一种基于云平台的停车推荐系统及方法
本发明涉及一种基于云平台的停车推荐系统及方法，属于智能交通管理。
背景技术：
1、
2、近年来，智慧停车作为应运而生的产物，主要通过电子导航的方式，基于停车用户的需求以及停车场的情况，最终将停车用户引导至某个停车场。由于该技术手段基于固定的停车场状态和用户需求来实现停车引导，无法随着停车场状态和用户需求的变化进行动态调整，导致停车推荐效果不好，用户体验感差。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于云平台的停车推荐系统及方法，该系统及方法能够随着停车场状态和用户需求的变化而进行动态调整，从而更好地满足用户的需求、提高体验感，进而有效解决或缓解停车困难的问题。
2、为了实现上述目的，本发明提供一种基于云平台的停车推荐系统，包括停车场端、停车用户端和云平台，所述的停车场端用于每间隔一设定的时间段采集各自停车场附近道路的平均车速，还用于实时采集验算成功的停车用户进入停车场的时间、离开停车场的时间及其车牌号码，并将采集到的数据信息提交至云平台；
3、所述的停车用户端用于向云平台提交多个停车用户参与验算停车的请求、出发信息和个性化需求信息，用于随机生成多个随机数并参与停车场区块链系统的验算停车过程；还用于接收云平台发送的验算成功后所确定的停车场位置信息；验算成功的停车用户通过停车用户端向云平台提交停放时间、车牌号及用户评价；
4、所述的云平台为区块链系统管理端，用于生成多个停车场各自的区块链创世纪块，所述创世纪块为区块链中的第一个区块；云平台将各停车场的标识、总车位数和收费标准存入到其创世纪块中；
5、云平台为各停车场创建缓冲区，用于暂存预区块，设定预区块的生成时间t，t大于等于5分钟且小于等于30分钟，其与停车场端采集各个停车场附近道路的平均车速的间隔时间是一致的，设定生成难度d，d大于等于10且小于等于100，并根据当前停车场的空闲车位数ps确定在验算准备中状态下允许等待的停车用户数量的最大值n，n＝c*ps,c为系数，c大于0且小于1；云平台还用于随机生成多个与停车用户端所生产随机数进行比对的目标数；
6、当停车场有空闲停车位，云平台就针对该停车场先后开启验算准备中状态和验算进行中状态，并基于停车用户的个性化停车需求安排停车用户参与到不同停车场区块链系统的验算过程中，当验算超时或空闲停车位都被分配出去之后，云平台就结束该停车场的验算过程；
7、云平台为验算成功的各停车用户构造预区块，并将其暂存入缓冲区中，同时在适当时候将预区块转换为正式区块加入停车场的区块链系统中；
8、云平台还用于接收各停车场端和停车用户端所提交的信息，并对其进行处理和分析。
9、一种基于云平台的停车推荐方法，步骤如下：
10、步骤一、停车用户在停车用户端设定所要生成的随机数的数量，并向云平台提交出发地、目的地、车牌号和参与验算停车的请求，同时提交个性化停车需求；
11、步骤二、云平台每间隔一设定时间会根据其区块链系统管理范围内的各停车场区块链系统区块内所保存的停车场车辆的进出记录计算出各停车场的空闲车位数量ps；当ps≥1时，开启其对应的停车场区块链系统的验算准备中状态；验算准备中状态结束后随即进入验算进行中状态；
12、处于验算准备中状态的区域链系统在其设定的时间段内接受新的停车用户加入，处于验算进行中状态的区块链系统拒绝接受新的停车用户加入；
13、步骤三、云平台接收到停车用户所提交的出发信息、验算停车请求和个性化停车需求信息之后，以停车用户要达到的目的地为中心、以停车场到目的地的最远距离ld为半径的圆形区域内，构造一个由多个停车场组成的集合，基于该集合形成用于停车用户进行停车的停车区域，即验算区域；
14、步骤四、对于验算区域内的所有停车场，云平台根据停车用户所提交的出发信息、验算停车请求和个性化停车需求信息，存在无法从验算区域内选取到合适的停车场、只能选取到一个合适的停车场以及选取到多个合适的停车场三种情况；当云平台无法从验算区域内选取到合适的停车场时，停车用户通过在停车用户端对个性化停车需求进行调整之后再次向云平台发出验算停车请求，直到选取到至少一个合适的停车场；当云平台只能选取到一个合适的停车场时，将该停车用户分配到所选取的停车场区块链系统的验算准备中状态；当云平台选取到多个合适的停车场时，将该停车用户分配到与其个性化停车需求顺序最靠前的需求相匹配的停车场区块链系统的验算准备中状态；
15、步骤五、云平台开启停车场区块链系统的验算进行中状态，并随机生成一个目标数tn，所述目标数被云平台发送至进入停车场区块链系统的验算准备中状态的各停车用户；各停车用户通过停车用户端所设定生成的随机数的数量生成相应数量的随机数；停车用户端通过计算各停车用户的随机数与目标数的差的绝对值，并选取差的绝对值不大于生成难度d、且值最小的那个提交到云平台，与所选取到的绝对值相应的停车用户可以继续参与验算停车；
