智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)分析

摘要：本文通過(guò)對(duì)智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的主要功能和停車管理系統(tǒng)的系統(tǒng)組成的介紹，從而說(shuō)明智能停車管理系統(tǒng)可以有效地解決傳統(tǒng)停車場(chǎng)管理中普遍存在的各種問(wèn)題，使停車場(chǎng)管理更加方便、服務(wù)高效、收費(fèi)透明無(wú)誤、防止停車費(fèi)流失、提高安全性，也提高操工作者的工作效率。

關(guān)鍵詞：智能停車場(chǎng) 管理流程 傳感器 非接觸IC卡

0 引言

智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)采用先進(jìn)技術(shù)和高度自動(dòng)化的機(jī)電設(shè)備，將機(jī)械、電子計(jì)算機(jī)和自控設(shè)備以及智能IC卡技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)電腦管理可實(shí)現(xiàn)車輛出入控制管理、自動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，并提供—種高效管理服務(wù)的系統(tǒng)。非接觸式IC卡是智能IC卡技術(shù)中應(yīng)用最廣的一種。非接觸式IC卡停車場(chǎng)管理系統(tǒng)是目前較先進(jìn)的電腦收費(fèi)管理系統(tǒng)之一，具有方便快捷、收費(fèi)準(zhǔn)確可靠、保密性好、靈敏度高、使用壽命長(zhǎng)、形式靈活、功能強(qiáng)大等眾多優(yōu)點(diǎn)，是磁卡、接觸式IC卡所不能比擬的，它已取代磁卡、接觸式IC卡而成為應(yīng)用的主流。

1 功能描述

通過(guò)在停車場(chǎng)大面積傳感器的部署，獲得每個(gè)停車場(chǎng)當(dāng)前的可用車位數(shù)量和位置。每個(gè)停車場(chǎng)入口通過(guò)終端可以實(shí)時(shí)得到有多少空閑車位，以及每個(gè)車位的具體地址，當(dāng)車輛進(jìn)入該停車場(chǎng)的入口時(shí)，能夠獲得空閑車位合理建議的信息。并且多個(gè)相鄰的停車場(chǎng)組成一個(gè)區(qū)域，在進(jìn)入該區(qū)域的路口上設(shè)置一個(gè)LED顯示屏，列出該區(qū)域的停車場(chǎng)位置，實(shí)時(shí)更新其內(nèi)部空閑車位的數(shù)量。從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車引導(dǎo)。

通過(guò)在停車場(chǎng)部署音視頻傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛的安全狀態(tài)。對(duì)于安裝了防盜器的車輛，當(dāng)防盜器發(fā)出叫聲時(shí)，音頻傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)聲音識(shí)別自動(dòng)啟動(dòng)圖像傳感器節(jié)點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍照，并將告警信號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)圖片發(fā)送到控制中心，引導(dǎo)安全人員快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。

利用RFID技術(shù)，為進(jìn)入停車場(chǎng)的每輛汽車貼上電子標(biāo)簽，可與現(xiàn)有的無(wú)線一卡通或RFID手機(jī)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)消費(fèi)的自動(dòng)管理。

本系統(tǒng)首先以區(qū)域服務(wù)為目標(biāo)，設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)提供接口，向互聯(lián)網(wǎng)提供停車場(chǎng)信息服務(wù)，公眾可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)，實(shí)時(shí)獲取區(qū)域內(nèi)鄰近停車場(chǎng)的相關(guān)各項(xiàng)信息。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)一個(gè)城區(qū)，進(jìn)而整個(gè)城市的停車場(chǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)。進(jìn)一步，可擴(kuò)展為利用互聯(lián)網(wǎng)，提供全國(guó)的停車管理專業(yè)門戶。

2 系統(tǒng)設(shè)備組成

基于感知網(wǎng)絡(luò)的智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)：該系統(tǒng)融合傳感器網(wǎng)絡(luò)，WLAN通信技術(shù)，機(jī)電控制技術(shù)為客戶提供安全，智能、人性化服務(wù)。停車場(chǎng)入口處設(shè)置LED顯示屏，列出停車場(chǎng)內(nèi)空閑車位的統(tǒng)計(jì)信息以及具體位置信息。結(jié)合音頻傳感器和WLAN通信技術(shù)，提供車輛安全服務(wù)，使得控制中心能夠及時(shí)了解停車場(chǎng)內(nèi)突發(fā)情況。當(dāng)車輛進(jìn)入停車場(chǎng)，提取車輛RFID唯一標(biāo)識(shí)，記錄停車時(shí)間，車輛離開(kāi)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)結(jié)算。控制中心提供統(tǒng)一展示、管理、控制平臺(tái)。

