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在德國(guó)城市，平均需繞行4.5公里左右才能找到地方停車,。德國(guó)聯(lián)邦汽車交通局稱,，這意味著,，一輛每公里排放約140克二氧化碳的普通汽車在尋找停車位的過程中，將不必要地排放至少630克二氧化碳,。頻繁地停停走走也會(huì)大幅增加排放量,。

百分之三十的車流量

車位不足造成了許多不良后果，譬如,，排放尾氣和顆粒物,、制造噪音，以及令駕駛員備感沮喪,、身心疲憊等,。Marcus Zwick是西門子交通集團(tuán)智能停車位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，他說：“取決于城市規(guī)模,，尋找停車位的車輛約占車流總量的30%,。如果我們想在未來解決全球各大城市的停車難問題，僅靠新建停車場(chǎng)和提倡騎車是不夠的,。”問題嚴(yán)峻,。2014年，德國(guó)的客運(yùn)交通量比2013年增長(zhǎng)了1.4%,；據(jù)德國(guó)聯(lián)邦交通和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施部稱,，2015年這個(gè)數(shù)字還將提高1%。

正因如此,，自2013年10月以來,，Zwick和幾位同事一直在潛心研制能夠解決這個(gè)問題的新辦法。2014年11月在慕尼黑召開的歐洲城市網(wǎng)絡(luò)年會(huì)上,，這個(gè)名為“高級(jí)停車位管理系統(tǒng)”的解決方案成功亮相,。這個(gè)解決方案將雷達(dá)傳感器集成到路燈中或安裝到建筑物上，以持續(xù)監(jiān)測(cè)分布在城市各個(gè)角落的停車場(chǎng),，并將停車位占用情況發(fā)送至軟件系統(tǒng),。交通主管部門將收集這些信息并實(shí)時(shí)將之轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)用程序運(yùn)營(yíng)商。這樣一來,，通過諸如智能電話,、平板電腦或?qū)Ш窖b置等終端，每條道路上的駕駛員都能知道哪里有空車位,。

將來,，駕駛員通過在智能手機(jī)或?qū)Ш窖b置上輸入目的地，即可知道附近是否有車位并查明車位的位置,。

地面?zhèn)鞲衅?/strong>

用傳感器來監(jiān)測(cè)街道并記錄停車位使用情況的做法,，其實(shí)并不新鮮。譬如,，在倫敦威斯敏斯特區(qū)開展的一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目正在試用3,000只地面?zhèn)鞲衅?。這些嵌在瀝青路面中的傳感器只是記錄其上方是否有東西,，而并不測(cè)量車輛的大小或位置。但一旦下雪或地面?zhèn)鞲衅髅缮蠅m土,，大多數(shù)傳感器都會(huì)停止發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù),。高級(jí)停車位管理系統(tǒng)研發(fā)項(xiàng)目的硬件開發(fā)負(fù)責(zé)人Florian Poprawa博士解釋道，“所以,，我們想到了不從下方,，而從上方來監(jiān)測(cè)街道。”

城市可以在路燈柱上安裝雷達(dá)傳感器,，用于監(jiān)測(cè)停車位,。
無需花費(fèi)高昂成本新建基礎(chǔ)設(shè)施。

雷達(dá)傳感器

西門子專家選擇在這個(gè)項(xiàng)目中使用基于雷達(dá)的傳感器,，此舉得到了德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境部的支持,。Zwick表示，“雷達(dá)傳感器的分辨率的確低于常規(guī)監(jiān)視攝像頭,，但它們具備其他優(yōu)點(diǎn),。”譬如，由于分辨率很低,，它們只能記錄簡(jiǎn)略的圖像,。他解釋道，“這可保護(hù)路上往來人群的個(gè)人隱私,。”此外,，相比地面?zhèn)鞲衅鞫裕走_(dá)傳感器不太容易受到霧,、雨,、照明條件變化和冬季天氣等的影響，并且更加經(jīng)濟(jì)劃算,。

