淺談中國智能停車場系統集成技術

■ 楊彪

城市由于交通設施的增加造成的交通擁擠甚至混亂給人們的生活帶來極大的不便，這種不便迫使人們去尋找高技術的有效手段去解決這種不便。智能化的停車場就是順應這一時代需求的高技術產物。這不僅可以有效地解決亂停亂放造成的交通混亂，而且可以促進交通設施的正規化建設，同時也盡可能地減少車主失車被盜的憂慮。另外，在技術方面，其高技術性匹配于現有其他智能化系統，具有很好的開放性，易于與其它智能化系統組合成更強大的綜合系統，順應各種綜合方式的高級管理。

隨著社會的進步和發展，人們的生活方式發生著深刻的變化。城市的交通擁擠便是這種變化引起的現象之一。城市由于交通設施的增加造成的交通擁擠甚至混亂給人們的生活帶來極大的不便，這種不便迫使人們去尋找高技術的有效手段去解決這種不便。智能化的停車場就是順應這一時代需求的高技術產物。這不僅可以有效地解決亂停亂放造成的交通混亂，而且可以促進交通設施的正規化建設，同時也盡可能地減少車主失車被盜的憂慮。另外，在技術方面，其高技術性匹配于現有其他智能化系統，具有很好的開放性，易于與其它智能化系統組合成更強大的綜合系統，順應各種綜合方式的高級管理。停車場電腦收費管理系統是現代化停車場車輛收費及設備自動化管理的統稱，是將車場完全置于計算機管理下的高科技機電一體化產品。該系統（包括控制系統和道閘）做為一種現代化停車場車輛自動化管理設備，是安防行業的子行業之一，是安全技術防范領域的重要組成部分。

智能停車場集成技術應用

城市機動車輛的日漸增多，許多大中型大廈、社區等都面臨著數百輛、數千輛車的日常管理工作，使得停車場系統的業務發生了很大的變化。客戶不再滿足于單一簡單的車輛出入控制管理，對系統的要求越來越高，包括處理速度、穩定性、安全性、易維護性等等，個性化需求更是精彩紛呈。近幾年，無論是住宅區、寫字樓還是機場、醫院、商場的停車場，都開始增設停車場管理系統。隨著國內居民對生活質量要求的提高、國家對公共安全秩序要求及其標準的不斷提高，國內停車場管理行業迅速的發展起來。

目前智能停車場最新技術的應用主要有以下七種集成技術：

超聲波技術用于車位監測、車輛導引計數；視頻車輛底盤檢測技術；車牌識別技術用于出入口控制及尋車系統；網絡攝像機用于車位監測；咪表用于路面停車收費；自動收費機用于場內、出口收費；智能誘導系統。采用超聲波技術來進行車位監測、車輛導引計數的這套系統，這套系統的技術含量比較高，運行穩定性也很好，設備維護的投入量很小。而超聲波傳感器陣列用于導引計數，主要安裝在坡道、樓層入口、區域等處，安裝方法是總線制，吊頂安裝，它的特點是工程量小、安裝簡單、性能穩定。視頻車輛底盤檢測技術用于安全防范，視頻車輛底盤檢測技術對于一般單位意義不大，主要是針對一些比較敏感的單位，比如說機場、軍隊等安全防范級別比較高的單位。掃描單元（高度9cm/3.5"）包括高分辨率線陣攝像機、反射鏡以及LED照明設備，從地面向上拍攝，獲得移動車輛底盤的完整清晰圖像。視頻車輛底盤檢測系統可以通過底盤圖像進行判別是否有可疑物品。視頻車輛底盤檢測系統可以固定安裝也可以移動安裝。這套系統可與車牌識別、圖像對比系統集成組合使用。車牌識別技術用于出入口控制及尋車系統。網絡攝像機用于車位監測：這是比較新的一項技術，就是在車位上方安裝攝像機，每個攝像機可以監測3個車位，可以實時知道每個停車位的使用情況，目前在德國已經應用。咪表用于路面停車收費，咪表用于停車收費已經不是新的技術，而自動收費機用于場內、出口收費，自動收費機和咪表一樣，也不能算是一種新的技術，但在國內來講，市場越來越多的應用起來。它的付費方式多種多樣有：硬幣和紙幣、多種紙幣、硬幣找零、信用卡、費率顯示、場內付費、入口加出口付費等。國外也使用銀行卡、信用卡等。大型停車誘導系統，對區域停車擁堵可以得到很好的幫助，目前北京、上海等地做了一些項目，如果政府或者企業共同聯手合作的話，會得到很好的推廣。目前，從大型停車誘導系統的技術來講是比較成熟的，沒有任何問題的。