停車場(chǎng)管理系統(tǒng)包括四個(gè)功能模塊，“車位狀況探測(cè)模塊”，“車輛安全管理模塊”，“智能收費(fèi)模塊”和“控制中心模塊”。

2.1 車位狀況探測(cè)模塊 目的：探測(cè)停車場(chǎng)的實(shí)時(shí)空閑車位信息及空閑車位位置信息，為用戶停車提供向?qū)В?jié)省用戶時(shí)間。實(shí)現(xiàn)：超聲測(cè)距傳感器節(jié)點(diǎn)周期性發(fā)射射頻信號(hào)來(lái)測(cè)量距離的變化，從而獲取車位是否停放車輛的狀態(tài)信息。如果停放車輛的狀態(tài)信息相對(duì)上次監(jiān)測(cè)狀態(tài)未發(fā)生改變，不作上報(bào)處理。否則，通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)向中心處理節(jié)點(diǎn)上報(bào)狀態(tài)信息。中心處理節(jié)點(diǎn)對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)發(fā)來(lái)的狀態(tài)信息進(jìn)行整理、分析、處理，控制停車場(chǎng)入口處的LED顯示屏顯示可用車位的位置及相關(guān)信息。同時(shí)通過(guò)WLAN，向控制中心上報(bào)處理后的數(shù)據(jù)。

2.2 車輛安全管理模塊 目的：全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)停車場(chǎng)突發(fā)事件，將告警消息第一時(shí)間通知控制中心，維護(hù)停車場(chǎng)車輛的安全。實(shí)現(xiàn)：聲音傳感器輔助報(bào)警：當(dāng)車輛的防盜器發(fā)生報(bào)警，音頻傳感器節(jié)點(diǎn)感知車輛的報(bào)警信息，并進(jìn)行處理，產(chǎn)生一條告警消息及告警位置。多跳傳輸給中心處理節(jié)點(diǎn)，然后經(jīng)過(guò)WLAN上報(bào)給控制中心。

圖像傳感器輔助報(bào)警：車輛入庫(kù)時(shí)，觸發(fā)圖像傳感器節(jié)點(diǎn)采集車輛正面信息，出庫(kù)時(shí)再次采集，并提取數(shù)據(jù)庫(kù)中入庫(kù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，不匹配，則通過(guò)WLAN向控制中心發(fā)出報(bào)警信息。控制主機(jī)，根據(jù)上報(bào)告警類型，進(jìn)行不同的報(bào)警提示。

2.3 智能收費(fèi)模塊 目的：節(jié)省客戶時(shí)間，節(jié)省人力資源，方便統(tǒng)一管理。有助于分析客戶流量，客戶需求，及時(shí)改變經(jīng)營(yíng)策略。實(shí)現(xiàn)：車輛入庫(kù)時(shí)，智能讀卡器讀取車上所帶的RFID標(biāo)識(shí)，記錄入庫(kù)時(shí)間。車輛出庫(kù)時(shí)，記錄出庫(kù)時(shí)間，并提取數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)原有信息，進(jìn)行結(jié)算。結(jié)算結(jié)果存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，并控制顯示屏顯示給客戶。結(jié)算信息通過(guò)WLAN發(fā)送到控制中心，進(jìn)行備份。

2.4 控制中心模塊 目的：對(duì)智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一展示和管理。實(shí)現(xiàn)：空閑狀態(tài)，展示屏滾屏顯示智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的相關(guān)運(yùn)作和操作信息。有消息上報(bào)時(shí)，控制主機(jī)分析消息類型，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)展示模塊進(jìn)行展示或報(bào)警。若上報(bào)消息為結(jié)算信息，則存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；若上報(bào)消息為車位狀態(tài)信息，控制展示屏，實(shí)時(shí)刷新屏幕，顯示車位空閑狀態(tài)；若上報(bào)消息為告警信息，分析告警信息類型，驅(qū)動(dòng)不同的告警模塊進(jìn)行報(bào)警。若為圖像傳感器上報(bào)告警，則實(shí)時(shí)顯示圖像對(duì)比，并給出圖像差異分析。若為聲音傳感器上報(bào)告警信息，則標(biāo)示出告警位置。

3 相關(guān)傳感器節(jié)點(diǎn)

