充电桩建设实施与方案

充电桩建设实施与方案

目录

第一章绪论 (5)

1.1项目背景及意义 (6)

1.2停车场管理系统的国内外发展现状 (9)

1.2.1国外发展现状 (9)

1.2.2国内发展现状 (10)

1.3目标 (13)

1.3.1用户方面： (13)

1.3.2 停车场方面 (13)

1.4政府支持 (15)

第二章实现方案以及相关技术说明 (16)

2.1软件系统总架构设计 (16)

2.1.1数据集成方案 (18)

2.1.2 总功能概述 (19)

2.1.3主要模块功能概述 (19)

2.2 硬件端 (20)

2.2.1系统功能需求 (20)

2.2.2系统总体结构 (21)

2.2.3ARM模块 (22)

2.2.5技术相关 (27)

2.3服务器端 (28)

2.3.1系统功能需求 (29)

2.3.2 实现方案 (31)

2.3.3技术相关 (34)

2.4.1系统功能需求： (36)

2.4.2 实现方案 (37)

2.4.3技术相关 (42)

第三章创新与优势 (43)

3.1同类型产品对比与创新 (43)

3.1.1.过去产品商业模式落后 (43)

3.1.2现阶段产品比较 (46)

3.2优势 (55)

3.2.1技术成熟 (55)

3.2.2功能丰富 (56)

3.2.3商业价值 (56)

3.2.4核心竞争力 (58)

第四章风险评估 (60)

4.1风险因素识别 (60)

4.2技术风险 (62)

4.3市场风险 (62)

4.4资金风险 (63)

4.5社会风险 (63)

4.6综合风险评价 (63)

第五章产品营销方案 (64)

5.1前期 (64)

5.2中期 (64)

5.2后期 (65)

第一章绪论

共享电动汽车充电站及充电桩服务平台项目由嵌入式硬件、web、计算机通信、非接触式感应系统、停车诱导系统等技术组成。乘着移动互联网的浪潮，提供基于“车联网”为核心智能停车服务平台。致力于从根本上解决、“停车难”“停车管理落后”的问题。

其共享电动汽车充电站及充电桩服务平台可以为管理人员提供所有车位的具体信息、停车场财务情况和停车场安全相关等基于WEB的管理功能，同时可以将空闲车位、准确位置等信息发送给手机端软件后台服务器。

移动端软件以Android、IOS等操作系统为基础服务应用平台，为车主提供：找车位、停车场智能导航、室内车位诱导、预定车位、自助停车等功能；最大化提高车位利用率，为用户办公出行提供更多方便；优化社会公共资源配置，有效的改善了交通现状，提高了停车场管理的安全性、服务质量和效率。

1.1项目背景及意义

跨入21世纪以来汽车工业迅猛发展。此外，国家把城市化、城镇化列为我国经济发展的一个方向，城市人口的急剧增长和规模的不断扩大为城市的交通带来更大的发展机遇，同时城市交通也面临着更大的挑战。为了满足日益增长的交通需求，必须尽快改善城市的交通条件和设施的利用效率。

加快充电桩在城区、区县、乡镇、国省干道和旅游景点等深度覆盖，推动车桩一体化平台建设，实现用户、车辆、运维的动态全局最优匹配。同步建设管理站房、维修区域、监控、水电，充电桩云平台与数据中心、收费系统、监控中心、新能源车辆展示中心、充电服务大厅等配套基础设施。到2022年建成5万个电动汽车充电桩，建设40个左右出租车充电示范站。

中国的汽车保有量保持着高速增长的态势，其中汽车保有量的平均增长率达到了12%，低于私家车的平均增长率，与GDP相比，高出了2%。根据政府部门和城市交通相关部门的统计，停车场的数量以及共享充电桩停车位的数量都很有限，也就是说共享充电桩停车位远远小于汽车的总量，不能满足当前用户的停车需求。这就造成了城市交通拥堵的现象，并且越来越严重。根据目前发展趋势，据专业人士推测，私家车数量的急剧增加势必会提高对停车场的要求，目前的停

车场已经不能满足当前的停车需求，因此“停车经济”具有很好的发展前景。伴随着停车场规模的扩大以及共享充电桩停车位的增加，对停车场的有效管理也越来越重要，所以针对目前对停车场的需求有必要开发一套高效运行的智能停车场管理系统。

经济和汽车行业的飞速发展使得私家车的数量急剧增长，这加大了城市道路的交通压力。为了缓解道路的交通压力，有效的停车管理显得更为重要。停车紧张严重影响了城市道路的动态交通，这会降低城市道路的车辆承载量，其中停车又分为停车场内停车和停车场外停车，不论是停车场的静态交通，道路上的动态交通。它们都是相互影响的，都会影响城市道路的交通。有效的静态交通能够降低车辆的运输成本，缓解交通压力，减少了汽车废气排放量。但是，传统的停车场已经不能满足规模正在飞速扩大的停车场需求，车位供不应求，停车管理不够先进，这更加重了交通阻塞，同时也破坏了环境，降低了人们的生活水平。我们应该及时的采取措施，保证整个城市朝着绿色、可持续和有条不紊的方向发展。因此，从可持续发展的眼光来看，解决广大用户“停车难”的问题迫在眉睫。

