدمات هوشمند سازی پارکینگ را در پارکینگ های بسته ارائه می کنند.

ابزار پارک هوشمند

ابزارهای پارک هوشمند، شامل حسگرها، فناوری‌ها و برنامه‌هایی هستند که برای شناسایی اطلاعات پارکینگ و تسهیل بهبود کارایی آن استفاده می‌شوند. سنسورهای مختلفی وجود دارند که تشخیص اطلاعات اشغال پارکینگ را تسهیل می‌کنند. حسگرها یکی از ابزارهای رایجی هستند که به طور گسترده در هوشمند سازی پارکینگ مورد استفاده قرار می گیرند.

سنسور مادون قرمز غیرفعال:

این حسگرها تغییرات انرژی را تشخیص می ‌دهند و زمانی که وسیله نقلیه یک فضای پارک را اشغال می‌کند، این حسگرها تغییر انرژی را شناسایی کرده و اشغال را تشخیص می‌دهند. این بخش، هنگامی که یک وسیله نقلیه یا شخصی بالای سنسور می ایستد، تغییر انرژی را در سیستم هوشمند سازی پارکینگ مشاهده می کند.

بر اساس میزان تغییر انرژی، می توان از آن برای جداسازی نقاط پرت استفاده کرد. با این حال، این سنسورها به محیط حساس هستند و در هنگام بارش برف یا باران دقیق نیستند. سنسورهای مادون قرمز غیرفعال، باید در زیر زمین یا روی سقف قرار گیرند.

بنابراین در این روش از هوشمند سازی پارکینگ ، نیاز به سرمایه گذاری بالایی برای تهیه و نگهداری این سنسورها وجود دارد. این سنسورها برای پارکینگ های بسته که در داخل ساختمان واقع شده اند و برای پارکینگ های باز مناسب هستند.

سنسور مادون قرمز فعال:

این حسگرها انرژی مادون قرمز ساطع می‌ کنند و هر جسم یا وسیله ‌ای را با مقدار انرژی بازتاب ‌شده تشخیص می‌دهند. آنها همچنین به تغییرات محیطی مانند باران یا برف حساس هستند. بنابراین باید در تمامی فضاهای پارکینگ قرار گیرند و نیاز به سرمایه گذاری و نگهداری بالایی دارند.

در هوشمند سازی پارکینگ ، استقرار سنسورها در تمام فضاهای پارکینگ به دستیابی به وضعیت اشغال پارکینگ کمک می کند. این سنسورها معمولا بالای سر قرار می گیرند و برای پارکینگ های سرپوشیده مناسب هستند. از آنجایی که این سنسورها به تغییرات محیطی حساس می باشند، جهت باز کردن پارکینگ مناسب نیست.

سنسور اولتراسونیک:

این حسگرها امواج صوتی بین 25 تا 50 کیلوهرتز ساطع می کنند و اجسام را بر اساس انرژی بازتابی تشخیص می دهند. آنها معمولاً بر روی سقف نصب می شوند و به تغییرات محیطی مانند باران و برف حساس هستند بنابراین، در هوشمند سازی پارکینگ ، آنها برای پارکینگ های سرپوشیده مناسب تر هستند.

بر اساس فاصله ای که امواج در آن منعکس می شوند، می تواند بین یک وسیله نقلیه و یک شخص تمایز قائل شود. برای به دست آوردن وضعیت اشغال پارکینگ، این سنسورها باید در بالای هر فضای پارکینگ قرار گیرند.

این حسگرها در سیستم هوشمند سازی پارکینگ با هزینه کم در دسترس خواهند بود. اما نصب و نگهداری سنسورهای متعدد و اتصال آنها به شبکه در دراز مدت گران تمام می شود. از سنسورهای بی سیم اولتراسونیک نیز برای جمع آوری اطلاعات اشغال پارکینگ استفاده می شود. آنها با استفاده از شبکه های حسگر بی سیم متصل می شوند.

آشکارسازهای حلقه القایی:

این آشکارسازها در هوشمند سازی پارکینگ ، با استفاده از سیستم سیم کشی زیرزمینی نصب می شوند و از اصول الکترومغناطیس برای تشخیص وجود خودرو استفاده می کنند. آنها معمولاً در ورودی و خروجی برای اطلاع از تعداد وسایل نقلیه استفاده می شوند که می توان از آنها برای اطلاع از در دسترس بودن فضاهای پارک استفاده کرد.