目前智能停車場出入口處的通道控制已由8位51單片機升級到32位ARM7、ARM9處理器，以及64位工控機;軟件方面從匯編、FoxPro、VB等，到最新的DotNet、C語言，從過去的結構化設計，到現在面向對象、分層、模塊化設計。更有基于ARM9+Linux技術平臺開發的停車場控制系統，有效地滿足了大型車場系統、多車場管理、網絡化、分級集成控制的要求，也將停車場管理行業帶入了一個新的應用層次。作為進入停車場的首站，出入口的安全防范至關重要。因而，無論廠商還是使用者都在竭盡全力地探索如何把好車輛和人員進出的安全關。此時，將視頻車輛底盤檢測引入停車場管理是個不錯的范例。視頻車輛底盤檢測是自動對車輛底盤進行圖像采集、顯示、分析為一體的信息管理系統。該系統能有效防止車底藏匿炸彈、武器、生化危險品、危險人物出入停車場所。當然該技術對于一般單位意義不大，主要是針對一些比較敏感的部門，如機場、政府、監獄、銀行庫區、使館、軍隊、海關、公安機關等安全防范、反恐重點場所的出入口檢查、重點部位的停車場入口檢查。

以上的其中智能停車場的七大集成技術在實際應用中有三方面的智能化體現。停車場管理系統的智能化正在逐步加深，關注重點也由出入口車牌自動識別及后續的出入口車輛特征、堵塞檢測演變到場區內車輛人員安全、個人監控等。庫區部分一般由車輛引導裝置、視頻安防監控系統、電子巡查系統、緊急報警系統等組成，根據安全防范管理的需要選用相應系統。

報警聯動

相對于傳統的“識別+收費”簡易模式管理系統，停車場智能管理系統更為安全可靠，而這大部分得益于停車場智能管理在（庫）場區部分實現了報警聯動。停車場報警聯動主機原理是：報警系統被觸發后，報警主機給一個信號到聯動模塊從而打開監控設備和探照燈，監控設備與監控主機的AI（模擬量輸入）或DI（開關量輸入）通道連接，監控主機一旦收到監控設備的報警信號（模擬量報警的機制即是電壓超出事先設定的閾值范圍產生報警，開關量報警的機制即是通道的開關與事先設定的正常狀態的對比，產生變動即為報警）將通過軟件預設或硬件（有的產品可以做到硬件的直接聯動）將輸出一個開關量信號到對應的DO（開關量輸出）通道，聯動與DO通道連接的設備開關。例如：高溫報警聯動備用空調開啟，出現煙霧聯動消防，非法闖入聯動錄像和車庫照明。以上提到的報警系統與監控系統的聯動，一般情況下是要報警系統提供一個干結點，通過干結點連接到監控主機，聯動其他。目前一些高檔車庫在各個車位加裝了高碼位遙控器，它與車位檢測器并行工作。當司機入庫停好車后，操作遙控器便給車輛上碼;當司機準備出庫取車時，操作遙控器給車輛解碼。如無解碼取車，則報警系統工作并聯動相關報警器或啟動監視系統進行錄像，防止車輛被盜。

