小區(qū)停車場(chǎng)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

池建　侍非

摘 要：針對(duì)當(dāng)前居民住宅小區(qū)對(duì)車輛停放管理的需求，本文分析了小區(qū)停車場(chǎng)管理的工作流程，設(shè)計(jì)了小區(qū)停車場(chǎng)管理信息系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件模塊，基于GIS組件開發(fā)了該系統(tǒng)，對(duì)小區(qū)停車管理的便捷化、信息化和智能化具有實(shí)際指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：小區(qū)停車場(chǎng)、管理信息系統(tǒng)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2163（2015）06-

Abstract： In allusion to the current demand of residential community vehicle parking management， this paper analyzes the work flow of residential parking management， design the hardware structure and software module of the residential parking management information system. Based on the development of GIS Component type， the system has been designed and developed. In addition，the practical reference for the intelligent and informatization of the residential parking management is provided too.

Key words： Residential Parking； Management Information System； System Design

0 引 言

隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類開始邁入信息化、智能化社會(huì)。與此同時(shí)人們對(duì)于衣食住行各個(gè)方面的需要與關(guān)注熱點(diǎn)也在不斷發(fā)生變化。目前在住宅小區(qū)的規(guī)劃實(shí)施與管理上，智能化小區(qū)的建設(shè)熱潮正悄然興起。其中，智能化小區(qū)停車管理即是其智能化水平的直接呈現(xiàn)。此外，隨著國(guó)內(nèi)汽車保有量的持續(xù)增加，住宅小區(qū)內(nèi)停車場(chǎng)的建設(shè)與停車場(chǎng)管理等相關(guān)問題日益突出，因此，針對(duì)智能化小區(qū)的停車場(chǎng)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值和研究意義。

1 系統(tǒng)功能分析

1.1 系統(tǒng)功能需求

本系統(tǒng)是住宅小區(qū)停車場(chǎng)管理信息系統(tǒng)，目的是針對(duì)小區(qū)停車問題，實(shí)現(xiàn)小區(qū)停車場(chǎng)的便捷化、信息化和智能化的管理。系統(tǒng)要求能確保解決小區(qū)車輛停放與車輛安全等問題，并能為業(yè)戶提供良好的車輛保管等綜合服務(wù)。停車場(chǎng)日夜24小時(shí)開放，車輛可以隨時(shí)進(jìn)出，但需按規(guī)定停放，系統(tǒng)對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)。根據(jù)停車場(chǎng)的剩余車位數(shù)量及位置進(jìn)行停車引導(dǎo)和調(diào)度。停車場(chǎng)實(shí)行有償使用，根據(jù)系統(tǒng)識(shí)別的車輛類型進(jìn)行收費(fèi)管理。綜上，停車管理信息系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能包括：車輛的識(shí)別、停車類別的區(qū)分、車輛的跟蹤、停車場(chǎng)剩余車位及其位置的顯示與查詢、停車費(fèi)用的收支等各個(gè)方面。

1.2 系統(tǒng)工作流程

系統(tǒng)工作流程如圖1所示。車輛進(jìn)入小區(qū)停車場(chǎng)入口處要進(jìn)行車輛識(shí)別，若為本小區(qū)車輛則直接放行，若為外來車輛則需查詢并分配空余車位后發(fā)放臨時(shí)射頻卡，車輛進(jìn)入停車場(chǎng)后對(duì)其進(jìn)行跟蹤并引導(dǎo)停車直至其在正確位置停放；車輛駛出停車場(chǎng)同樣需要進(jìn)行車輛識(shí)別，若是外來車輛則需還卡并根據(jù)停車時(shí)間收費(fèi)后放行，本小區(qū)車輛需要進(jìn)行信息匹配后放行，如果發(fā)現(xiàn)卡到期（年卡、月卡等類型）則等同于外來車輛按停車時(shí)間收費(fèi)后放行。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)硬件架構(gòu)

小區(qū)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成。硬件系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖2所示，主要包括：遠(yuǎn)距離RFID（Radio Frequency Identification）讀卡器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、出入口一體化道閘、入口發(fā)卡機(jī)、出口收費(fèi)（收卡）系統(tǒng)、車位指引系統(tǒng)、語音提示系統(tǒng)、顯示屏、網(wǎng)絡(luò)傳輸裝置等。