نصب و نگهداری این آشکارسازها در هوشمند سازی پارکینگ پرهزینه است و معمولاً در پارکینگ های سرپوشیده برای به دست آوردن تعداد فضاهای پارکینگ موجود استفاده می شود. شمارش دقیق وسایل نقلیه با استفاده از این آشکارسازها، در یک پارکینگ بسته ارائه می شود و می توان آنها را در چندین پارکینگ تجاری استفاده نمود. با این حال، وضعیت اشغال پارکینگ فردی را نمی توان با استفاده از آشکارسازهای حلقه القایی به دست آورد.

سیستم های هدایت پارکینگ:

سیستم ‌های راهنمایی پارکینگ یکی دیگر از سیستم ‌های هوشمند سازی پارکینگ است که اطلاعاتی را در مورد تعداد مکان‌های پارک موجود بر روی صفحه ‌نمایش ارائه می ‌دهد و معمولاً در نزدیکی پارکینگ ‌ها قرار می‌گیرند، زیرا راننده می ‌تواند فضای پارک را ببیند و تصمیم بگیرد که فضای پارک را اشغال کند.

آشکارسازهای حلقه القایی یا دوربین بصری را می توان در ورودی و خروجی پارکینگ برای اطلاع از تعداد وسایل نقلیه موجود در پارکینگ که روی صفحه نمایشگر نشان داده می شود، استفاده کرد. با این حال، آنها در این روش از هوشمند سازی پارکینگ راننده را به یک فضای پارکینگ خاص که خالی است، راهنمایی نمی کنند.

بنابراین، هر احتمالی وجود دارد که راننده قبل از یافتن یک فضای خالی برای اشغال، چندین دقیقه به گشت و گذار بپردازد. راننده تنها پس از مشاهده صفحه نمایش، می تواند در مورد پارکینگ تصمیم بگیرد. از آنجایی که حسگرها یا دوربین‌های بصری در هوشمند سازی پارکینگ ، فقط برای محاسبه تعداد وسایل نقلیه به کار می‌روند، هزینه‌ های نصب و نگهداری، کمتر خواهد بود و آنها را برای پارکینگ ‌های باز مناسب می ‌سازد.

شناسایی فرکانس رادیویی (RFID):

برچسب های فرکانس رادیویی، برای شناسایی وسیله نقلیه استفاده می شود. به هر وسیله نقلیه یک برچسب فرکانس رادیویی برای شناسایی داده می شود. یک فرستنده گیرنده و آنتن در ورودی یک پارکینگ نصب می شود تا برچسب را شناسایی کند و به وسیله نقلیه اجازه دهد تا یک پارکینگ را اشغال کند.

این هوشمند سازی پارکینگ ، برای پارکینگ های بسته و سرپوشیده که کنترل می شوند، مناسب هستند. برای پارکینگ روباز چندان کاربردی ندارند، زیرا به صورت رایگان در دسترس هستند. RFID برای اجازه حرکت وسایل نقلیه در پارکینگ استفاده می شود. با این حال، نه وضعیت اشغال پارکینگ فردی را ارائه می دهد و نه راننده را در یافتن جای پارک خالی تسهیل می کند.

مغناطیس سنج:

این حسگرها حضور خودرو را با تشخیص تغییر میدان الکترومغناطیسی تشخیص می دهند. در این روش هوشمند سازی پارکینگ ، آنها باید در مجاورت وسیله نقلیه باشند، بنابراین، در زیر سطح قرار می گیرند. ضمن آن که نسبت به محیط حساس نیستند.

مغناطیس سنج ها، هم برای پارکینگ های باز و هم برای پارکینگ های بسته مناسب می باشند. سنسورهای بی سیم نیز در این سیستم وجود دارد که می تواند برای شناسایی اطلاعات اشغال پارکینگ در زمان واقعی استفاده شود. سنسورهای هوشمند سازی پارکینگ ، باید زیر هر پارکینگی قرار داده شوند تا از اشغال فضای پارک مطلع شوند. با این حال، نصب و نگهداری این سنسورها در مقیاس بزرگ هزینه بر است.

