基于統(tǒng)計(jì)分析的地磁車位探測(cè)器在線標(biāo)定方法

(4)對(duì)于日變化值大的節(jié)點(diǎn)，在車位空閑情況下，可觀測(cè)到當(dāng)天標(biāo)定值逐漸下降。
1．4 標(biāo)定值變化分析
通過(guò)前面的分析，可得到如下結(jié)論：
(1)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，標(biāo)定值具有下降趨勢(shì)；相鄰兩月的變化值大多數(shù)在[-10，10]范圍內(nèi)，占91．67％。
(2)每周標(biāo)定值的變化主要集中在[-2，2]，占77．78％；在[-3，3]范圍內(nèi)占86．67％；在[-6，6]范圍內(nèi)占93．33％，在[-19，9]范圍內(nèi)達(dá)到100％。
(3)短時(shí)間內(nèi)，如相鄰兩天內(nèi)，標(biāo)定值變化不定，上下振蕩。相鄰兩天的變化值在[-2，2]間的比率為83．97％，[-3，3]間占90．84％，[-4，4]間占94．66％，[-5，5]間占96．56％。
(4)連續(xù)兩天出現(xiàn)同一方向大幅度變動(dòng)的情況很少，連續(xù)兩天變化值在[-4，4]范圍內(nèi)的百分比(即兩天的變化幅度在4以內(nèi))為85．71％，在[-6，6]范圍內(nèi)的百分比(即兩天內(nèi)變化幅度在6以內(nèi))為94．44％。
(5)對(duì)于日變化量較大的節(jié)點(diǎn)，若車位空閑，可觀測(cè)到標(biāo)定值逐漸下降。

2 基于統(tǒng)計(jì)分析的地磁車位探測(cè)器在線標(biāo)定方法
基于上述標(biāo)定值分析，本文提出了一種基于統(tǒng)計(jì)分析的地磁車位探測(cè)器在線標(biāo)定方法。該在線標(biāo)定方法中涉及到的設(shè)備包括地磁車位探測(cè)器、傳輸網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心。其中，地磁車位探測(cè)器用于檢測(cè)地磁的磁感應(yīng)強(qiáng)度值，并將其經(jīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送給數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出無(wú)車時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值，并將其作為標(biāo)定值，同時(shí)將該值經(jīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給地磁車位探測(cè)器存儲(chǔ)。
地磁車位探測(cè)器在線標(biāo)定方法一般由三部分組成：
第一，設(shè)置標(biāo)定值的計(jì)算周期，假設(shè)為m小時(shí)。
第二，對(duì)地磁車位探測(cè)器檢測(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，步驟如下：
(1)地磁車位探測(cè)器定期采集當(dāng)前車位的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度值，并將該值和采集時(shí)間發(fā)送至數(shù)據(jù)中心；
(2)通過(guò)人工判斷車位狀態(tài)并告知數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心篩選出一段時(shí)間內(nèi)每個(gè)計(jì)算周期內(nèi)無(wú)車時(shí)地磁車位探測(cè)器檢測(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值；
(3)數(shù)據(jù)中心計(jì)算相鄰兩個(gè)計(jì)算周期的磁感應(yīng)強(qiáng)度的差值，并對(duì)差值進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算a的值，使差值落在范圍[-a,a]內(nèi)的概率為90％。
第三，對(duì)標(biāo)定值進(jìn)行在線標(biāo)定，步驟如下：
(1)通過(guò)人工判斷，可得到無(wú)車時(shí)地磁車位探測(cè)器檢測(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值，并以此作為地磁車位探測(cè)器在下一個(gè)計(jì)算周期的標(biāo)定值B存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)中心，同時(shí)發(fā)送給地磁車位探測(cè)器存儲(chǔ)；
(2)地磁車位探測(cè)器檢測(cè)得到當(dāng)前車位的磁感應(yīng)強(qiáng)度值，并將數(shù)值和采集時(shí)間發(fā)送至數(shù)據(jù)中心；
(3)一個(gè)計(jì)算周期(m小時(shí))到達(dá)后，數(shù)據(jù)中心對(duì)該時(shí)間段范圍[B-a，B+a]中的磁感應(yīng)強(qiáng)度值進(jìn)行統(tǒng)訛假設(shè)值為x的磁感應(yīng)強(qiáng)度值的數(shù)目最多，則存儲(chǔ)x作為下一個(gè)計(jì)算周期的的標(biāo)定值；
(4)數(shù)據(jù)中心將該計(jì)算周期的標(biāo)定值x發(fā)送給地磁車位探測(cè)器，地磁車位探測(cè)器存儲(chǔ)該值；
(5)在下一個(gè)計(jì)算周期重復(fù)步驟(2)、(3)、(4)。