一个城市的中心地带交通比较繁忙，控制的停车需求可以限制机动车的出行量，常用的调节方法包括车位数量的分配、停车费用和备用停车场配给标准三种。目前城市交通的

要求越来越高，不论是信息需求量还是信息信息传输的速度，传统的停车场管理系统己经不能满足当前城市交通的要求，因此提高停车场的智能化程度迫在眉睫，并且智能停车场是整个智能交通系统的一个重要组成部分，要求它必须能实时地向交通管理中心提供泊车信息，交通管理中心根据停车场采集到的泊车信息做出分析来对停车进行调节，因此信息互动对于智能停车场来说也很重要安全性也是停车场管理的一个重要方面，这关系到了用户的切身利益和整个停车场的经济效益。另外在一些大型停车场，用户和车位都比较多，车主在停车场内部可能会花费很长的时间来找到有效泊车位，因此车位引导对于用户来说也很重要，有效的车位诱导系统可以维持停车场内部的秩序，节省用户的停车时间，加速了停车系统运行因此，车位诱导子系统的设计也是智能停车场管理系统中的一个重要方面。

目前智能停车场管理系统利用先进的科学技术，己经实现了停车场的自动化管理，很大程度提高了管理系统的可靠性、车辆的安全性和运行有效性。停车场的自动化管理最大程度上减少了人工的参与，从而节省了大量人工方面的开支，也最大限度地降低了人为方面造成的失误和损失，因此也相应提高了停车场的安全性、经济性和使用效率。但是目前智能停车场管理系统所用到的相关技术还不成熟，智能化程度比较较低，还没有达到所需要的自动化程度，目前智能停车

场管理系统的一部分具有智能功能，比如自动收费系统等。本项目主要内容是如何设计与实现基于嵌入式技术的智能停车场管理系统，使其满足目前停车场管理的需求。

1.2停车场管理系统的国内外发展现状

1.2.1国外发展现状

发达国家的一些大城市的停车场的建设比较先进，它们的停车场管理系统也相对比较完善一些。目前它们的停车场建设的规模己经很大，规划也比较合理，管理系统也相对完善，场内停车和场外停车能够相互协调，在共享充电桩停车位分配和停车收费问题上得到了合理的解决，例如日本实行的车与车位一一对应的方案，并且总共享充电桩停车位多于车辆的数量，这样有效解决了停车困难的问题，并且这些发达国家投入到停车场建设的投资也很高，能够达到总投资的，这个比例远远高于我国的投入所占的百分比，因此国外己经意识到了停车场管理的重要性，其目前的停车场己经达到了一定的智能化程度，内部工作人员也相对较少，管理也比较轻松，并且自动化程度也很高，实现了不停车进出停车场以及不停车收费。目前在车位诱导子系统中基于地图的二次开

发算法的最优路径搜索应用的比较多，但是不能很好的满足停车需求。

1.2.2国内发展现状

目前国内共享充电桩停车位数远远低于车辆的数量，比例大概是1:5，这远远低于国外的停车场的比例，给停车带来了巨大的压力，因此道路交通压力也很大。国内的停车场自动化程度和智能化程度都很低，现场采集的数据是采用人工记录的方式在纸张上存在的，并且记录内容分布比较分散，不利于集中统计和管理，既浪费了人力也浪费大量的财力，不利于用户的查询也不利于管理者的综合管理，因为数据量比较大，所以定量的分析这些数据比较困难，只能定性的分析所存储的数据进行车位监控以及路径导航，现在仍然出现了很多问题，比如入场时间长、出口收费系统不完善等。

国内的停车场管理系统功能比较单一，一般重点是放在收费功能的实现上，根据停车的时间来计算停车的费用。目前停车场还停留在很原始的管理方式，比如管理介质是磁条、条码卡或者接触式IC卡，比较老式的停车场甚至还在使用人工发放停车卡的形式管理车辆。很明显，传统的管理

方式把车、车主和卡都分隔开来了，记录的资料里边只是卡里所存的信息，包括车辆的入场信息和车牌号码等，不是车主本人拿着卡也能将车取走，车的安全性不能得到保障，因此发生车辆丢失的情况比较常见。比如:有些人开着廉价车在入口处趁管理人员不注意时在入口处骗取停车卡，进入停车场后，将豪华车开出停车场。传统的这种相对比较过时的管理方式不但造成车主损失严重，也给停车场本身带来了巨大的潜在危机。对于车主来说，安全停车是前提，不能安全停车即使有很多共享充电桩停车位，车主也不会选择在这个停车场停车，安全性是停车场的一项基本要求。所以，如何加强停车场内的停车安全性是目前停车场管理系统关注的焦点之一。