車位引導

為了驗證變周期數據傳輸的低功耗優勢,與固定周期傳輸進行對比實驗。在檢測器節點工作過程中,溫度傳感器平均工作功耗為3.3 mW,CO2傳感器平均工作功耗為3.5 mW,無線射頻模塊平均數據發射功率為57.4 mW。無線射頻模塊發送數據功耗大于檢測器其他模塊平均功耗,檢測器能耗與發送數據量呈正比。因此通過讀取數據庫中接收到的數據量可間接得出系統功耗。

智能停車場部分另一智能應用即車位引導。車位引導系統一般情況是指在停車場引導車輛停入空車位的智能泊車引導系統，由智能電腦系統對車位進行檢測，通過顯示屏顯示空車位信息，司機通過該信息，實現輕松停車。車位引導系統分為幾個模塊：車位數據探測模塊、中央處理模塊、信息發布模塊、信息顯示模塊。這種技術的核心在于車位探測和邏輯判斷。車位探測可分為：超聲波探測，紅外探測，地感線圈探測等。邏輯判斷是由程序編寫實現，由于每一個停車場的情況都不同，車流方向都不同，出入口數量等都存在差異，因此，每一個停車場的車位引導系統都是特定的定制系統，因此，該模塊成為該系統的核心競爭點。通過對停車場內部各車位的停車狀態進行檢測，將停車狀態信息通過管理器上傳到數據轉換器，再由數據轉換器匯總到引導監控系統，分析處理停車狀態數據，并在引導信息屏中發布空車位信息，引導司機迅速找到停車位，實現輕松停車。

停車場車位實時檢測是實現停車場智能管理和提高車位利用率的關鍵，也是停車管理現代化的要求，停車場車位檢測系統的發展，大體分為地感線圈檢測、閘機控制和車位實時檢測三個階段。車位檢測與檢測技術水平有密切的聯系，傳感器的快速發展是檢測水平的保證。前兩種車位檢測系的基本架構過于龐大，安裝過于繁瑣;可靠性、實時性、準確性、可擴展、低能耗和工程量小等方面不能滿足停車場快速發展的需求。無線傳感器網絡技術和RFID技術作為近年新興的檢測和識別技術，在物流管理和智能感知中得到快速發展，基于WiFi的RFID可擴展AMR車位檢測系統，具有運行可靠，實時性強、布線少、能耗低和可擴展性強等特點，對提高停車場智能管理的智能化、無人化方面具有一定的意義。

中央管理，嵌入式主機成新寵

中央管理部分是停車（庫）場管理系統的管理與控制中心，由中央管理單元、數據管理單元（數據庫）、中央管理執行設備等組成，中央管理單元和數據管理單元（數據庫）可集成在一起，中央管理執行設備主要包含身份信息授權設備、傳輸部分、聲光設備、打印機等。GA/T761-2008規定，中央管理部分應能實現對系統操作權限、車輛出入信息的管理功能；對車輛的出/入行為進行鑒別及核準，對符合出/入授權的出/入行為予以放行，并能實現信息比對功能。該部分是大型停車場系統的核心，其統一管理各出入口的管理計算機，將授權用戶下載到各出入口管理機，再存儲到通道控制器上;其再負責各個出入口收費的協調和裁決。藍卡的莊明華介紹道，如果有一卡通系統，則實現與上位一卡通服務器連接，實現整個建筑的一卡通功能等。一個完備的停車場智能管理系統，停車場管理計算機或上位管理服務器和管理軟件還要控制車輛停泊引導系統、車場防盜系統、車位檢測系統、停車場狀態顯示系統等輔助設備。自1995年我國第一套停車場系統問世至今，停車場技術沒有停止創新的腳步，先后推出基于單片機技術、ARM技術、脫機、聯網等各種類型的停車場系統。經十多年的技術積累和改進，現在的停車場系統技術已經比較成熟，能夠基本滿足用戶需求。但停車場管理系統的架構形式，即其管理PC計算機仍被沿用，即采用普通PC計算機作為軟件安裝載體和管理主體，以致成為停車場系統不穩定的潛在隱患。

