难点及解决方案

摘要：城市级智慧停车信息化平台旨在解决城市停车资源的统筹与规划，实现停车场出入缴费的一码支付、车位信息的实时查询以及车位共享预约等便民功能。该平台不仅实现了停车泊位的信息化，更重要的是融合了停车场出入口的智能硬件和软件、公共停车场泊位的智能化硬件与软件、以及人工智能车牌识别技术、停车收费运营策略等。此外，有条件的城市在解决城市停车问题的同时，整合了充电加油、自助洗车、车辆保险、有停车场的高端酒店、旅游景区门票、外卖与约车、公交地铁换乘等出行综合信息，打造城市级停车生态圈一站式服务，为车主提供更加便捷的出行体验。

关键词：城市级智慧停车；一码支付；充电一体化；信息安全；生态产业

建设城市级智慧停车信息化平台是为了应对城市出行停车难题，特别是工作时间内车位严重不足的问题。该平台实现了公共停车资源与第三方停车场泊位互联互通，形成统一的城市停车“一张网”，提供车位一键查询、预约、共享和缴费一码支付等功能，提升车位利用率和管理效率。平台的建设可以由政府主导或社会资本驱动，以确保政策执行和资源配置的合理性，同时引入市场化运作的效率和创新能力。核心在于解决投资与收益的平衡，并通过技术创新和优化运营策略，有效缓解车位不足的问题，提升市民的出行体验和生活质量。

作者通过十多年的城市级智慧停车学术研究与技术应用，分析并总结了建设城市级智慧停车信息平台的“十核心”，并针对其中涉及到的技术难点提出了相应的解决方案。

一、停车场库数据整合与标准化

技术难点：各停车场库数据接入问题。具体表现为一个城市不同停车场使用的智能停车设备和管理系统各异，数据格式不统一，接入难以集成。本技术难点可以通过接口开发来解决，但也有企业之间利益或者数据资产归属等主观因素的影响。

解决方案：打造城市级智慧停车系统，必须制定统一的数据接口标准和协议，通过物联网技术将各类停车资源（包括路内泊位、公共停车场库以及第三方停车场库）接入统一的城市级智慧停车信息化平台，实现全市停车数据互联互通。西安市解决该问题的方案为两步走，第一步起草制定了“西安市地方停车标准”，第二步下发有关促进通知，各区县统一配合，两种方法联合解决了该问题。其中，地方标准需要从数据接入标准路内公共停车场部分、数据接入标准封闭停车场部分、接入安全规范标准、交换共享标准规范等四部分组成。

图1 城市级智慧停车相关地方标准

第三方停车场的数据接入主要有两种方式。部分城市通过下发行政文件，强制要求统一接入；其他城市则采取市场化方式，由各停车企业或物业公司之间自行协商，实现停车资源的合作共享。

二、海量数据的处理与存储

技术难点：动态数据和历史数据量庞大，尤其是欠费数据。对于省会城市或汽车保有量超过100万辆的城市而言，每年产生的数据条数可达数亿条，每天的数据增量甚至超过100万条。其次，停车场库出入口设备和管理软件的多样性增加了数据接入和整合的复杂性，这也是影响海量数据质量的一个重要因素。如何保证这些数据能够快速存储，并且能够便捷查询，是海量数据处理的核心问题。同时，需要确保数据能够长期存储，甚至永久保存，因为在缴纳停车费时，必须能够快速查询出车主的全部欠费金额或完整的历史记录。

图2 城市级智慧停车系统界面

解决方案：根据数据的实际用途和查询方式，在数据接入时需要按照不同维度进行分层存储。我们将数据分层为原始数据和结果数据，并按照车牌号、时间等维度进行分库分表。在数据处理过程中，引入流批一体的数据处理引擎，以确保数据能够快速存储和检索。

三、实时监测与信息更新

技术难点：车位状态实时动态变化，需要高效、准确地收集和更新车位占用信息。尤其是每个车位所使用的智能设备的准确性，直接影响到车位信息数据的质量。

解决方案：部署智能传感器（如地磁感应器、高位视频等设备），结合5G网络提供高速低延迟的数据传输，确保车位状态信息实时同步至云端平台。停车泊位的智能化设备主要有以下几种：车位地磁、车位平板锁、高位视频、低位视频、路牙相机，配合设备有手持PDA、ETC、巡检车、巡检机器人等。

