基于微服务架构搭建智慧停车平台

基于微服务架构搭建智慧停车平台

王庆虎李宇峰

沈阳新松智能驱动股份有限公司辽宁省

摘要：据公安部统计，2018年全国机动车保有量已达3.27亿辆，庞大的汽车数量一方面体现了经济发展及人民生活质量提高，另一方面，由此引发的交通拥堵、停车困难等现象，成为各大城市的通病。关键时刻，智慧停车成为改善停车环境的“香饽饽”。

关键词：微服务架构；智慧停车平台

引言

随着城镇化进程加快，居民生活水平不断提升，城市小汽车保有量大幅提高，停车设施供给不足的问题日益凸显，挤占非机动车道等公共资源又严重影响交通通行，从而制约城市进一步提升生活品质和管理服务水平。为此，国家发改委下发了《关于加强城市停车设施建设的指导意见》，提出支持企业创新提升智能停车设备水平，推动停车智能化、信息化建设的要求。基于“互联网+”的智慧停车综合服务平台（以下简称“智慧停车平台”）正是在这个背景下出现的，通过建设智慧停车平台，利用信息化手段，提升停车资源利用率。

1智慧停车平台业务功能

建设智慧停车平台，旨在顺应“互联网+”的发展趋势，将传统停车行业与互联网进行深度融合，培育智慧停车新业态，进而解决民生难题，推动产业转型升级、实现资源优化配置，打造供给侧改革示范工程。搭建政府公共安全管理和交通公共信息平台（系统）、停车场库、与车主进行持续资源及信息交互的智慧停车平台，解决了长期困扰政府、企业和车主的停车规划难、管理难和出行难的问题，并变革、整合了当前高度分散的停车运营行业。在功能方面，该平台包含场库停车系统、道路停车系统、停车APP、开放平台、后台管理系统五个板块。其中，场库停车系统主要功能是：停车业务服务包括车辆出入场库、会员管理等。

2总体架构与技术路线

2.1总体架构设计

基于“互联网+”的智慧停车平台在统一标准规范体系、安全保障运维系统的指导和保障下，自下而上分为基础环境层、数据存储层、微服务层、网关层和应用层五个层次。整个平台以微服务模式为支撑，由停车收费系统、停车APP、停车管理平台、第三方应用接口等组成应用层，作为整个平台的用户界面，接收用户指令以显示数据或提交数据；网关层提供网络通信服务，应用层系统通过网关层与微服务层连接；微服务层接收应用层提交的用户指令，根据用户指令调用对应的服务功能进行集中整理、分析、存贮、管理；数据存储层负责数据的存储和访问；基础环境层用于获取微服务层发出的数据请求指令，并根据指令给微服务层提供处理业务所需的数据，从而快速响应业务需求，提高生产效率，综合利用服务器资源。

2.2主要技术路线

微服务架构是一种架构模式，采用一组服务方式来构建应用，服务独立部署在不同进程中，不同服务通过一些轻量级交互机制来通信，比如RPC（RemoteProcedureCall，远程过程调用）、HTTP（HyperTextTransferProtocol，超文本传输协议）等。服务可独立扩展、伸缩，每个服务定义了明确的边界，不同服务可以采用不同的编程语言来实现，由独立的团队维护。微服务架构的本质就是用一些功能比较明确、业务比较精练的服务去解决更大、更实际的问题。

3微服务应用及交互机制

对于微服务层的应用设计，总体从以下四个方面进行考虑：客户端如何访问这些服务、每个服务之间如何通信、如何管理众多服务、备份方案及应急处理机制。为此，智慧停车平台将微服务层分为外部服务、内部服务和分布式远程调用三个层次，分别负责为客户端提供服务、服务的应用处理、服务间的通信。采用RabbitMQ消息队列作为服务请求通道，并采用基于负载均衡的微服务部署，保证服务稳定可靠。对于一个客户端发起的应用请求，其处理流程如下：消息从外部系统进来，先做HTTP协议转换，转入内部RabbitMQ消息队列，内部服务处理请求消息，和数据中心、支撑系统交互，并返回处理结果。