16、如果无法从某停车用户端所生成的随机数选取到符合条件的随机数，停车用户就无法继续参与停车场区块链系统的这次验算停车，但可以在调整相关信息之后再次向云平台发送参与验算停车的请求；
17、步骤六、云平台根据各停车用户端所提交的绝对值，首选分别按照值的大小从小到大以及提交时间从早到晚进行排序；然后根据停车场的空闲车位数ps从排序结果中选取小于或等于空闲车位数数量的停车用户作为该次验算成功的停车用户，获得在相应的停车场停车的权利；云平台使用停车场标识和验算成功的停车用户的车牌号分别形成相应的数据记录来构造预区块，并将其暂存入缓冲区内；同时，云平台向验算成功的停车用户端发送停车场位置信息，停车用户通过电子地图导航至该停车场；
18、对于验算失败的停车用户，在调整相关信息之后可以再次向云平台发送参与验算停车的请求；
19、步骤七、当停车用户在进入停车场、停放好车和离开停车场时，云平台将停车用户进入停车场的时间、停放好车的时间、离开停车场的时间和用户评价等级存入到预区块中相应停车用户的记录中；当针对某次验算成功的所有停车用户都已离开停车场，云平台根据预区块中的停车场标识将预区块转换为正式区块加入到相应停车场的区块链系统中去；在所生成的各停车场区块链基础上，云平台可以根据区块里所记录的停车用户的停车信息计算出与停车场相关的交通状态信息。
20、进一步地，所述步骤一中的个性化停车需求为影响用户停车的主要因素，包括停车场到目的地的距离、停车场附近的拥堵情况、停车场内的拥堵情况、停车收费标准和停车场用户评价；停车用户通过停车用户端向云平台提交对所述主要因素的接受范围，分别为：停车场到目的地的最远距离允许为ld、停车场附近的拥堵等级最高允许为ni、停车场内的拥堵等级最高允许为si、停车收费标准最高允许为pf、停车场的用户评价等级最低允许为pe，并按照在意程度对主要因素进行先后排序。
21、针对停车区域里的某个停车场i，假设云平台根据从停车场端获得的停车场附近道路的平均车速计算出其拥堵等级为nii，并根据该停车场区块链系统的创世纪块和最后一个区块中所保存的相关记录分别获得该停车场内的停车收费标准为pfi、拥堵等级为sii及停车场用户评价等级为pei；当nii≤ni且sii≤si且pfi≤pf且pei≥pe且该停车场区块链系统正处于验算准备中状态且在验算准备中状态下等待的停车用户数量不超过n，则该停车场满足用户个性化停车需求，否则就不满足；
22、对于从停车场端所获得的停车场附近道路的平均车速，云平台按照设定的规则判断其拥堵等级，其判定过程如下：当平均车速大于阈值pw1，则判定拥堵等级为畅通，表示为nii＝1；当平均车速大于阈值pw2且小于等于pw1，则判定拥堵等级为基本畅通，表示为nii＝2；当平均车速大于阈值pw3且小于等于pw2，则判定拥堵等级为轻度拥堵，表示为nii＝3；当平均车速大于阈值pw4且小于等于pw3，则判定拥堵等级为中度拥堵，表示为nii＝4；当平均车速小于等于pw4，则判定拥堵等级为严重拥堵，表示为nii＝5。
23、进一步地，所述步骤二中的验算准备中状态的持续时间为0.3*t，验算进行中状态的持续时间为0.7*t。进一步地，所述步骤七中根据区块里所记录的停车用户的停车信息，计算出与停车场相关的交通状态信息，具体包括：对停车场内的拥堵等级的判断、停车场内收费情况、停车场用户评价等级、异常停车场统计、异常停车用户统计、停车场交通流量的计算以及时间占有率；
24、停车场内的拥堵等级的判断方法为：对区块中每条记录里所保存的车辆进入停车场的时间和停放好车的时间作减法运算，得到每辆车在停车场里停车过程的耗时以及区块里所有车辆停车过程的平均耗时，针对停车场i，根据所有车辆停车过程的平均耗时，云平台进行拥堵等级的判定，判定规则为：当平均耗时大于阈值pn1，则判定拥堵等级为畅通，表示为sii＝1；当平均耗时大于阈值pn2且小于等于pn1，则判定拥堵等级为基本畅通，表示为sii＝2；当平均耗时大于阈值pn3且小于等于pn2，则判定拥堵等级为轻度拥堵，表示为sii＝3；当平均耗时大于阈值pn4且小于等于pn3，则判定拥堵等级为中度拥堵，表示为sii＝4；当平均耗时小于等于pn4，则判定拥堵等级为严重拥堵，表示为sii＝5；
25、停车场内收费情况是基于区块中每条记录里所保存的车辆进入停车场的时间和离开停车场的时间，再根据停车收费标准，进而得到该车辆某次停车所应缴纳的停车费用，最终可以得到任意时间段停车场所收取的停车费用总和；