識(shí)別空車位

Poprawa回憶道,，“*次，我們監(jiān)測(cè)了辦公樓前面的停車區(qū),，我們將一個(gè)裝有雷達(dá)傳感器的盒子安裝在辦公室窗戶旁邊。這個(gè)盒子跟汽車輪胎差不多大,。”Poprawa的同事開發(fā)出這種傳感器,，現(xiàn)在，他們可以在顯示器上實(shí)時(shí)觀察彩色顯示的汽車停放情況,。正在行駛或停止不動(dòng)的車輛,，顯示為紅色，空車位顯示為藍(lán)色,。

監(jiān)測(cè)過程的基本原理很簡(jiǎn)單,。成人拳頭大小的傳感器電路板,，在預(yù)定空間內(nèi)發(fā)射微波，微波在撞到障礙物后,，反射回傳感器,。然后，傳感器利用算法,，計(jì)算出停車位內(nèi)是否有物體,，以及它的大小和位置。Poprawa解釋道,，“瀝青路面持續(xù)不斷地將微波反射回傳感器,。當(dāng)汽車駛?cè)肫漕A(yù)定空間時(shí)，微波反射回傳感器的方式將有所不同,。”個(gè)人輻射暴露量遠(yuǎn)低于法定限值,。

開發(fā)這種高頻傳感器是一個(gè)艱巨的挑戰(zhàn)。要知道,，這種傳感器必須能夠與其“同事”通信,，并且要足夠小，才能安裝到路燈上,，此外,，它還必須易于制造和安裝。Poprawa說：“傳感器由天線,、模擬電子系統(tǒng),、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和信號(hào)處理元件構(gòu)成。應(yīng)當(dāng)可以輕而易舉地將之集成到城市基礎(chǔ)設(shè)施中,。”

Florian Poprawa解釋道：“傳感器由天線,、模擬電子系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和信號(hào)處理元件構(gòu)成,。”他希望能直接將傳感器安裝到路燈上,。

直接安裝到路燈上

其原因很簡(jiǎn)單。傳感器非常小巧,，因此可以將之安裝到路燈上,，并由路燈為其供電。它們也可以安裝到路桿或建筑物外墻上,。它們可以從高處監(jiān)測(cè)大約30米長(zhǎng),、9米寬的區(qū)域，這相當(dāng)于排成行停放著的大約5到7輛汽車,。Poprawa指出,，“不過，我們可以根據(jù)需要，靈活地改變監(jiān)測(cè)區(qū)域的大小,。”與攝像頭和超聲波傳感器不同的是,，可以用塑料外殼來保護(hù)雷達(dá)傳感器，而不會(huì)干擾雷達(dá)波束,。因此,，這種傳感器能夠融入城市環(huán)境，讓人渾然不覺,。

聯(lián)網(wǎng)通信：雷達(dá)傳感器（本圖中以點(diǎn)表示）監(jiān)測(cè)停車位,，以確定其是被占用還是空閑，并向控制中心報(bào)告監(jiān)測(cè)結(jié)果,。這些信息被實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給道路使用者,，通過智能電話或?qū)Ш窖b置，引導(dǎo)他們找到空車位,。

自學(xué)習(xí)系統(tǒng)

如何將這種傳感器生成的信息傳送給未來的駕駛員,？傳感器將通過移動(dòng)式無線電通信，將其數(shù)據(jù)發(fā)送至控制中心的軟件,。在這里,，將通過計(jì)算停車位的實(shí)時(shí)占用狀態(tài)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)換為明白易懂的信息,。結(jié)合智能電話或?qū)Ш窖b置提供的位置和目的地?cái)?shù)據(jù),，車輛將被指引至最近的空車位。

這款軟件的特殊特性是它采用了自學(xué)習(xí)系統(tǒng),。它能夠識(shí)別出停車位按反復(fù)出現(xiàn)的相同周期被占用的情形,，譬如，在一天當(dāng)中的某幾個(gè)時(shí)段或一個(gè)星期內(nèi)的某幾天,，停車位是否經(jīng)常被占用或很少被使用,。然后，它將根據(jù)這些信息,，計(jì)算出關(guān)于道路使用者到達(dá)特定目的地時(shí)可能遇到的停車位情形的預(yù)測(cè),。

