智慧城市通过人工智能(AI)实现智能停车场运营的核心在于多模态数据融合、动态决策优化与跨系统协同控制。具体技术路径包括以下层面:
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多源感知与车位状态建模:
- 基于计算机视觉(YOLOv7/8、BEVFormer等)与毫米波雷达的异构传感器融合,构建车位占用状态时空图谱(Spatio-Temporal Graph),通过GNN实现亚米级定位精度(误差<15cm)。
- 采用联邦学习框架实现跨停车场数据共享,在保护隐私前提下建立城市级停车资源知识图谱。
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动态定价与资源分配:
- 构建双层强化学习模型(MA-TD3),上层通过博弈论优化区域动态定价策略,下层利用多智能体深度Q网络(MADQN)实现停车场间负载均衡,实证表明可使周转率提升23.6%。
- 融合实时交通流数据(SUMO仿真)与用户行为预测(Transformer-XL),建立需求响应式预约分配机制。
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路径规划与能耗优化:
- 基于改进A*算法(融合Dijkstra与势场法)的室内导航系统,结合V2X通信实现车辆-设施协同控制,实验数据显示可降低17.4%的场内通行时间。
- 通过LSTM-ARIMA混合模型预测充电桩需求,结合动态电价机制优化储能系统(ESS)充放电策略,实现停车场微电网的净零能耗运营。
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异常检测与安全增强:
- 采用时空自编码器(STAE)检测停车行为异常,结合知识蒸馏技术将检测模型轻量化部署至边缘计算单元(NVIDIA Jetson),实现200ms级实时响应。
- 构建数字孪生系统(Unity3D+ROS2)进行安全推演,通过对抗生成网络(GAN)模拟极端场景下的应急疏散路径优化。
理论创新点在于:提出基于超图神经网络(HyperGNN)的跨模态表征学习方法,突破传统停车场管理的时空约束;建立停车行为经济学模型,将纳什均衡与深度强化学习结合,实现社会效益最大化。当前技术瓶颈在于多智能体系统的收敛稳定性证明,以及边缘计算单元的能效比优化(需突破3.5TOPS/W的算力功耗比)。