目前的大型停车场管理系统，没有设智能车位诱导系统，只是简单地向用户提示场内是否还有空共享充电桩停车位以及空共享充电桩停车位的编号，没有为车主提供具体的有效共享充电桩停车位以及如何到达空共享充电桩停车位的最优路径。因此对于处于大型停车场内部的车主来说，准确而快速的找到有效共享充电桩停车位很困难，快速到达指定共享充电桩停车位更困难，这样既浪费了车主的停车时间，也降低了停车场的整体的运行效率，如果停车数量比较多时，停车场内部可能会处于混乱状态。因此，在停车场内部设有高效可靠运行的车位诱导系统对车主和停车场来说都意义

重大，这样可以帮助车主快速找到共享充电桩停车位，帮助用户快速到达指定共享充电桩停车位，从而很大程度上提高了停车场的人性化程度、自动化程度和智能化程度。目前随着私家车的急剧增多，城市道路交通压力的增大，停车需求的猛增，停车场建设规模也迅速扩大。因此要求停车场管理系统更加复杂，功能更加强大和科技含量更加高。智能停车场是大中型城市的现代智能交通的重要组成部分，也是城市新兴的智能建筑的重要组成部分，目前对智能停车场己经做了很多研究和分析，比如，大连理工大学的学者就设计了基于非接触式IC卡的停车场管理系统，并且己经运用到了现场，更加完善了停车场的收费功能;北京工业大学的学者设计了基于现场总线的停车场管理系统，对场内的通信问题进行了深入研究和分析，解决了传统停车场内部的通信问题;重点研究和分析了停车场对智能交通的影响，以及静态停车和动态停车的关系以及它们之间的相互影响;北京理工大学的学者重点研究和分析了智能停车场中的视觉技术。这些学者们对智能停车场的建设做出了重大贡献，增强了停车场的功能。但是他们的一些研究成果还没有很好的应用在实际停车场中，目前停车场的自动化程度仍然很低，智能化程度也不高，安全性也不能得到保障。智能停车场的每个子系统不能很好的协调工作，这样不能保证安全停车，停车场的整体运行效率也很低。因此，为了满足停车需求，停车场管理系

统朝着更加人性化、更加集成化、更加网络化、更加智能化的方向发展，尽量减少工作人员的人为工作量，提高运行效率，更好的为智能交通服务，目前如何把己经取得的高科技成果灵活的加以转换，运用到智能停车场的建设中是停车场研究领域的首要任务。

1.3目标

1.3.1用户方面：

对于“有车一族”，庞大的人群基数是我们主要用户量的保证，这类用户对共享充电桩停车位的强烈需求是我们移动端开发的主要目标。能为用户提供：停车场车位信息获取、停车场智能导航和自助停车这三个核心功能。共享电动汽车充电站及充电桩服务平台项目找车位APP，基于硬件端车位检测信息，更加时效性的反馈给需要寻找共享充电桩停车位的车主。力求满足日益提高的消费者需求，提供更舒适、便捷的服务。

1.3.2 停车场方面

对于所有与平台合作的停车场来说，最大的得益处在于两点。第一，使停车场的收益大大提升。所有共享电动汽车充电站及充电桩服务平台项目找车位APP的用户都能直观地了解所有合作停车场的车位信息，极大程度增加停车场信息

的传播。在缩减用户停车时间的同时也提高了停车场的使用效率。第二，加强了对停车场的管理。共享电动汽车充电站及充电桩服务平台项目停车场管理后台在目前停车场的基本需求上增添了很多关于缩小管理人员工作量，规范停车场管理的相关模块。

1.4政府支持

由于xxx交警部门，xxx交警一大队领导对共享电动汽车充电站及充电桩服务平台项目项目长期以来的关注和支持，就停车管理相关业务合作进行可行性讨论。并委托开发此系统以解决xxx中心城区街道周边共享充电桩停车位管理问题。并对xxx中心城区共享充电桩停车位、景区共享充电桩停车位、以及特殊情况下车位信息进行规范化管理。

设备制造商：充电设备提供商（充电桩/机）、配电设备生产商、管理辅助设备生产商

设施运营商：电网企业、能源企业、汽车厂商、其他企

业

中间服务商：物业公司、场地业主（超市等）、支付、

平台

生态服务商：租赁、维修保养、整车销售、媒体、保险、零售及休闲服务等

第二章实现方案以及相关技术说明

2.1软件系统总架构设计

共享电动汽车充电站及充电桩服务平台项目智能停车平台通过基于单片机系统的数据采集器发送车位停车数据到ARM服务器，ARM处理好数据及时发送给服务器，WEB服务器接收到数据后，将数据存储到数据库中，在停车场管理人员可以管理自己名下所有停车场信息，APP用户则可以使用移动设备中安装的共享电动汽车充电站及充电桩服务平台项目APP获取实时车位信息等服务。由硬件端、服务器端、移动端三大模块组成。

图2-1软件系统架构设计图

图2-2系统结构图

2.1.1数据集成方案

数据处理中心是软件与硬件结合的中间介质，通过ARM 板把每个单片机处理的数据收集起来发送给数据处理中心，进行处理并把有效的数据存进数据仓库。然后移动设备通过读取服务器发送过来的数据，并把及时的车位信息展现给用户。

图2-3 数据传输图