關于對停車場計時計費裝置檢定工作的探討

畢玉潔

摘 要：隨著社會發展，人們生活水平的不斷提升，私家車也成了我們生活的必備交通工具。汽車的增長速度與停車空間之間的矛盾也急劇增加。當前絕大多數停車場均為人工管理，或有視頻識別參與的半人工管理模式。存在通行效率低，車牌識別率低、受天氣影響等問題。文章對停車場計時計費裝置檢定工作進行了研究分析，以供參考。

關鍵詞：停車場;計時計費裝置;檢定

1 前言

截止到2017年底，我國傳統停車位數量達到8000萬個以上，而停車位的需求數量則高達2.8億，市場缺口大，因此仍需要建設大量停車場，但以往低效率的傳統停車場管理模式已經跟不上現代社會的快節奏需求，停車場排隊出入已經屢見不鮮。當前部分停車場已經實現攝像頭自動識別車牌號碼，其識別率受天氣影響嚴重，而且停車收費仍要采用人工收費，其效率低下可想而知。而基于電子車牌技術的停車場管理方案，能夠有效提高車牌識別率，且可以通過電子錢包的方式進行繳費，可實現無人值守、高效通行。

2 停車場計時計費檢定裝置原理

課題研制的裝置主要利用同步觸發機制同時向被檢裝置以及檢定系統中的計算機發送觸發信號，此時計算機向標準GPS時鐘發送授時申請，GPS時鐘向計算機發送授時時間，此時計算機記錄授時時間，不同幾個授時時間點之間的時間段就可以用于檢定停車場計時計費裝置的時間間隔。該模塊向外部提供1PPS秒脈沖信號，并通過串口GPS_TX、GPS_RX向單片機輸出時間定位信息，時間定為信息再通過串行接口對計算機授時。

3 同步觸發系統

停車場計時觸發方式有很多種，現在市場上較多的三種方式分別是：IC、ID卡觸發;機器視覺識別車牌觸發;埋地感應器觸發。本文分別針對這三種觸發方式設計了測試設備。本文設計了IC、ID卡讀卡器僅當讀取到卡片信息時（不對信息進行解碼和讀取）向裝置發送觸發信號，裝置記錄觸發時的標準時間并通過軟件將時間記錄和顯示出來，當再次觸發信號時，軟件計算出入時刻時間差。經過計算這種方式的同步誤差優于10ms。對于機器視覺識別的停車場，本文開發了同步標準時間顯示裝置。利用數碼管將GPS時鐘標準時間顯示在車頭被拍照位置，在出入場時刻由被測系統分別記錄標準裝置輸出的標準時刻，通過識別算法記錄并計算兩張圖片的時刻差，這種方式記錄的同步誤差優于0.1ms，基本上同步誤差可以忽略不計。

4 軟件系統及研制的樣機

軟件系統是檢定系統的關鍵環節，軟件系統主要用于實現各個環節的同步觸發，數據的運算及處理，各時間參數的記錄以及計算，實時數據處理存儲導出以及證書打印。管理控制軟件系統開發工具使用的是BorlandC++Builder6.0，主要開發語言為C++，軟件適合用于Windows98及以上操作系統，對主機無太多特殊要求，只需要具備一個RS232串行口或者一個USB接口。為滿足同步觸發需要，利用COM控件進行串行數據接口RS232的通信設計，通過兩路并行的RS232接口同步與標準時鐘以及同步觸發裝置進行通信，在觸發的同時讀取當前時間信息，通過計算兩個時間點之間的時間間隔得到時間間隔測量結果。檢定數據存放于數據庫中，數據庫使用BorlandC++Builder自帶的database開發用于存放臨時數據，最終結果通過OLE控件導出到Excel中并按照證書名稱保存在特定的文件夾下方便管理和保存。研制的樣機包括了標準GPS時鐘、天線、計算機、觸發器以及供電電路。

5 基于電子車牌應用技術的停車場方案設計

5.1 基于RFID技術的電子車牌系統

2017年底，基于RFID技術的電子車牌技術國家標準發布，標識著我國在汽車管理方面進入了電子信息時代。該標準對電子車牌系統的通信頻段、協議、設備以及電子標簽等都進行了詳細的規定，統一了行業規范，為電子車牌技術應用提供了標準層面的支撐。閱讀器與天線構成識讀系統，當設備開啟后，閱讀器會不斷廣播清點或識讀標簽的信號，當有安裝了電子標簽的車輛進入到信號覆蓋范圍內，電子標簽內的信息就會被閱讀器讀取上來，數據會通過網絡上報的后臺管理系統。當路面上的識讀設備架設越來越密集后，就會形成一個覆蓋廣泛的監控網絡，隨時可以監控車輛的行車路線、區間速度、是否違規上路等信息，從而實現了汽車的智能化管理。

5.2 基于電子車牌技術的停車場設計方案

目前大多數城市停車場已安裝了攝像頭，通過視頻捕捉車牌號碼，無需再取卡進行記錄，但視頻識別存在一定的識別率問題，而且易受天氣影響，更為重要的是無法實現自動收費，因此也就無法提高通行效率。出口可實現好牌識別、停車時長計算、停車費計算、聯動道閘起落等。通過電子錢包功能可實現即時扣費，免除了人工收費停車環節，能偶極大地提高通行效率。

5.3 RFID設備布局

本文所研究的系統是基于RFID技術的智能停車場，對于車輛信息的采集需要具備一定特性的RFID閱讀器才能滿足技術需求。因此要對停車場出入口處的閱讀器及天線設備進行合理的布局，使得RFID采集信號覆蓋在合理的區域內，才能夠保證車輛數據采集正確，從而保證正確收費。首先是要保證入口和出口的信號覆蓋不能有重疊區域，否則將會在入口處采集到出口出的車輛，造成數據重復以及誤抬桿等問題。信號覆蓋方向應正對車輛駛入區域，覆蓋范圍通過調整天線角度，使得覆蓋區域為橢圓形區域，長軸長度不宜超過6米，短軸方向長度不宜超過4米。對于出入口道閘控制，可通過專用控制器進行控制，閱讀器將準予放行的信號傳輸給控制器，控制器打開道閘。或者閱讀器直接通過GPIO接口通知道閘進行起落放行。

6 結束語

本文研制了可用作計量標準器的停車場計時計費裝置檢定裝置，可以解決停車場計時裝置無法溯源的問題，并在文中對誤差進行了分析，能夠滿足量值傳遞的需求。

參考文獻

[1]王宇，陳偉，范曉東.BDS多模授時技術在電力時間同步裝置中的應用[J].導航定位學報，2018，04.

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