图3 城市级智慧停车不同类型硬件

四、车位资源优化分配

技术难点：在海量车位中如何快速匹配需求、合理调度和引导车辆，以提高车位利用率，是城市级智慧停车信息化平台的核心问题。根据车位所在的APP定位或用户输入的定位信息，系统需要能够迅速查询并提供符合条件的车位资源。

解决方案：运用大数据分析和人工智能算法，预测停车需求热点区域，并构建动态定价模型。同时，通过导航服务为车主提供最优停车路径建议。通过APP和小程序，为车主推荐附近占用率低、价格优惠的泊位资源，利用价格杠杆引导车主选择合适的泊位停车。对于使用第三方接入的地图级泊车系统，根据车位需求定位，通过智能算法自动生成并推送符合条件或意向的车位信息，供车主点击或语音选择。

图4 城市级智慧停车某一个版本APP界面

五、支付结算及财务管理

技术难点：处理大规模的停车缴费交易，防止跑单、欠费等问题，并保证资金安全。同时，还需要处理各区、各租户的资金清分或者退费等问题。

图5 城市级停车平台中的某一个版本的后台界面

解决方案：建立安全便捷的电子支付系统，支持多种支付方式（如扫码支付、无感支付、预付费、ETC、跨区县跨市缴费等），并对接信用体系以强化追缴机制。同时，联动公共停车场和经营性停车场进行欠费追缴，并通过智能呼叫和短信提示等方式进行常态化欠费提醒。通过引入银行的清分结算系统，实现各区和各租户的资金清分和退费处理。

图6 城市级平台与区县或者第三方物业二清结算流程

市级智慧停车平台对账清分体系首先完成市级平台与银行的对账，其次再完成区级或者第三方物业平台与市级平台的对账。对账完成后由区级平台或者第三方物业平台向市级平台提交确认分账请求，市级平台向银行发送清分请求，银行按照清分规则（市级平台与银行约定）进行清分，并将清分结果反馈给市级智慧停车平台，用于后续技术支撑、优化和账目服务。

六、多主体协同管理

技术难点：在共享预约业务中，涉及到集体和私营等多种性质的停车资源，权属复杂，协同运营难度大。该技术难点主要针对城市车位不足问题，引入城市车位共享业务。关联技术包括城市级智慧停车平台与共享停车场库信息平台的对接，车位业主和物业的管理，车位“一拖多”等方式的界定与管理，以及充电一体化等。

解决方案：建立多方参与的分配机制，通过政策引导和市场化运作，鼓励各方加入平台，形成统一的运营管理标准和服务协议。例如，在共享预约业务中，参与方包括业主、车主、物业、平台、中介等多方。通过灵活适配的利润分配机制，满足各方的利益诉求。

图7 城市级停车平台APP中的简化版本的预约流程

七、硬件设施的建设选择和城市级软件配备

技术难点：智能停车设施的安装成本高、施工难度大且易受人为破坏。根据不同城市的收费标准和缴费意识，需要选择不同的智能硬件，并配备不同的城市级停车系统。

解决方案：采用耐用、低成本且易于维护的智能停车设备；加强监管和保护措施，减少人为损坏；设计灵活的施工方案，尽量减少对市容市貌和行人通行的影响。例如，通过自研或合作研发、生产的方式，降低地磁和平板锁的生产成本。

一个城市的停车建设投资与收益平衡计算，需要从多方面进行综合分析、选择。

引入智能化设备的目的在于准确把控车位收费的“跑冒滴漏”，如果没有智能化设备，那么车位停车信息（车辆信息、入场时间、离场时间、电子告知单或者纸质告知单）收集将得不到准确的保障，甚至车辆离场都无法知晓，那么欠费一说也得不到准确的信息，追缴欠费就更无从谈起。基于以上现实，需要引入智能化硬件确保车辆入场和离场信息准确无误，常用的智能化硬件有四种，分别为“地磁+PDA”组合技术、无人值守的高位视频技术、视频桩技术和车位平板锁技术等。具体选择哪种技术主要取决于车位收费单价、车主缴费意识、车位收费率、城市整体规划、车位管理人工成本、路段限制自然条件等因素。 