رادار مایکروویو:

این سیستم در هوشمند سازی پارکینگ ، پرتوهای مایکروویو را مخابره می کند و بر اساس سیگنال منعکس شده، سرعت هدف متحرک را تخمین می زند. با این حال، اجسام ثابت را تشخیص نمی دهد. به منظور حذف این محدودیت، رادار داپلر مایکروویو دوگانه می تواند برای شناسایی وسایل نقلیه متحرک و ساکن استفاده شود.

اینها را می توان برای تشخیص وسیله نقلیه نصب کرد یا در زیر سطح قرار داد. این رادارها در هنگام اجرا در هوشمند سازی پارکینگ ، به محیط حساس نبوده و در پارکینگ های باز و بسته قابل استفاده هستند. آنها باید در هر فضای پارکینگی قرار داده شوند تا وضعیت اشغال پارکینگ را تشخیص دهند. ضمن آنکه نصب و نگهداری این رادارهای مایکروویو در مقیاس بزرگ را گران می کند.

تکنولوژی پارک هوشمند

فن‌آوری ‌های هوشمند سازی پارکینگ ابزارهایی هستند که راننده را در اشغال فضای خالی پارکینگ تسهیل می‌کنند. این فناوری ‌ها را می‌توانید در بخش ‌های زیر مشاهده کنید.

سیستم موقعیت یابی جهانی:

جهت های ناوبری مبتنی بر GPS برای اشغال یک جای پارک خالی به راننده ارائه می شود. GPS در یافتن کوتاه ترین و بهینه ترین مسیر را از مکان فعلی تسهیل می کند. با این حال، GPS به تنهایی نمی تواند اطلاعات اشغال فضاهای پارکینگ را در هوشمند سازی پارکینگ جمع آوری کند.

دقت GPS با گیرنده تک فرکانس حدود 7.8 متر است. اگر از گیرنده دو فرکانس استفاده شود، دقت کمتر از 0.71 متر است. فضای پارک معمولی بین 2.3 تا 2.7 متر خواهد بود و اکثر گوشی های هوشمند، دارای گیرنده تک فرکانس هستند که خطای بالاتری نسبت به گیرنده های دو فرکانس دارند.

گیرنده های دو فرکانس در هوشمند سازی پارکینگ ، معمولا برای محصولات نظامی برای دقت بیشتر استفاده می شود. هنگامی که سیگنال به دلیل برج ‌های بلند، دیوارهای داخل ساختمان یا زیر زمین مسدود می‌شود، یک جی ‌پی ‌اس در معرض خطا قرار می‌گیرد.

بنابراین، جهت های ناوبری با استفاده از GPS مستعد خطا، در یک پارکینگ سرپوشیده خواهد بود. استفاده از GPS برای پارکینگ های باز که شانس کمتری برای مسدود کردن سیگنال وجود دارد، مناسب است. البته، در هوشمند سازی پارکینگ دقت سیگنال GPS نیز به در دسترس بودن ماهواره بستگی دارد.

بینایی ماشین:

دوربین بصری را می توان برای تشخیص پلاک خودرو (LPR) یا شناسایی اشغال پارکینگ با استفاده از بینایی ماشین استفاده کرد. دوربین باید در نزدیکی ورودی یک پارکینگ بسته برای LPR قرار گیرد. بر اساس تعداد وسایل نقلیه ورودی و خروجی در هوشمند سازی پارکینگ ، می تواند به تعداد جای خالی پارکینگ کمک کند.

اما با استفاده از این سیستم نمی توان به وضعیت اشغال فضاهای پارکینگ دست یافت. پردازش تصویری پارکینگ با استفاده از دوربین ایده آل نیست. زیرا مستلزم انتقال مداوم پهنای باند زیاد است. بنابراین، یک ویدیو باید در فواصل زمانی منظم و نرخ فریم به تصاویر تقسیم شود تا نظارت مستمر بر پارکینگ تسهیل گردد.

در هوشمند سازی پارکینگ ، برای تشخیص اشغال فضای پارک خودرو، می توان یک دوربین در بالای سر پارکینگ نصب کرد و از الگوریتم های تشخیص تصویر مربوطه می توان برای تقسیم بندی وسایل نقلیه و تشخیص اشغال فضای پارک استفاده کرد.
این در حالی است که یک دوربین برای پارکینگ های باز مناسب است؛ زیرا می تواند تعداد زیادی از فضاهای پارک را پوشش دهد. ضمن آنکه، مستعد محدودیت هایی مانند انسداد و اثرات سایه، اعوجاج و تغییر نور است. این محدودیت ها را در هوشمند سازی پارکینگ می توان با استفاده از اطلاعات سه بعدی حذف کرد. از آنجایی که تعداد محدودی از دوربین ها می توانند پارکینگ های بسیاری را پوشش دهند، هزینه حداقل در نظر گرفته می شود.