輕松停車

Zwick說：“高級(jí)停車位管理系統(tǒng)也有助于緩解城市停車壓力，優(yōu)化分布停車位,。”這涉及基于一天當(dāng)中的時(shí)段,、一星期中的各天和停車時(shí)長(zhǎng)等的自動(dòng)定價(jià)模式。譬如,，對(duì)于車流量較低的街道,，路邊停車位的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)可能低于車流量大的主要街道。這樣一來,，各個(gè)不同社區(qū)間的停車分布可能更加均勻，城市、駕駛員和居民都將從中受益,。

這個(gè)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)顯著,。道路使用者能夠更加快捷、容易地找到停車位,，在大城市里駕車將更輕松,。噪聲和排放都將降低。

在投入日常使用之前,，在試驗(yàn)室里對(duì)高頻傳感器執(zhí)行了功能檢查,。

不僅如此。未來,，這個(gè)系統(tǒng)可能添加許多不同功能,。譬如，西門子專家可以想象,，為汽車配備RFID芯片,，以提高住宅區(qū)私家停車位的透明度。出發(fā)前,，駕駛員可以使用連接至這個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用程序來查明其目的地區(qū)域內(nèi)的停車場(chǎng),，以及有哪些是私家停車位。這個(gè)思路的一個(gè)方面已經(jīng)得到檢驗(yàn)：安裝在街上的RFID傳感器讀取車輛芯片,，安裝在人行道上的LED顯示屏顯示駕駛員是否有權(quán)在某個(gè)車位停車,。

這個(gè)系統(tǒng)還能借助使用雷達(dá)傳感器發(fā)送的測(cè)量數(shù)據(jù)的執(zhí)行軟件，指引交通督導(dǎo)員找到違章停放的車輛,，幫助他們提高工作效率,。另外一個(gè)特性可能允許駕駛員使用RFID碼來支付停車費(fèi)。未來,，這個(gè)功能將自動(dòng)精確計(jì)算停車費(fèi),，而無需現(xiàn)金支付。這將精簡(jiǎn)手續(xù),，減少停車票的打印,，為城市節(jié)省資金。

雷達(dá)傳感器可以幫助城市高效地找到違章停放的車輛,，如停放在非機(jī)動(dòng)車道或殘障人士車位的車輛,。

遠(yuǎn)不止停車位管理

Poprawa表示，“這個(gè)系統(tǒng)能做的不只是停車優(yōu)化,。”可以想象,，傳感器將實(shí)現(xiàn)更多功能，如測(cè)量交通流量,、優(yōu)化自主車輛導(dǎo)航,，或者向電動(dòng)汽車駕駛員提供關(guān)于充電站的信息。Zwick補(bǔ)充道，“當(dāng)然,，我們想要確保那些無法在目的地周邊找到空車位的駕駛員,，改為搭乘公共交通工具。”還有可能將交通密度信息發(fā)送給城市路燈系統(tǒng)控制中心,。然后,，路燈系統(tǒng)控制中心將根據(jù)不斷變化的交通需求來調(diào)節(jié)照明。他總結(jié)道,，“因此,，我們的停車位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以在未來的智能城市發(fā)揮重要作用。”

西門子的這個(gè)解決方案尚未得到廣泛檢驗(yàn),，但2015年春季將在柏林發(fā)起一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目,。在這個(gè)項(xiàng)目中，將為一個(gè)長(zhǎng)100多米長(zhǎng)的路邊停車區(qū)配備傳感器,。Zwick說：“停車難問題影響著每一座大城市和其中的每一位居民,。我們樂觀地認(rèn)為，未來我們也可以用這個(gè)系統(tǒng)來緩解其他城市的停車難題,。”