3.1 超聲波傳感器 室內(nèi)停車場(chǎng)：在每個(gè)車位上面天花板上（車位下面也可）部署一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)測(cè)量距離的變化，獲取該車位是否停放車輛的信息，通過(guò)無(wú)線多跳傳輸發(fā)送給停車場(chǎng)控制中心。室外停車場(chǎng)：每個(gè)車位下面部署一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)測(cè)量距離的變化，獲取該車位是否停放車輛的信息，通過(guò)無(wú)線多跳傳輸發(fā)送給停車場(chǎng)控制中心；供電方面可以增加太陽(yáng)能供電模塊，起到隨時(shí)給電池模塊充電的作用。

3.2 光傳感器 部署在每個(gè)車位下面，通過(guò)光照的變化來(lái)判定該車位是否停放車輛。

3.3 音頻傳感器 感知車輛報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警聲音，聲音強(qiáng)度大于定義好的門限，則啟動(dòng)圖像傳感器節(jié)點(diǎn)，獲取現(xiàn)場(chǎng)圖像。感知草坪是否被踐踏，提醒闖入草坪者迅速離開(kāi)草坪。

3.4 圖像傳感器 獲取現(xiàn)場(chǎng)的靜態(tài)圖片。

4 結(jié)論

本系統(tǒng)主要針對(duì)非接觸IC卡停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中使用的專用設(shè)備而設(shè)計(jì)的，提高了系統(tǒng)可靠性和降低系統(tǒng)成本；軟件設(shè)計(jì)部分采用Visual Basic(VB)高級(jí)編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)管理系統(tǒng)軟件，通過(guò)對(duì)非接觸IC卡停車場(chǎng)管理系統(tǒng)軟件的功能分析和功能模塊劃分設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了停車場(chǎng)管理系統(tǒng)軟件運(yùn)行穩(wěn)定性。

本系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):①嚴(yán)格的收費(fèi)管理:使用非接觸IC卡收費(fèi)管理系統(tǒng)車場(chǎng)的收費(fèi)都經(jīng)收費(fèi)計(jì)算機(jī)的確認(rèn)和統(tǒng)計(jì)，能有效地杜絕收費(fèi)過(guò)程中的失誤和舞弊。②管理更加安全：本系統(tǒng)能真正作到了“一卡一車”，對(duì)用戶停車的相關(guān)資料存檔，保證了停車場(chǎng)停放車輛的安全性。③防偽性高：因?yàn)榉墙佑|IC卡保密性極高，它的加密功能強(qiáng)，并且卡號(hào)是唯一的，所以不容易被仿造。④系統(tǒng)壽命長(zhǎng)：本系統(tǒng)采用的非接觸IC卡，為無(wú)源的非接觸式的IC卡，全部密封，所以防塵防水。此外，非接觸式IC卡表面無(wú)裸露的芯片，無(wú)須擔(dān)心脫落、靜電擊穿、彎曲、損壞等問(wèn)題。非接觸式IC卡能使用10萬(wàn)次以上，在耐用、可靠程度和經(jīng)濟(jì)上遠(yuǎn)優(yōu)于磁卡。⑤操作方便、快捷、安全防沖突：非接觸式IC卡使用時(shí)沒(méi)有方向性，卡片可以任意方向掠過(guò)讀卡機(jī)表面，讀寫時(shí)間不大于0.1s，大大提高了每次使用的速度；非接觸式IC卡的序列號(hào)是唯一的，制造廠家在產(chǎn)品出廠前已將此序列號(hào)固化，不可更改。非接觸式IC卡與讀卡機(jī)之間采用雙向驗(yàn)證機(jī)制，即讀卡機(jī)驗(yàn)證卡的合法性，同時(shí)卡也驗(yàn)證讀卡機(jī)的合法性。⑤軟件功能設(shè)計(jì)合理：本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與硬件設(shè)備相配套，運(yùn)用了圖像抓拍，人工圖像對(duì)比，提高了整個(gè)停車場(chǎng)停車的安全性。在系統(tǒng)管理軟件設(shè)計(jì)上為停車場(chǎng)提供了一套嚴(yán)格、簡(jiǎn)便、易用、便于維護(hù)和運(yùn)行可靠的現(xiàn)代化停車場(chǎng)收費(fèi)管理系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《傳感器手冊(cè)》；鮑丙豪，周燕；化學(xué)工業(yè)出版社；第1版(2008年4月1日).

[2]《傳感器與執(zhí)行器大全：傳感器·變送器·執(zhí)行器》2009/2010(年卷)[平裝]；機(jī)械工業(yè)出版社；第5版(2011年5月1日).