Hệ thống quản lý đỗ xe có thể hướng tới 3D

Các thành phố trên toàn thế giới đang thử nghiệm những cách thông minh hơn để quản lý bãi đậu xe. Một số sử dụng dữ liệu về tỷ lệ sử dụng bãi đậu xe để điều chỉnh giá một cách linh hoạt, từ đó đảm bảo có đủ chỗ trống; những người khác triển khai hệ thống đỗ xe bên đường được trang bị cảm biến mặt đất, tích hợp chúng vào nền tảng thành phố thông minh rộng hơn; vẫn còn những người khác sử dụng các cảm biến được nối mạng để giám sát hàng nghìn chỗ đỗ xe riêng lẻ. Những sáng kiến ​​này có chung mục tiêu rõ ràng: giảm ùn tắc phương tiện, nâng cao hiệu quả của việc đỗ xe bên đường và tận dụng hiệu quả hơn không gian đô thị hạn chế.

Mặc dù những điều nàyhệ thống quản lý bãi đậu xeđã được triển khai ở nhiều quốc gia trên toàn cầu nhưng nhiều quốc gia vẫn dựa vào dữ liệu rời rạc hoặc không đầy đủ. Việc lắp đặt và bảo trì trên quy mô lớn các cảm biến mặt đất/máy dò vòng lặp rất tốn kém, trong khi hệ thống giám sát dựa trên camera có thể dễ bị ảnh hưởng bởi các điều kiện ánh sáng hoặc gây ra những lo ngại về quyền riêng tư. Khi các thành phố tìm cách mở rộng quy mô sáng kiến ​​đỗ xe thông minh của mình, thách thức không chỉ nằm ở việc thu thập dữ liệu mà còn ở việc thực hiện điều đó một cách đáng tin cậy, hiệu quả và trên quy mô lớn.

Công nghệ LiDAR đang bắt đầu đạt được sức hút đáng kể trong lĩnh vực hệ thống quản lý bãi đỗ xe. LiDAR—từ viết tắt của Phát hiện ánh sáng và Phạm vi—sử dụng các xung laser để thu thập chính xác thông tin ba chiều về môi trường vật lý, từ đó cung cấp nền tảng dữ liệu mạnh mẽ cho quản lý bãi đỗ xe hiện đại. Từ việc giám sát việc sử dụng chỗ đỗ xe đến phân loại các loại phương tiện, các hệ thống dựa trên LiDAR cho phép người vận hành hiểu rõ hơn về động lực đỗ xe với mức độ chi tiết mà các giải pháp truyền thống khó có thể sánh kịp.

Tại sao LiDAR lại phù hợp với hệ thống quản lý bãi đậu xe thông minh？

Về cốt lõi, LiDAR hoạt động bằng cách sử dụng các xung laser để đo khoảng cách. Các phép đo này tạo ra một biểu diễn ba chiều dày đặc của môi trường—được gọi là "đám mây điểm". Không giống như hình ảnh của camera, dữ liệu này không bị ảnh hưởng bởi điều kiện ánh sáng xung quanh; thay vào đó, nó mô tả hình dạng của môi trường xung quanh với độ chính xác cao.

Dữ liệu 3D này mang lại nhiều lợi ích cho các ứng dụng đỗ xe.

Đầu tiên, LiDAR duy trì hiệu suất ổn định trong điều kiện môi trường thay đổi liên tục. Các yếu tố thường ảnh hưởng đến hệ thống camera—chẳng hạn như bóng tối, độ chói hoặc bóng—có tác động tối thiểu đến các phép đo dựa trên tia laser. Điều này làm cho LiDAR đặc biệt phù hợp với các bãi đỗ xe ngoài trời, gara và môi trường ven đường, nơi điều kiện ánh sáng dao động suốt cả ngày.

Thứ hai, LiDAR ghi lại các cấu trúc vật lý thay vì hình thức trực quan. Xe cộ, lề đường, chướng ngại vật và người đi bộ đều được phát hiện dưới dạng vật thể ba chiều. Điều này cho phép các thuật toán xác định và theo dõi các đối tượng một cách đáng tin cậy mà không cần phải phân tích các hình ảnh hai chiều vốn dễ bị hiểu sai.

Cuối cùng, dữ liệu LiDAR hỗ trợ giám sát có ý thức về quyền riêng tư. Vì công nghệ này đo khoảng cách chứ không phải chi tiết hình ảnh nên nó không ghi lại các đặc điểm có thể nhận dạng—chẳng hạn như khuôn mặt người hoặc biển số xe—trừ khi được bổ sung thêm các cảm biến bổ sung. Đối với các thành phố và nhà điều hành phải đối mặt với các yêu cầu bảo vệ dữ liệu nghiêm ngặt, đây có thể là một lợi thế đáng kể. Nói chung, những đặc điểm này làm cho LiDAR trở thành nền tảng mạnh mẽ cho hệ thống đỗ xe dựa trên dữ liệu.

Giám sát chiếm chỗ: LiDAR trong các ứng dụng hệ thống quản lý bãi đậu xe thực tế.

Một trong những ứng dụng trực tiếp nhất của LiDAR trong môi trường đỗ xe là giám sát lượng người sử dụng phương tiện.