2.2 系統(tǒng)軟件模塊

小區(qū)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)軟件主要包括如下核心模塊：車輛識(shí)別與跟蹤模塊、停車場(chǎng)及車輛管理數(shù)據(jù)庫、信息顯示及停車指引模塊以及收費(fèi)系統(tǒng)。

2.2.1車輛識(shí)別與跟蹤模塊

早期的停車場(chǎng)主要采用接觸式的 IC 卡，車輛進(jìn)出停車場(chǎng)時(shí)，要經(jīng)過停車、取卡、刷卡、繳費(fèi)等一系列手續(xù)，容易造成車輛積壓，阻塞交通等問題[1]?，F(xiàn)階段車輛識(shí)別較為流行的方式主要有兩種：一種是基于RFID技術(shù)的車輛識(shí)別和基于視頻圖像識(shí)別車牌的技術(shù)。目前，基于視頻圖像識(shí)別車牌的技術(shù)十分成熟，正確率可達(dá)98%，且操作方式簡(jiǎn)捷，相對(duì)于取卡式停車場(chǎng)省去了取卡、讀卡、還卡等系列操作。但一般只在停車場(chǎng)出入口處設(shè)置視頻攝像頭獲取車牌號(hào)，車輛進(jìn)入停車場(chǎng)后則失去對(duì)其定位與監(jiān)控的能力。相對(duì)于攝像裝置，RFID設(shè)備則要便宜實(shí)用得多，其優(yōu)點(diǎn)就在于目標(biāo)物體的非接觸讀取數(shù)據(jù)信息，且設(shè)備不易損壞，不受人工與環(huán)境的影響，快捷方便，能夠?qū)崟r(shí)感應(yīng)車輛位置，非常適合系統(tǒng)自動(dòng)化處理。

車輛的識(shí)別主要依靠RFID車載卡（小區(qū)內(nèi)車輛年卡、月卡以及外來車輛的臨時(shí)卡），通過讀寫器識(shí)別車輛，并記錄在車輛管理數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)記錄車輛的位置和時(shí)間點(diǎn)，方便后續(xù)的引導(dǎo)停車。若為外來車輛則需要通過攝像頭識(shí)別車輛牌照后，將車輛牌照和申請(qǐng)的臨時(shí)卡關(guān)聯(lián)，以方便后續(xù)的引導(dǎo)停車工作。

2.2.2 停車場(chǎng)及車輛管理數(shù)據(jù)庫

小區(qū)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)都是從數(shù)據(jù)出發(fā)的，因此數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是整個(gè)信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)。該模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件訪問數(shù)據(jù)庫的部分，其主要功能有：向數(shù)據(jù)庫中增、刪、改記錄，信息的查詢以及信息匹配等功能。

由于需要對(duì)車輛進(jìn)行跟蹤定位，所以數(shù)據(jù)庫要有空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理能力，故系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型選擇了GIS（Geographic Information System）數(shù)據(jù)模型——Geodatabase，這是ESRI公司基于多年的探索研究和先前多次的實(shí)施應(yīng)用而逐級(jí)進(jìn)化得來的，能夠確保系統(tǒng)處理大量空間與非空間數(shù)據(jù)，同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性并提供眾多高級(jí)管理功能[2]。

在空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)上，Geodatabase 數(shù)據(jù)模型可采用面狀要素存儲(chǔ)停車場(chǎng)每個(gè)停車位的位置信息、是否停有車輛以及車輛停放時(shí)間信息?？刹捎命c(diǎn)狀要素存放車輛的位置信息，在存放車輛位置信息的同時(shí)需要存放在該位置的時(shí)間信息以便于后續(xù)的跟蹤與檢索查詢等工作?？臻g數(shù)據(jù)模型可以附帶一部分屬性數(shù)據(jù)，但除此外可能還會(huì)有一些其它相關(guān)的純屬性數(shù)據(jù)可以存放在單獨(dú)的表中，例如：車輛射頻卡號(hào)、車輛牌照、車主相關(guān)信息、是否本小區(qū)車輛、收費(fèi)性質(zhì)、進(jìn)出停車場(chǎng)時(shí)間（停放時(shí)間）等相關(guān)信息。

