一种多道闸的停车场实时路径分配方法及系统与流程

本发明涉及交通控制，具体来说，涉及一种多道闸的停车场实时路径分配方法及系统。

背景技术：

1、随着城市化进程的加速，汽车拥有量大幅增加，导致停车需求剧增，在许多城市，汽车数量迅速超过了停车位的供给能力，给城市交通和居民生活带来了诸多挑战。因此，在城市规划中，应充分考虑到停车需求，并合理规划停车位的数量和分布，根据不同区域的需求和交通流量，合理确定停车位的布局和容量，以满足日益增长的停车需求；同时，为了充分利用有限的土地资源，建设多层停车场和地下停车场，以提高停车位的利用效率，缓解停车难的问题，促进城市交通的有序发展。

2、为了缓解停车场入口和出口处的压力，并提供更好的车辆流动性和引导，停车场采取了多道闸的配置措施。然而，由于停车场内存在多个入口、出口和通道，车主在停车场内往往难以准确找到符合他们需求的空闲停车位，导致时间浪费和不必要的延误，并降低了停车效率。此外，用户在停车场内寻找空闲停车位时，可能会发现停车位已经被其他车辆占据或停放不规范，需要用户额外花费时间寻找其他符合要求停车位，增加了时间成本和不便利性，影响其他车辆的通行，容易造成交通堵塞和事故。

3、针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、针对相关技术中的问题，本发明提出一种多道闸的停车场实时路径分配方法及系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