Trong tình huống lắp đặt điển hình, cảm biến LiDAR được gắn trên cơ sở hạ tầng hiện có—chẳng hạn như cột đèn hoặc mặt tiền tòa nhà—nhìn ra bãi đậu xe hoặc khu vực đường phố. Các cảm biến liên tục quét môi trường xung quanh, tạo ra luồng điểm dữ liệu 3D. Phần mềm xử lý dữ liệu này theo thời gian thực để phát hiện các vật thể, xác định vị trí chính xác và phân loại chúng.

Chỗ đỗ xe có thể được chỉ định trong hệ thống. Khi một chiếc xe đi vào vùng được giám sát, các cảm biến sẽ phát hiện nó trong đám mây điểm bằng cách xác định một vật thể chưa từng xuất hiện trước đó. Các điểm được phát hiện sẽ kích hoạt sự thay đổi về trạng thái chiếm dụng của chỗ đỗ xe. Khi xe khởi hành, chỗ trống sau đó sẽ được đánh dấu là còn trống.

Do dữ liệu LiDAR có độ chính xác cực cao, ngưỡng kích thước có thể được thiết lập cho các đối tượng được phát hiện trong mỗi vùng giám sát. Điều này đảm bảo rằng các vật thể nhỏ—chẳng hạn như xe đẩy hàng, mảnh vụn hoặc người đi bộ đi ngang qua—không gây ra sự cố chiếm chỗ giả. Chỗ đỗ xe chỉ được đánh dấu là có người sử dụng khi đối tượng được phát hiện vượt quá các thông số đặt trước (ví dụ: kích thước thông thường của xe). Cơ chế lọc có thể định cấu hình này giúp nâng cao độ chính xác của việc phát hiện, đảm bảo dữ liệu về số người sử dụng đáng tin cậy ngay cả trong những môi trường phức tạp có đặc điểm là xe cộ di chuyển thường xuyên.

Vì LiDAR có khả năng thu thập thông tin không gian toàn diện nên một cảm biến duy nhất thường có thể giám sát đồng thời nhiều chỗ đỗ xe. Trong các môi trường có cấu trúc—chẳng hạn như bãi đỗ xe hoặc khu vực lề đường có ranh giới được xác định rõ ràng—một cài đặt duy nhất có thể bao phủ toàn bộ khu vực một cách hiệu quả.

Mặc dù việc biết liệu chỗ đỗ xe có bị chiếm dụng hay không là hữu ích nhưng việc hiểu “cái gì” đang chiếm chỗ đó có thể còn có giá trị hơn.

Dựa trên LiDARhệ thống quản lý bãi đậu xecó thể phân loại xe dựa trên kích thước và hình dạng của chúng. Bằng cách phân tích hình học 3D được ghi lại trong đám mây điểm, các thuật toán có thể phân biệt giữa các loại như ô tô chở khách, xe tải nhỏ, xe tải hoặc xe hai bánh.

Thông tin này mở ra cánh cửa cho một loạt các ứng dụng thực tế. Ví dụ, các nhà điều hành có thể phân tích xem liệu các chỗ đậu xe bên lề đường—ban đầu được chỉ định để đưa đón hành khách ngắn hạn—có thường xuyên bị xe tải giao hàng chiếm dụng hay không. Tương tự, dữ liệu về các phương tiện lớn có thể hỗ trợ các thành phố đánh giá nhu cầu đỗ xe trong khu vực chất hàng hoặc bãi đỗ xe thương mại.

Việc phân loại phương tiện cũng tạo điều kiện thực thi hiệu quả hơn. Nếu các quy định hạn chế một số loại phương tiện sử dụng không gian cụ thể, hệ thống giám sát tự động có thể đánh dấu các vi phạm tiềm ẩn để xem xét.

Trong các cơ sở đỗ xe, dữ liệu phân loại phương tiện giúp người vận hành hiểu được các phương tiện có kích cỡ khác nhau tác động như thế nào đến năng lực và hiệu quả phân luồng giao thông. Khi các phương tiện giao thông đô thị ngày càng trở nên đa dạng—từ xe điện nhỏ gọn đến xe tải giao hàng cỡ lớn—thông tin này ngày càng trở nên quan trọng hơn đối với việc quy hoạch cơ sở.

Điều quan trọng là những phân tích này dựa vào đặc điểm ba chiều hơn là nhận dạng trực quan. Hệ thống có thể xác định một vật thể có kích thước và hình dạng của một chiếc xe tải nhỏ mà không cần đọc biển số xe hoặc ghi lại các chi tiết trực quan.

Ngành công nghiệp đỗ xe đang dần chuyển đổi từ cơ sở hạ tầng tĩnh sang quản lý năng động, dựa trên dữ liệu. Quá trình chuyển đổi này đòi hỏi phải cân bằng các nhu cầu cạnh tranh khác nhau—bao gồm phương tiện cá nhân, vận tải hàng hóa, dịch vụ di chuyển chung và sử dụng không gian công cộng—trong khả năng hạn chế của lề đường và bãi đỗ xe.

Khi các thành phố tiếp tục suy nghĩ lại về vai trò của bãi đỗ xe trong hệ sinh thái giao thông rộng lớn hơn, các công nghệ có khả năng cung cấp dữ liệu chính xác, chú trọng đến quyền riêng tư sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng. LiDAR đang nhanh chóng nổi lên như một công cụ quan trọng cho phép các nhà khai thác xem cơ sở hạ tầng đỗ xe thông qua lăng kính mới trong hệ thống quản lý bãi đậu xe của họ.