从技术角度看城市停车难问题
liwen01 2023.08.13
前言
今年5月广西南宁慧泊停车事件闹得沸沸扬扬，最终以南宁市长道歉，公司整改，当地相关官员停职的方式收场。
城市停车难问题不是今天才有，城市停车解决方案也是五花八门各显神通，但为何问题依然得不到解决？
车主抱怨停车难，体验差，收费贵；运营商抱怨建设成本高，收益低；政府抱怨车辆乱停导致交通拥堵，影响市容市貌
城市停车难困境该如何解？是技术限制了还是解决方案有问题？
(一)根本原因分析
城市停车，主要涉及车主，运营公司和政府三个主体。导致现在停车难的根本原因是：城市现有机动车保有量与城市停车位数量的不匹配，停车位数量的增加赶不上机动车数量的增加。
要从根本上解决停车难问题，那就是增加停车位。可城市建设是一个复杂浩大的综合性工程，原有的房子不可能直接拆了用来建停车场，更不可能在旧房子底下再挖一个地下停车场出来。
所以在原有路外停车场的基础上，有了路侧停车方案,也就是规划在行车道两旁的停车位。
(二)行业现状
除了前面提到的广西南宁慧泊停车公司做城市停车解决方案，实际上还有很多我们耳熟能详的大公司都有涉及到该领域。主要可以分为：以安防起家的海康，大华；以通信为基础的中兴，华为，以移动网络运营为核心的移动，电信、联通，还有传统停车运营商捷顺等等。
有的是提供整个城市级的解决方案，有的是只做停车场和园区停车方案，还有些是以提供技术和服务的方式参与进来。
(1)路外停车
停车场，园区停车，城中村等停车，可以概括为路外停车，这部分其实现在已经有一些做得很好了，因为它的技术实现简单，做好出入口管理系统就可以满足基本需求，好一点的还有车位引导及反向寻车系统。
路外停车的特点是，多在居民区或是办公区，拉网布线非常方便。我们看到的停车场出入口门闸和摄像机一般使用的都是常电的设备。
(2)路侧停车
路侧停车方案,也就是规划在行车道两旁的停车位，这类车位，因为没有固定的出入口，所以没法统一管理，只能单个车位地去监管。针对这类应用场景，有出现过四五代的解决方案。大致可以分为：
- 地磁+人工方案
- 地磁+球机方案
- 视频桩方案
- 高位相机方案
- 路牙机方案
路侧停车需要面对的主要问题是：
- 不方便拉网布线
- 影响市容市貌
- 容易受雨雾天气及环境影响
- 收费困难
- 单设备只能覆盖单个车位(高位可以覆盖多个)
- 建设成本高
- 设备维护成本高
- 摄像头识别率受限
(三)地磁方案
(1)模块组成
地磁 + BN-IoT/zigbee + 运维人员
每个车位都安装有一个地磁和通信模块，地磁是用来检测车位上是否有车，BN-IoT/zigbee 是通信模块。
通信模块: 一般是地磁+NB-IoT组合方式，也有使用地磁+zigbee的方案。如果使用zigbee模块，需要在不远处设置网络中继模块。
检测模块: 为了应对积雪积水或是周围有强电干扰的情况，有些地磁模块中有集成超声波检测模块，当地磁检测失效的时候，切换为超声波检测。
(2)实现原理
地磁模块检测车位上是否有车，当检测到车辆进入或是离开的时候，地磁将车位状态通过通信模块传输到停车管理平台，平台收到消息后，再将该信息通知现场的运维人员，运维人员通过手持PAD手动录入停车信息，比如：车牌号，停车开始结束时间等。
停车结束，车主离开的时候，可以直接向现场的运维人员缴费，也可以通过手机应用缴费。一般一个运维人员需要负责多个车位的管理，有些甚至是一个人管理一个路段。
(3)优点
- 无需布线，施工方便
- 识别率高
- 建设成本低
(4)缺点
- 人工管理成本高
- 现场运维人员与车主容易就收费问题起冲突
- 欠费追缴困难
地磁+人工停车方案
(四)视频桩方案
(1)模块组成
摄像头 + 超声波/毫米波/TOF激光 + 以太网/4G/wifi
摄像头: 用来抓拍车牌，以及车辆进入离开车位时候拍照录像取证
检测模块: 这里可以使用超声波，毫米波，TOF激光模块，用来检测车辆进入与离开
通信模块: 通信模块是根据设备的供电模式来决定的，如果是常电设备，一般是使用以太网，如果是低功耗设备一般是使用4G模块，如果使用wifi，需要在附近不远处布局路由器作为网络中继。
(2)实现原理
这里有两种实现方式，根据常电设备与低功耗设备有所区别
常电设备，因为不用过度地考虑功耗问题，所以它的摄像头可以一直开着，可以通过图像实时检测识别技术检测车辆的进入与离开。当检测到车辆进入的时候，图像检测车辆车牌，然后将车牌和开始停车时间等信息上传到停车管理平台，车辆离开的时候，再将车辆离开时间及其取证图像信息上传到管理平台。平台根据停车开始结束时间产生账单，将账单推送给车主，车主通过APP的方式进行缴费。