針對上述應用狀況，現已有設備開發商專門針對智能停車場系統開發出嵌入式停車場管理主機。嵌入式停車場管理主機采用最新的嵌入式處理技術、圖形處理技術與工控技術依照目前通用的停車場PC管理主機的軟件操作界面進行設計，取代停車場崗亭（含停車場軟件、視頻采集卡、通訊卡、防雷器等）。解決停車場系統管理電腦故障率高、維修麻煩、脫機使用無進出場圖像的難題，杜絕操作人員使用無關軟件，避免病毒影響，保證系統正常365天×24小時正常收費比對放行。雖然在停車場管理領域嵌入式技術應用仍較鮮見，然而嵌入式技術已比較成熟，只要能夠結合停車場特定的需求，完全能夠替代PC計算機，能大幅提高停車場系統的穩定與可靠性。

中國智能停車場發展趨勢

站在技術角度審視，國內停車場并非毫無瑕疵。目前國內停車場產品成熟度較低，技術水平和可靠性實際上還不能滿足更高的要求，設備沒有形成主流品牌，能提供成套設備的廠商更少，用戶在設備選型時存在困難。一般的制造商生產規模都較小、技術力量弱，在品質管理和生產成本上都有一定難度。當然，停車場管理系統的發展并沒因此而止步，反而更為迅速。

人性化

在停車場智能管理系統設計上，工程開發人員更多居于便捷性和車輛人員安全的考量。據捷順的郭曉強介紹，停車場管理系統人性化設計主要體現在以下幾點。

人、機的交互及互動性增強。例如在讀卡器上實現手機短信聯動、手機一卡通；

基于聯營的平臺性產品型產品或商業模式將出現。例如消費折扣管理、VIP積分管理等；

多媒體信息發布和顯示。基于車位的精確誘導，不但可以直接顯示空余車位的位置，可以幫助駕駛人員快速的尋找到車位停車；

無人值守自助繳費。無人值守智能收費系統，可以代替人工收費完全實現無人值守，該系統集紙幣接收、硬幣接收、硬幣找零、紙票掃描、票據打印、液晶顯示、等功能與一體的智能設備。由于人力成本高以及技術發展成熟，停車場無人值守自助繳費系統在歐美發達地區應用最為廣泛。相信在不久的將來，該技術也將風靡大江南北。

聯網化

國內對于智能化停車場的使用、特別是對基于先進的無線傳感網技術的智能化停車場系統的使用，還處于一片空白。而基于物聯網的智能化停車場系統，可利用傳感器節點的感知能力來監控和管理每個停車位，提供特殊的引導服務，實現停車場的車位管理和車位發布等功能，徹底改變智能化停車場的發展方向，同時依托移動M2M平臺與3G網絡覆蓋的優勢，使城域級綜合停車管理成為了現實，填補了基于物聯網技術的智能化停車場這一領域的空白，必將引領一場停車場智能化的新革命。

定制化

根據停車場的服務對象不同，可將停車場分為公共停車場、配建停車場和專用停車場。不同應用領域的停車場對系統軟、硬件要求也有所差異（如表1）。此外，針對特殊場所，如政府機關大院、企業廠區，車輛出入管理就要求同車輛的日常調度管理系統相關聯;軍隊、安全、航天各涉密單位則要求對特種車輛有著更高的安全管理和突發事件響應機制。無論是讀卡方式、車輛抓拍還是車道監控、收費員現金結算情況都有不同的需求，因此，用戶希望停車場管理系統的發展以滿足用戶的需求為主線，廠家則可以根據不同用戶群，有針對性地解決方案。撬動停車智能管理系統的一個支點。因此，停車場的安防產品需要的不僅是一個能支持上述功能的管理系統，同時要針對各類停車市場應用領域，因而定制服務日益成為停車場智能管理系統發展的一大趨勢。

結束語

盡管停車場管理系統還面臨諸如在穩定性差、缺少規范等瓶頸，然而在智能交通建設日趨推進和市場需求的不斷擴大情形下，停車場管理系統勢將進入穩定發展階段，由此更好地解決停車難和保障好車輛人員安全。