3.1内部服务

内部服务旨在建立统一的服务契约，并实现这些契约。在该平台内，内部服务的所有契约是公开的。服务契约按照模块分组，大致分为：账户服务，主要是管理员、会员、停车管理员账号和权限信息；静态数据，包括停车场、区域设置、停车费用配置、出入口、位置信息；状态，包含当前车位状态、总空余车位、每个车位状态；预约，包含停车预约逻辑，场库预约、车位预约处理逻辑；支付，可以直接支付停车订单的费用；余额，可以实现余额充值、余额扣费，记录相关业务信息；错峰包月，是指包月购买、包月信息下发；车位共享，包含车位共享申请、车位预定、车位使用、车位释放；财务，用以统计相关费用，针对停车场，按日汇总停车结算费用，并管理结算流程。

3.2基于消息队列的RPC调用

采用RabbitMQ作为服务请求的RPC通道。请求消息采用JSONRPC格式封装，所有请求数据转为字符串，方便调试和跟踪。在调用端和服务端，做服务统计汇总，统计日志数据，发送给统一的监控处理程序，实时统计性能和异常。

3.3外部服务

外部接口统一采用HTTP+JSONRPC格式，方便终端系统调用。外部服务规划了：停车场接入服务，实现停车场管理系统数据交换，道路停车场数据交互；后台管理系统服务，实现运营和管理后台；设备接入，接入各种地磁、地锁等物联网设备；会员服务，提供APP的会员服务接口；开放平台服务，是针对第三方的开放服务，提供空位余额查询、静态数据查询等。基于微服务架构设计的智慧停车平台，能将软件从硬件中分离出来，既增加了系统维护性、扩展性，易于部署管理，又使得技术路线可以灵活应用，同时还解决了平台下物联网异构问题。除此之外，其分布式设计又易于通过消息队列实现跨服务通信，从而将智慧停车相关应用整合到一个“互联网+”平台系统中，提供智慧停车平台所需的各类信息化应用，满足平台建设需要。

4应用落地普惠各方

缓解大城市“停车难”问题是一项复杂、系统的工程，其中涉及停车管理方（B）、政府（G）、车主（C）等多个利益相关方。本平台正是在“政府+大企业”的合作框架下，结合GBC三方不同的需求，形成多种类型的商业模式，通过智慧化手段配置静态交通资源，在项目实施区域内充分测试、优化，使商业计划在执行层面落地，包括错峰停车、分时租赁、电子支付、预定、车位共享等，从根本上解决违章停车、居民出行难、停车难等民生获得感强烈的社会问题，提高政府管理效率和社会运行秩序。

平台的示范推广提升了智慧停车水平。平台正在上海市闵行、黄浦、静安、普陀等区进行示范推广，主要应用于汇集各种场库、道路停车信息，从而进行资源共享与综合利用，目前已完成超过100家停车库改造。数据统计显示，在繁忙的场库中，通过运用车牌视频识别技术和在线支付等快捷支付手段，能够提升20%左右的场库运行效率，并且为相关政府监管部门、停车场库运营方和车主方提供数据报表、信息交互、在线支付等便捷功能，大大提升场库的信息化管理程度。

结语

对接其他服务平台，拓展外围业务。在未来外围业务的拓展中，平台将逐步覆盖政府对汽车充电桩的管理、公共自行车停放与流转的管理，以及其他公共交通领域。最终形成“城市停车—静态交通—动静态交通信息融合—城市交通信息融合运营服务”的大业务格局。

参考文献：

[1]李翔敏，姜东.创新城市停车管理提升交通管理效能[J].道路交通管理，2017（4）：16-18.

[2]智慧停车场的研究与设计[J].杜华英，文祝青，余可春.现代计算机（专业版）.2015（09）.