26、停车场用户评价等级是基于区块中每条记录里所保存的停车用户所给出的评价等级，进而得到任意时间段里所有停车用户针对某停车场所给出的评价等级的平均值；其中评价等级包括从1至5不同的数量等级，分别代表非常不满意、不满意、比较满意、满意和非常满意；
27、异常停车场统计是基于区块中所保存的停车场车辆进出记录和停车用户的评价等级，进而得到任意时间段停车场的空闲车位数和停车用户所给出的评价等级的平均值；如果空闲车位数大于或等于st且评价等级的平均值小于或等于lt，则认为该停车场是异常停车场，提醒相关部门关注该停车场；所述st取值范围是小于或等于某停车场总的车位数，且大于0；所述lt的取值范围是小于或等于5，且大于或等于1；
28、异常停车用户是基于区块中每条记录里所保存的车辆进入停车场的时间、停放好车的时间和离开停车场的时间，进而得到每辆车在停车场里停车过程的耗时和停车耗时，如果该辆车的停车过程耗时大于或等于阈值ppt或者该辆车的停车耗时大于或等于阈值pt，则认为该停车用户是异常停车用户，提醒停车场管理人员关注该停车用户；
29、停车场交通流量的计算是基于区块中所保存的停车场车辆进出记录，进而得到任意时间段停车场进出车辆数的平均值；
30、时间占有率是基于区块中所保存的停车场车辆进出记录，进而得到任意时间段停车场进出车辆停车耗时的平均值。
31、本发明由停车场端、停车用户端和云平台组成停车推荐系统，推荐方法的过程为：停车用户在停车用户端设定所要生成的随机数的数量，并向云平台提交出发地、目的地、车牌号和参与验算停车的请求，同时提交个性化停车需求；云平台接收到停车用户所提交的出发信息、验算停车请求和个性化停车需求信息之后，构造由多个停车场组成的集合，基于该集合形成用于停车用户进行停车的停车区域，即验算区域；云平台会基于停车场的空闲车位数、各个停车用户端所提交的两数差绝对值和提交时间，选取两数差绝对值较小且提交时间较早的停车用户作为验算成功的停车用户，而停车用户最终可以通过电子地图导航至该停车场。本发明基于停车场的状态信息和用户的个性化需求动态调整停车推荐，能更好地满足停车用户的个性化需求，有效解决或缓解停车困难的问题；停车用户通过参与停车场区块链系统的验算过程，进而获得在某停车场停车的权利，这具有公平、公正的特点，能避免相关纠纷的发生，且区块链系统中所保存的数据记录实现了安全存放、高效利用。
技术特征：
1.一种基于云平台的停车推荐系统，包括停车场端、停车用户端和云平台，其特征在于，所述的停车场端用于每间隔一设定的时间段采集各自停车场附近道路的平均车速，还用于实时采集验算成功的停车用户进入停车场的时间、离开停车场的时间及其车牌号码，并将采集到的数据信息提交至云平台；
2.一种基于权利要求1所述的基于云平台的停车推荐系统进行停车推荐的方法，其特征在于，步骤如下：
3.根据权利要求2所述的基于云平台的停车推荐方法，其特征在于，所述步骤一中的个性化停车需求为影响用户停车的主要因素，包括停车场到目的地的距离、停车场附近的拥堵情况、停车场内的拥堵情况、停车收费标准和停车场用户评价；停车用户通过停车用户端向云平台提交对所述主要因素的接受范围，分别为：停车场到目的地的最远距离允许为ld、停车场附近的拥堵等级最高允许为ni、停车场内的拥堵等级最高允许为si、停车收费标准最高允许为pf、停车场的用户评价等级最低允许为pe，并按照在意程度对主要因素进行先后排序。
4.根据权利要求2所述的基于云平台的停车推荐方法，其特征在于，所述步骤二中的验算准备中状态的持续时间为0.3*t，验算进行中状态的持续时间为0.7*t。
5.根据权利要求2所述的基于云平台的停车推荐方法，其特征在于，所述步骤七中根据区块里所记录的停车用户的停车信息，计算出与停车场相关的交通状态信息，具体包括：对停车场内的拥堵等级的判断、停车场内收费情况、停车场用户评价等级、异常停车场统计、异常停车用户统计、停车场交通流量的计算以及停车场时间占有率；
技术总结
一种基于云平台的停车推荐系统及方法，系统包括停车场端、停车用户端和云平台；方法包括停车用户在停车用户端向云平台提交出发地、目的地、车牌号和参与验算停车的请求及个性化停车需求；云平台接收停车用户发出的上述信息后，构造由多个停车场组成的验算区域，并为停车用户选取合适且处于验算准备中状态的停车场，停车场用户在其验算进行中状态里参与竞争其区块链系统的某次验算停车。云平台基于停车场空闲车位数、各个停车用户端所提交的两数差绝对值和提交时间，选取符合要求的停车用户作为验算成功的停车用户，停车用户通过电子地图导航至该停车场。本发明能更好地满足停车用户的个性化需求，解决或缓解停车困难的问题，避免相关纠纷。
技术研发人员：李子龙,郑凌霄,潘晓博,王洪栋
受保护的技术使用者：徐州工程学院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23