2、为此，本发明采用的具体技术方案如下：

3、根据本发明的一个方面，提供了一种多道闸的停车场实时路径分配方法，该多道闸的停车场实时路径分配方法包括以下步骤：

4、s1、获取预约车辆信息，根据预约车辆信息提取用户的需求；

5、s2、获取停车场的位置信息，对停车场进行区域划分，并收集划分区域内的实时数据；

6、s3、通过分析实时数据和用户需求，确定最优空闲停车位，使用停车场路径分配算法计算用户当前位置到空闲停车位的最优路径；

7、s4、将分配的最优路径通过车载导航实时推送给用户，并根据实时数据调整最优路径。

8、可选地，通过分析实时数据和用户需求，确定最优空闲停车位，使用停车场路径分配算法计算用户当前位置到空闲停车位的最优路径包括以下步骤：

9、s31、分析实时数据，获取空闲停车位区域数据，并结合用户需求，确定待停车区域；

10、s32、获取用户当前位置，使用停车场路径规划算法，计算用户当前位置到待停车区域内空闲停车位的最短路径；

11、s33、对于最短路径相等的空闲停车位，使用停车路径演化算法进一步优化，确定最优空闲停车位；

12、s34、使用停车场路径算法计算最优空闲停车位，得到最优路径。

13、可选地，对于最短路径相等的空闲停车位，使用停车路径演化算法进一步优化，确定最优空闲停车位包括以下步骤：

14、s331、基于用户当前位置到待停车区域内空闲停车位的最短路径，识别出最短路径相等的空闲停车位，形成空闲停车位数据集；

15、s332、从空闲停车位数据集中提取空闲停车位的特征数据，将特征数据定义为不同的目标权重函数；

16、s333、通过停车位目标算法和将不同目标权重函数组合成一个多目标函数；

17、s334、使用改进的多目标优化算法对多目标函数进行优化处理，从中获取一个空闲停车位作为最优空闲停车位。

18、可选地，基于用户当前位置到待停车区域内空闲停车位的最短路径，识别出最短路径相等的停车位，形成空闲停车位数据集包括以下步骤：

19、s3311、根据待停车区域内空闲停车位的最短路径，提取空闲停车位的节点列表；

20、s3312、结合实时数据，通过计算空闲停车位节点在最短路径上的相似度，识别出最短路径相等的空闲停车位；

21、s3313、将识别出的最短路径相等的空闲停车位信息整合成空闲停车位数据集。

22、可选地，结合实时数据，通过计算空闲停车位节点在最短路径上的相似度，识别出最短路径相等的空闲停车位的计算公式为：

23、

24、式中， x j表示第 j个最短路径的值；

25、 x k表示第 k个最短路径的值；

26、 j s表示第j个最短路径的值与第 k个最短路径的值之间的相似度总和；

27、n表示最短路径的总数值；

28、 j表示第 j个最短路径；

29、 k表示第 k个最短路径；

30、表示第j个最短路径的值与第 k个最短路径的值之间的欧氏距离的平方；

31、表示缩放参数；

32、表示最短路径的敏感度值。

33、可选地，从空闲停车位数据集中提取空闲停车位的特征数据，将特征数据定义为不同的目标权重函数包括以下步骤：

34、s3321、从空闲停车位数据集中提取空闲停车位的特征数据，并进行预处理；

35、s3322、将预处理后的每个特征数据分别定义为一个单独的目标函数，根据用户需求，对每个目标函数赋予权重；

36、s3323、按照目标函数的权重对每个目标函数进行计算，获取不同的目标权重函数。

37、可选地，使用改进的多目标优化算法对多目标函数进行优化处理，从中获取一个空闲停车位作为最优空闲停车位包括以下步骤：

38、s3341、将空闲停车位数据集作为初始种群，使用空闲停车位目标算法进行迭代更新，并在迭代中，结合多目标适应度函数对空闲停车位进行评估；

39、s3342、预设停止准则，判断是否达到预定的迭代次数，若未到达预定的迭代次数，则继续进行迭代更新，若达到预定的迭代次数，则停止迭代更新；

40、s3343、根据迭代更新结果得到一组空闲停车位，并从中获取一个空闲停车位作为最优空闲停车位。

41、可选地，将空闲停车位数据集作为初始种群，使用空闲停车位目标算法进行迭代更新，并在迭代中，结合多目标适应度函数对空闲停车位进行评估包括以下步骤：

42、s33411、利用模拟退火算法对空闲停车位数据集进行优化处理，并将优化处理后的空闲停车位作为多样性的初始种群；

43、s33412、通过多目标适应度函数计算空闲停车位适应度值；

44、s33413、从空闲停车位适应度值获取两个特定空闲停车位适应度值和随机空闲停车位适应度值，将两个特定的空闲停车位的适应度值分别与随机选出的空闲停车位的适应度值进行比较；

45、s33414、根据比较结果，选择两个特定的空闲停车位中适应度值高的空闲停车位作为下一代的父代；

46、s33415、对父代进行模拟二进制交叉和多项式变异操作，生成新的空闲停车位；

47、s33416、计算新的空闲停车位的适应度值，并将其与父代组合成下一代种群。

48、可选地，将分配的最优路径通过车载导航实时推送给用户，并根据实时数据调整最优路径包括以下步骤：

49、s41、将分配的最优路径的停车位信息通过车载导航实时推送给用户，用户按照最优路径前往空闲停车位；

50、s42、用户按照最优路径前往空闲停车位的过程中，持续获取空闲停车位的实时数据，并对实时数据进行分析；

51、s43、根据实时数据的分析结果，判断选定的最优空闲停车位是否被占用；

52、s44、若最优停车位被占用，则结合实时数据重新计算最优空闲停车位和最优路径，并将计算结果重新推送至用户，若最优停车位没有被占用，则按照优路径前往空闲停车位。

53、根据本发明的另一个方面，还提供了一种多道闸的停车场实时路径分配系统，该多道闸的停车场实时路径分配系统包括用户需求获取模块、停车场区域划分模块、最优路径计算模块及最优路径分配模块；

54、用户需求获取模块、停车场区域划分模块、最优路径计算模块及最优路径分配模块之间依次连接；

55、用户需求获取模块，用于获取预约车辆信息，根据预约车辆信息提取用户的需求；

56、停车场区域划分模块，用于获取停车场的位置信息，对停车场进行区域划分，并收集划分区域内的实时数据；

57、最优路径计算模块，用于通过分析实时数据和用户需求，确定最优空闲停车位，使用停车场路径分配算法计算用户当前位置到空闲停车位的最优路径；

58、最优路径分配模块，用于将分配的最优路径通过车载导航实时推送给用户，并根据实时数据调整最优路径。

59、本发明的有益效果为：

60、1、本发明通过获取预约车辆信息并提取用户需求，可以更好地了解用户的停车需求，提供个性化的停车服务，帮助用户更准确的分配停车位，并通过停车场路径分配算法提供最优的停车路径，减少用户寻找停车位的时间，提高停车效率，从而显著改善用户的停车体验，优化停车位的利用率，减少拥堵情况，提高停车场的运营效率。

61、2、本发明通过对停车场进行区域划分，可以更好地组织和分配停车位，每个区域根据不同的需求和特点进行设置，使用户更容易找到适合自己需求的停车位，能够更有效地利用停车位资源，提高停车位的利用率，同时，便于停车场管理者更好的监控和控制车辆、人员的流动，有助于防止不必要的混乱和事故发生，提高停车场的安全性。

62、3、本发明通过结合停车场内部的实时数据和用户需求选取最优的路径，不仅能够为每位用户提供个性化的停车路径，满足其具体的停车偏好和要求，提高用户停车体验的个性化程度，还可以实时监测停车位的占用情况和空闲状态，从而更有效地选取最优路径，为用户提供即时有效的停车解决方案，减少用户寻找停车位的时间，提高停车效率。