一般城市停车建设由政府指定的城投集团或者相应的平台公司承接运营权，然后采用投资、建设与运营的方式或者转包给第三方采用BOT方式、委托经营等。投资收益计算方法主要按照等效车位投资计算。

（1）“地磁+PDA”技术。单车位地磁价格大约350-800元不等、安装并移车费用大约50-100元不等、PDA价格大约1200-2300元不等，车位划线大约50-120元不等（有冷喷和热熔两种方式），综合“地磁+PDA”的等效车位投资成本约550-1200元，除此之外，辅助巡检设备、智能化停车平台、综合平台显示大屏以及办公场地等综合投入。这种智能化停车建设方式适合停车收费单价小时1元以上、人工工资在3000元以下，车位停放率60%以上，政府相关职能部门配合督促缴费或者追缴欠费，综合投资收益回收周期预计3-5年。如果按单次收费3元以下停放标准管理，无法收回投资成本。

图8 城市级公共停车不同场景的智能化硬件方案

图9 适用于地磁与PDA或巡检操作模式

此种计费方式中地磁的目的为哪个编号的车位、何时被占用或者离开等能产生数据，但是车牌号码等车辆特征无法得知，需要配合手持机PDA或者巡检车、或者高位视频等进行车牌车标识别，采用推送信息或者打印停车通知单的方式完成，完整的计费系统（根据不同路段设置不同的计费规则）、PDA打单通知或者广告追加等。需要部署完整的城市级智慧停车信息化系统，才能将车位占用与否这样的信息转化为城市级道路车位收费管理、新能源车辆识别、充电桩部署、周边停车场规划设计等信息，服务政府、服务运营单位、通过APP做到车位级导航服务车主等。

（2）高位视频技术。该技术主要针对无人值守的停车抓拍记录方式，一般高位视频设备的价格约4600-19000元不等，适用车位6-8个，施工和立杆费用约1500-3500元不等，车位划线约50-120元不等（有冷喷和热熔两种方式），有的城市因为自觉缴费意识差，需要增加配合巡检车，巡检车的价格约4-12万元不等，除此之外，高位视频的识别准确率相对手持PDA较低，准确率差一些，综合高位视频技术的等效车位投资成本约4000-8600元之间。这种智能化停车建设方式适合停车收费单价小时3元以上、人工工资约3300元以下，车位停放率60%以上，政府相关职能部门配合督促缴费或者追缴欠费，综合投资收益回收周期预计5-10年。车收费单价小时3元以下的城市，不建议采用此方式，5年左右的时间内无法达到投资收益平衡。

图10 高位视频停车技术应用流程图

高位视频技术主要是通过抓拍相机，在视频识别模式下，对进入泊位的车辆进行识别，包括车牌、车身颜色、车辆进场和离场行为的识别。能够较为准确的识别出车牌号码、车身颜色、车辆进出场行为。高位视频相机在完成车辆的抓拍之后，通过NB-IoT网络将识别结果上传至云平台，车主和管理人员通过各自终端应用即可完成接下来的业务。高位视频能够自动完成车辆抓拍和泊位绑定，因此理论上可以实现完全的无人值守模式，从而节省人力，降低运营成本。

（3）车位平板锁技术。参考（1）和（2）计算方法，一般车位平板锁设备的价格约4200-8500元不等，这种车位锁只适合一个车位的管理，优点是减少人工投入、降低巡检频次或者采用视频远程安防监控、逃费率低等。综合等效车位投资成本约5000-10000元之间，同样适合停车收费单价小时3元以上、管理人工工资约5000元以下，车位停放率60%以上，治安条件相对好的城市，而且政府允许利用该设备追缴欠费，综合投资收益回收周期预计6-10年。车收费单价小时3元或者全天限价低于12元以下的城市，不建议采用此方式。选择此方式之前，要严格按照当地的停车管理条例，查询是否允许路内安装车位锁，避免安装完成后不符合相关的法律法规二次被拆等。