3 系統(tǒng)實(shí)施案例
本文的在線標(biāo)定方法已經(jīng)在實(shí)際系統(tǒng)中得到應(yīng)用。基于統(tǒng)計(jì)分析的地磁車位探測(cè)器在線標(biāo)定系統(tǒng)由地磁車位探測(cè)器、傳輸網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心構(gòu)成。傳輸網(wǎng)絡(luò)為ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其設(shè)備包括中繼和網(wǎng)關(guān)；中繼實(shí)現(xiàn)與地磁車位探測(cè)器和網(wǎng)關(guān)的直接通信；網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)與中繼和數(shù)據(jù)中心的直接通信。
地磁車位探測(cè)器檢測(cè)地磁的磁感應(yīng)強(qiáng)度值，并將其經(jīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送給數(shù)據(jù)中心。地磁車位探測(cè)器主要由地磁傳感器、微處理器、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線通信模塊、電源組成。其中，地磁傳感器采集該地磁車位探測(cè)器所在車位的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度；微處理器模塊控制其他模塊進(jìn)行工作；存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)地磁傳感器采集的磁感應(yīng)強(qiáng)度值和標(biāo)定值；無(wú)線通信模塊用來(lái)與傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；電源用于給其他模塊供電。
數(shù)據(jù)中心接收地磁車位探測(cè)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算得到該地磁車位探測(cè)器的標(biāo)定值，并將其經(jīng)網(wǎng)關(guān)和中繼發(fā)送至地磁車位探測(cè)器。
設(shè)置標(biāo)定值的計(jì)算周期可設(shè)為24 h。對(duì)標(biāo)定值統(tǒng)計(jì)分析的步驟如下：
(1)地磁車位探測(cè)器每隔20 s采集一次磁感應(yīng)強(qiáng)度值，并將該值和采集時(shí)間發(fā)送至數(shù)據(jù)中心。
(2)在地磁車位探測(cè)器的安裝位置安排人員記錄有無(wú)車輛，并告知數(shù)據(jù)中心的工作人員；通過(guò)數(shù)據(jù)中心的軟件篩選出28天內(nèi)每24 h無(wú)車時(shí)地磁車位探測(cè)器檢測(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。
(3)數(shù)據(jù)中心計(jì)算得到相鄰兩天的磁感應(yīng)強(qiáng)度差值，計(jì)算這些差值的概率；同時(shí)計(jì)算a的值，使差值落在范圍[-a,a]內(nèi)的概率為90％。根據(jù)第2節(jié)的分析結(jié)果可得a=3。
在線標(biāo)定步驟如下：
(1)將上面分析的第28天無(wú)車時(shí)地磁車位探測(cè)器檢測(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值設(shè)為第29天的標(biāo)定值存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)中心，并通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至地磁車位探測(cè)器；地磁車位探測(cè)器通過(guò)其存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)該值。假設(shè)該值B=4 170。
(2)地磁車位探測(cè)器將第29天內(nèi)采集到的磁感應(yīng)強(qiáng)度值和采集時(shí)間發(fā)送至數(shù)據(jù)中心。
(3)在第30天0：00：00，數(shù)據(jù)中心對(duì)第29天內(nèi)在范圍[4 170-3，4 170+3]即[4 167，4 173]中的磁感應(yīng)強(qiáng)度值進(jìn)行數(shù)目統(tǒng)計(jì)，假設(shè)值為4 171的磁感應(yīng)強(qiáng)度值的數(shù)目最多，則存儲(chǔ)4 171作為第30天的標(biāo)定值。
(4)數(shù)據(jù)中心將第30天的標(biāo)定值4 171經(jīng)網(wǎng)關(guān)和中繼發(fā)送給地磁車位探測(cè)器，地磁車位探測(cè)器通過(guò)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)該值。

4 結(jié)語(yǔ)
針對(duì)地磁車位探測(cè)器的標(biāo)定值不穩(wěn)定的問(wèn)題，本文研究了地磁車位探測(cè)器的標(biāo)定值的變化特點(diǎn)，并設(shè)計(jì)了一種地磁車位探測(cè)器的在線標(biāo)定方法，實(shí)現(xiàn)了地磁車位探測(cè)器的在線自動(dòng)標(biāo)定。該方法可使其標(biāo)定值更加準(zhǔn)確，以提高車位狀態(tài)判斷的準(zhǔn)確率。該在線標(biāo)定方法通過(guò)對(duì)標(biāo)定值的變化范圍進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可跟蹤標(biāo)定值的變化，對(duì)其進(jìn)行定期修正。目前，該方法已在實(shí)際系統(tǒng)中得到應(yīng)用，并取得了較好的效果，可有效減少由于標(biāo)定值不準(zhǔn)確而引起的車位狀態(tài)判斷錯(cuò)誤問(wèn)題，提高了停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。