شبکه های موردی وسایل نقلیه:

این سیستم از وسایل ارتباطی بی سیم برای ارائه خدماتی مانند هوشمند سازی پارکینگ و ضد سرقت استفاده می کند. واحدهای کنار جاده (RSU) به طور گسترده در سراسر پارکینگ ها قرار می گیرند و وسایل نقلیه باید با واحدهای داخلی (OBU) نصب شوند.

در این روش، یک مرجع مورد اعتماد مسئول ثبت OBU و RSU خواهد بود. بنابراین، هنگامی که یک وسیله نقلیه به پارکینگ نصب شده با RSU نزدیک می شود، اطلاعات ناوبری به فضای پارک خالی در اختیار OBU قرار می گیرد.

OBU همچنین می تواند در هوشمند سازی پارکینگ ، توسط وسایل نقلیه برای جلوگیری از برخورد در حین رانندگی استفاده شود. چنین ویژگی هایی در وسایل نقلیه خودران نیز گنجانده شده است. این دستگاه ها به محیط حساس نیستند و برای پارکینگ های سرپوشیده و روباز مناسب می باشند.

با این حال، نصب و نگهداری RSU ها در پارکینگ گران تمام می شود. در هوشمند سازی پارکینگ برای دستیابی به داده های اشغال پارکینگ و اطلاعات ناوبری دقیق، همه وسایل نقلیه باید OBU را نصب کنند. اگر وسایل نقلیه بدون OBU پارک شده باشند، داده های اشغال پارکینگ مستعد خطا هستند.

سیستم های چند عاملی:

این نوع سیستم ها از رسانه های متعددی مانند حسگرها، موبایل، الگوریتم ها، دوربین های بصری و غیره استفاده می کنند. این سیستم‌ ها همچنین می ‌توانند جنبه ‌هایی مانند اولویت کاربر و میزان اهمیت را در یافتن جای پارک خالی برای راننده در بر گیرند.

سیستم های چند عاملی در هوشمند سازی پارکینگ ، به عنوان پایه ای برای اتوماسیون سیستم های پارک هوشمند در نظر گرفته می شوند. کاربر می تواند با استفاده از موبایل یا اپلیکیشن تحت وب، محل پارک خود را انتخاب کند و بر اساس اهمیت و اولویت کاربر، یک جای پارک انتخاب می شود.

شبکه های عصبی:

شبکه عصبی یک سیستم پردازش داده است که از سیستم عصبی مغز الهام گرفته شده است. آنها در هوشمند سازی پارکینگ ، در طول سال‌ ها تکامل یافته ‌اند و انواع مختلفی از شبکه ‌های عصبی مانند شبکه عصبی فازی، شبکه عصبی سیال، شبکه عصبی فید فوروارد و شبکه عصبی کانولوشن شکل گرفته اند. شبکه های عصبی را می توان با بینایی ماشین برای دستیابی به اتوماسیون ترکیب کرد.
این سیستم در هوشمند سازی پارکینگ در تشخیص کارآمد پلاک‌ها در ویدیوهای بلادرنگ استفاده شدند. فناوری در حال تکامل دیگری مانند شبکه های عصبی کانولوشنال وجود دارد که تصاویر را به عنوان ورودی می گیرد و در تجزیه و تحلیل تصاویر کارآمدتر است. شبکه‌های عصبی کانولوشنال همراه با بینایی ماشین برای گرفتن اطلاعات اشغال پارکینگ به طور موثر مورد استفاده قرار گرفته اند.
این سیستم، برای تسهیل یک وسیله نقلیه خودران استفاده شده است. این شبکه با استفاده از مجموعه ای از دوربین های متصل که جاده را در حین رانندگی مشاهده می کنند در هوشمند سازی پارکینگ آموزش داده شده است. این فناوری به عنوان یک ابزار کارآمد در پردازش داده عمل می کند در حالی که در جمع آوری داده ها در زمان واقعی نقش ندارد. بنابراین برای پارکینگ های باز و بسته با حداقل هزینه مناسب است.