图11 车位平板锁应用流程图

车位平板锁技术主要通过锁板的升降来限制车辆离场，确保车辆在未交费之前不能离开，从而实现清缴欠费的目的。平板锁包括锁板、电池、太阳能光伏板、减速器、伺服电机、微波车辆检测器、蜂鸣器、扬声器、控制主板、二维码等组件。平板锁通过NB-IoT网络与云服务器通讯，通过云平台可以控制平板锁的上升和下降。车辆进入泊位后，平板锁在一定时间内自动升起（根据不同城市的免费市场设置的时间参数）。此时车辆无法离场，车主需扫描锁上的二维码并交清停车费用，平板锁才会自动打开（下降），车主即可自由离场。在泊位上没有车辆时，平板锁一直处于打开状态（下降）。

*以上设备价格或者安装费用等，来自于2024年5月30日作者询问多个不同厂家、施工单位得到的价格，仅供参考作为投资收益计算。

八、信息安全与隐私保护

技术难点：在收集、存储和使用用户数据时，如何确保信息安全，避免数据泄露。

解决方案：严格遵循相关法律法规，采取高级加密技术和严格的权限管理机制，保障用户数据的安全性和隐私权。在数据采集阶段，需明确告知用户并遵守相关法律规定；在数据传输层面，采用加密传输技术，并借助安全软件和硬件确保网络环境安全；在数据存储方面，采用加密存储和严格的权限管理，以保证数据的安全；在系统设计层面，遵守相关安全规范，合理分配权限和验证，同时对每一步操作进行记录，以便后期查询。

九、政策法规适应性

技术难点：需符合地方和国家的相关规划、审批程序和城市管理要求。

解决方案：与政府部门紧密合作，了解和遵守各项政策规定，在项目规划阶段就考虑合规性问题，确保项目的顺利推进和合法运营。其中最大的挑战就是动态调整，有的涉及价格、管理模式、收费机制等一些列问题。

*国家相关部委和各省市均有关于城市停车的不同法律法规，相关法律法规也可持续关注“静态交通研究院”微信公众号，6月15日期相继推出。

十、生态产业整合运营

技术难点：采用政策和市场相结合的方式，融合充电一体化、预约共享一体化、洗车一体化、酒店景区一体化、保险或者车辆关联产业，难度较大。

解决方案：除了适当的政府政策性支持外，需要大量采用市场与技术相结合的方式来处理生态产业运营。例如，充电桩接入一体化存在30多家充电桩接口协议，这部分无法实现停车集中协议。预约共享一体化也面临类似挑战。因此，需要大量的技术处理。建设城市级智慧停车平台是一项涉及多领域技术融合的任务，需要克服数据整合、智能化管理、安全保障等一系列挑战。通过持续的技术创新和完善的服务体系，才能有效地解决城市停车难题，提升城市交通效率和市民生活质量。

总结：在推进城市级智慧停车信息化建设的重点方向上，要实现破难、破题、破局，应加快推进民生出行停车保障和社会服务在优质均衡上实现新突破。切实发挥城市级智慧停车信息化平台的服务职能，加快落实市级停车管理“一张网、一张图、一个APP”，不仅要从业务侧深入了解车主和城市出行管理者的真实需求以及城市停车的运营策略，还要不断进行技术更新迭代，确保平台完全符合业务需求，打造适合本城市的智慧停车信息平台。此外，需要市民自觉缴费和正向宣传，以及政府的适时行政干预，才能不断提升人民群众在城市出行停车中的获得感和满意度。 

作者简介：史小辉，陕西乾县人，2011年毕业于西南交通大学，获博士学位，清华大学访问学者。西安建筑科技大学在职教师/西安建筑科技大学静态交通研究院院长，中国交通运输协会静态交通产业分会副会长。

研究领域为城市级静态交通信息化学术与产业双引擎研究。主持城市级停车物联技术与运营技术项目涉及37个城市、服务车主2600多万、静态交通数据数亿条，包括上海、西安（市级平台，以及高新区、临潼区、碑林区、莲湖区、浐灞生态区、灞桥区、蓝田县等）、张掖、陇南一区八县、长春、拉萨、珠海、澳门等城市与地区，且以技术转化到城市运营。申请城市级停车各类知识产权40余项、发表论文20余篇、专著2部、标准7项。