低功耗设备，因为需要考虑功耗问题，所以正常状态下，摄像头是处于关闭的状态，只有当检测模块探测到有车辆状态变化的时候，才启动摄像头进行拍照录像，车牌检测识别等操作。
(3)优点
- 不需要现场人员录入车牌，也不需要现场人员收费，实现现场人员与钱分离
- 人工管理成本较低
(4)缺点
- 建设成本很高，一个车位需要配置一台设备
- 影响市容市貌，施工难度大，需要市政部门审批
- 安装在人行道上，对行人有一定影响
- 容易遭人为破坏
- 车主容易跑单，停车不缴费
- 欠费追缴困难
视频桩停车方案
(五)路牙机方案
(1)模块组成
摄像头 + 超声波/毫米波/TOF激光 + 4G
路牙机方案与视频桩方案类模块组成类似，不同的是目前市面上的路牙机都是低功耗设备，是摄像头+探测模块+4G模块的方式。
(2)实现原理
实现原理与视频桩的低功耗设备是类似的，主要的区别是它们的安装方式和安装位置不一样。视频桩多数是安装在人行道或是绿化带边上，路牙机是安装在路牙上。
(3)优点
- 不需要现场人员录入车牌，也不需要现场人员收费，实现现场人员与钱分离
- 人工管理成本较低
(4)缺点
- 建设成本很高，一个车位需要配置一台设备
- 与视频桩相比，对行人影响小，市容市貌影响较小
- 容易遭人为破坏
- 车主容易跑单，停车不缴费
- 欠费追缴困难
- 因为安装位置低，设备容易被车辆刮撞到，下雨涨水容易泡水，对设备结构要求很高
路牙机方案
(六)高位摄像机方案
(1)模块组成
超高清摄像机+以太网/4G
高位相机方案与我们在路上看到的监控摄像机类似，需要立杠，然后将摄像头伸出道路一侧，一般是常电供电，4G模块访问网络。
该类摄像机，因为是使用常电，所以设备端的处理能力一般都是比较强的，目前一台摄像机可以管理4~8个车位。
(2)实现原理
摄像头安装在路面上空，使用算法实时监控多个车位的状态，当有车停入或使出车位的时候，摄像机将停车信息上传到停车平台，停车平台产生账单推送给车主，车主缴费完成整个流程。
(3)优点
- 不需要现场人员录入车牌，也不需要现场人员收费，实现现场人员与钱分离
- 人工管理成本较低
(4)缺点
- 需要立杆拉电，建设成本很高
- 安装施工复杂，需要市政审批
- 车主容易跑单，停车不缴费
- 欠费追缴困难
高位摄像机方案
(七)走不出的困境
我们上面介绍了现在主流的4种停车解决方案，地磁是比较传统以人工为主体的解决方案；路牙机，视频桩，高位相机解决方案，都是结合车辆车牌图像检测识别算法相关的解决方案，解决了现场人工抄牌的问题，但它们又是都有各自的各种限制。
前面提到的：车主抱怨停车难，体验差，收费贵；运营商抱怨建设成本高，收益低；政府抱怨车辆乱停导致交通拥堵，影响市容市貌，为什么会这样呢？
车主停车难，是应为车位供应不足导致的，为了缓解车位紧张的问题，后面出现了路侧停车的方案。但是路侧停车与停车场或是园区停车有很大的不同。
停车场停车，只要管理好了出入口就可以了，不存在车主不缴费欠费问题，建设成本也很低，对于这部分停车，运营商基本上是稳赚的，当然也不排除各相关单位收入分成导致运营公司入不敷出问题。
路侧停车，它要面对的问题就多很多了，首先是前端数据采集部分的技术还不成熟，还是需要人工辅助。就目前设备端的技术而言，单体设备成本还很高，导致整体的建设维护成本很高。另外，存在很多车主停车了，不缴费直接开走，欠款了也很难追回。这部分运营公司想赚钱，确实很困难。
现在城市级别的停车解决方案，基本上都是政府授权，运营公司带资建设运营，收益再与政府分成，还存在欠款回收不了的问题，所以运营商抱怨的建设成本高收益低也是实情。
个人认为，解决这个困境的关键在于前端技术的发展，但就目前而言，技术和方案都还不成熟。
结尾
不管广西南宁慧泊停车事件是以何种方式收场，都解决不了现实停车难的困境，我并没有在为这个公司做辩驳的意思。市长道歉，公司整改，地方官员停职，只不过是民意危机下找的一个发泄口，发泄完之后又能怎样？不收费就可以解决停车难问题？收取巨额停车费就能约束部分人不开车出门？
慧泊走了之后还会有喜泊、乐泊、爱泊、智泊等等各种泊车公司进来，如果前端技术问题解决不了，成本降不下来，车位供应提不上来，城市停车难问题就会一直困扰着大家。
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