智能化停車場系統(tǒng)設計

摘 要：該文首先介紹了智能化停車場系統(tǒng)的組成部分，隨后介紹了車輛的多段式引導方案，并通過以PLC S7-200作為主要控制核心，光電傳感器、指示燈等為外圍設備，對停車場內各項數(shù)據的采集、數(shù)據處理、分析，最終旨在實現(xiàn)對停車場內車輛的指揮引導，使停車資源得到高效的利用。

關鍵詞：智能化停車場系統(tǒng) 多段式引導 PLC

中圖分類號：TP2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（c）-0067-01

現(xiàn)階段我國的停車場總體上相當落后：大部分是以人工管理為主，在一塊閑置空地上砌好圍墻，然后簡單地在停車場出入口設立收費處。停車場系統(tǒng)以計費為中心，建立了相對完善的收費系統(tǒng)，但對于車輛在停車場內停放的引導，特別是在剩余車位稀少時，引導車輛快速準確的進入空余車位的引導方面可以說幾乎屬于起步階段。在對于車位情況的管理、空余車位的車輛引導方面鮮有方案提出，即使有也只是通過在出入口的簡單加減計數(shù)，在入口處給出剩余車位的數(shù)據，當車位稀缺時并不能給予駕駛員提供準確快速的指引。

智能化停車場系統(tǒng)依靠現(xiàn)有的信息技術，以通信網絡技術為基礎有效的聯(lián)系各個硬件子系統(tǒng)，運用多種傳感器、數(shù)據采集模塊、數(shù)據處理器，通過計算機軟件技術等的控制實現(xiàn)對停車場的智能化引導。這種引導可以降低人力成本，提高管理效率。

1 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由入口處的IC讀卡器、道閘、地感線圈、攝像頭、超聲波探測器、光電檢測器、LED顯示屏、信息顯示裝置、報警裝置、出口收費處、票箱等組成。具體的系統(tǒng)組成及過程為。

（1）車輛進入道閘即進入停車場入口檢測區(qū)域，此時由地感線圈對車輛進行判斷并將探測到的信號輸入中央處理器處理、攝像頭對車輛的車牌信息進行采集，超聲波傳感器位于進口車道靠近道閘一端的側壁和出口車道遠離道閘一端的側壁。在進出口車道側面上均設有信息顯示裝置和報警裝置。當有車輛、行人或其它物體通過道閘進入進口車道時，超聲波接收單元接收到超聲波發(fā)射單元的超聲波，數(shù)據處理單元根據超聲波的信號特征確認是車輛還是非車輛，并將相關信號傳送至控制單元，控制單元控制顯示裝置對進入進口車道的物體進行提示，比如是車輛的話，在顯示裝置的指示牌上顯示“車輛駛入”，并通過指示箭頭指導車輛進入停車場，是行人的話，顯示“行人進入”等字樣。當有人或車輛進入停車場或離開停車場時，被進出口的超聲波探測器檢測到信號，通過系統(tǒng)使超聲波報警器自動報警提醒即將進出停車場的車輛或行人。這樣當停車場處于淡季時，可將入口車道當出口車道使用，有效的節(jié)約了部分車輛駛出時間。

（2）將整個停車場區(qū)域化，本論文將其分為分為A、B、C等九個區(qū)，每個區(qū)有六個車位。在每個車位上有光電檢測器檢測是否有車子停在停車位上，在車位上方有LED顯示牌，其可顯示由入口攝像頭拍下的汽車車牌信息，以便司機能夠盡快能夠找到車位。

（3）中央處理器通過下面關系式子來實現(xiàn)對車位信息的統(tǒng)計：車庫內的車輛總數(shù)=駛入車輛—駛出車輛=車位被占數(shù)+預先占有數(shù)（當車輛駛入時該車輛應預先留有一個車位）+即將離開車輛（從車位上駛離的車輛）

（4）在停車場的主入口及每個分層（B1、B2、B3等）和分區(qū)（A、B、C、D等）的入口安裝空車位顯示屏，同時在每個交叉路口安裝引導屏，顯示各個方向的空車位數(shù)，在主出入口和每層的出入口安裝車流量檢測器，在每個車位上安裝車位檢測器，用于檢測該車位有沒有車輛停放，同時在車位前方安裝車位指示燈，告知駕車人士車位使用情況，紅燈亮時表示該車位被占用，綠燈亮時表示該車位可以使用。每個車位的使用情況實時發(fā)送到管理電腦，在電子地圖上實時顯示。此時，車輛便可通過多段式引導方案實現(xiàn)對車輛的引導。

2 PLC車位統(tǒng)計及車輛引導

PLC為控制單元，主要負責對輸入信號的處理，根據程序中相關設定，對數(shù)據進行處理，輸出相應的指揮信號與MCGS組態(tài)軟件通信顯示相關情況。MCGS組態(tài)軟件主要根據從PLC中獲取的數(shù)據，顯示當前停車場的情況，剩余車位信息、車位占有情況、車輛引導線路、相關各項提示等。引導指示燈主要負責在強制引導程序啟動后對于進入車庫車輛的引導工作。本設計的方法是：當程序首次開始運行時，默認為車庫內沒有車輛，計數(shù)器為0。當有車輛進入時，在通過入口時，被入口的光電門檢測到，同時光電門產生信號傳輸入PLC，PLC計數(shù)器加一，通過算法使剩余車位數(shù)量減一。當車輛駛離車庫時，在駛離出口時，被出口的光電門檢測到，同時光電門產生信號輸入PLC，PLC計數(shù)器減一，通過算法使剩余車位數(shù)量加一。這樣就可以對車庫內的剩余車輛的數(shù)量進行統(tǒng)計計數(shù)。本設計的引導方案采用多段式引導方案。

（1）當剩余車位占總車位數(shù)量大于40%時，由于當前狀態(tài)下，車庫的車輛停放情況比較理想，可以采用自由停放方式。

（2）當剩余車位占總車位數(shù)量小于40%，大于20%時，當駕駛員駛入車庫時，如果在車庫的入口處顯示屏上顯示，當前車庫能的信息，同時在每個停車區(qū)域顯示當前該區(qū)域內車位的剩余數(shù)量，并且在屏幕下方顯示剩余車位的編號。

（3）當剩余車位占總車位數(shù)量小于20%時，此時車庫內的剩余車位數(shù)量已經處于非常稀少的狀態(tài)，這時候的空余車位極大的可能是處于零散分布的狀態(tài)。此時，采取強制引導方案。按遠近順序對每個區(qū)域進行優(yōu)先級的編排，當車輛進入時，在經過入口處光電門監(jiān)測點時，根據區(qū)域的優(yōu)先級安排，選取優(yōu)先級最高的有剩余車位的區(qū)域為目標停車點，并且生成引導路線，引導車輛駛入。當有多輛車輛同時進入時，按照進入的先后順序，分別選取優(yōu)先級最高的有剩余車位的區(qū)域為目標停車點。當同一優(yōu)先級的剩余車位數(shù)量用完，仍然有車輛需要引導時，時間順序在后面的車輛采用次一個優(yōu)先級的引導方案進行引導。

（4）當車庫車位余量為0時，禁止車輛進入，直到車庫有空余車位時，再次開放車庫，引導車輛進入。

3 結語

該論文著重講述了介紹了智能化停車場系統(tǒng)的組成及PLC對車位數(shù)的統(tǒng)計和多段式引導方案，為相應的系統(tǒng)設計提供了思路。

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