2.2.3 信息顯示及停車指引模塊

信息顯示及停車指引要依靠對(duì)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的科學(xué)分析后再進(jìn)行終端信息顯示和車輛引領(lǐng)相關(guān)工作。在出口處則標(biāo)明有剩余車位信息顯示，若無剩余車位即禁止車輛進(jìn)入。在車輛進(jìn)入停車場(chǎng)后，系統(tǒng)會(huì)記錄車輛進(jìn)入的時(shí)間點(diǎn)，并分配一個(gè)空閑停車位給該車輛，通過語音以及LED 指示燈引導(dǎo)車輛停放在該車位上，車輛進(jìn)入車位后，由車位的傳感器將車輛位置信息發(fā)給系統(tǒng)，若不符合停放要求將重新引導(dǎo)直至該車輛停放在正確位置，與此同時(shí)更新數(shù)據(jù)庫中相關(guān)信息。

關(guān)于車位的分配，可以通過對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的分析來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置。例如分析小區(qū)內(nèi)固定車輛的停放規(guī)律，通過預(yù)判和預(yù)留車位等系列措施提高小區(qū)停車場(chǎng)車位的利用率，在一定程度上減輕小區(qū)停車壓力。

2.2.4 收費(fèi)系統(tǒng)

在車輛駛?cè)胪＼噲?chǎng)出口處時(shí)，根據(jù)射頻讀卡器與車載卡識(shí)別車輛信息是否為本小區(qū)固有車輛。若是小區(qū)固定車輛則直接放行，其收費(fèi)主要是月卡和年卡的形式，在車輛進(jìn)入停車場(chǎng)的時(shí)候就要判斷該車的卡是否過期，若過期則禁止駛?cè)牖蛘叩韧谕鈦碥囕v對(duì)待。若是外來車輛，即需要先交還臨時(shí)卡，然后按停放時(shí)間收費(fèi)后放行。

3 系統(tǒng)的開發(fā)

與普通的信息系統(tǒng)不同，由于該系統(tǒng)具有位置信息處理功能的需求，故開發(fā)方式選擇基于GIS組件的二次開發(fā)，其它功能則結(jié)合組件、數(shù)據(jù)庫和其它相關(guān)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)的特點(diǎn)以及系統(tǒng)劃分的功能模塊，考慮ArcEngine 組件式開發(fā)的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)[3]，本研究選用了ArcEngine組件，并在.NET平臺(tái)上使用 C#語言進(jìn)行開發(fā)，選擇的集成開發(fā)語言環(huán)境為 Microsoft visual studio 2008。

4 結(jié)束語

在當(dāng)前住宅小區(qū)停車場(chǎng)建設(shè)與管理的現(xiàn)實(shí)需要以及整個(gè)社會(huì)信息化的背景下，人們迫切需要新的技術(shù)手段來解決小區(qū)停車系列問題，這也給小區(qū)停車場(chǎng)管理軟硬件市場(chǎng)帶來了新的發(fā)展契機(jī)。本文以停車場(chǎng)管理的便捷化、信息化、智能化為切入點(diǎn)，對(duì)小區(qū)停車場(chǎng)系統(tǒng)框架及軟硬件系統(tǒng)加以闡述和設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用能大幅提高小區(qū)停車場(chǎng)的管理水平與服務(wù)水平，實(shí)現(xiàn)小區(qū)停車場(chǎng)的現(xiàn)代化和智能化管理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬靜，李寧，傅妍芳，等.RFID 技術(shù)在智能引導(dǎo)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技信息，2013（12）：266-267.

[2] 池建，侍非.物聯(lián)網(wǎng)視角下的小區(qū)物業(yè)管理信息系統(tǒng)研發(fā)[J]. 智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用，2014，4（2）：89-93.

[3]李高健，王曉峰.基于GIS的復(fù)合海纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2012，29（ 9）： 185-187.