停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘 要：隨著汽車工業(yè)的發(fā)展及家庭汽車的普遍，傳統(tǒng)的停車場(chǎng)管理已難以滿足需求，集成計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)控技術(shù)、自動(dòng)圖像識(shí)別、通訊技術(shù)、電子技術(shù)的現(xiàn)代化的廠區(qū)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)都是一種大勢(shì)所趨。文章主要介紹了一款基于計(jì)算機(jī)控制的新型廠區(qū)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具體從軟硬件，自動(dòng)控制，系統(tǒng)架構(gòu)和各個(gè)功能區(qū)做了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；停車場(chǎng)管理系統(tǒng)；圖像識(shí)別

1 概述

傳統(tǒng)廠區(qū)停車場(chǎng)通常采用人工開(kāi)放閘或是自動(dòng)發(fā)取卡終端對(duì)進(jìn)入廠區(qū)的車輛進(jìn)行標(biāo)識(shí)登記，這種老式管理系統(tǒng)牌識(shí)別模式缺點(diǎn)很多，如道閘控制延遲、異常報(bào)警多、車輛安全識(shí)別不到位、停車區(qū)域安全等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行深度開(kāi)發(fā)，可以打造一個(gè)進(jìn)出自動(dòng)識(shí)別、響應(yīng)迅速、自動(dòng)化管理、出入口嚴(yán)格控制及全方位的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 概述

停車場(chǎng)管理系統(tǒng)集計(jì)算機(jī)軟件與網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控、圖像識(shí)別與處理、自動(dòng)控制技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)了智能化的車牌識(shí)別、車輛身份判斷、出入控制、剩余車位顯示、出入時(shí)間記錄、異常報(bào)警等功能。通過(guò)高清攝像機(jī)拍攝車輛車牌圖像，自動(dòng)識(shí)別車牌號(hào)碼，控制道閘開(kāi)閉。與傳統(tǒng)人工或刷卡識(shí)別方式相比，有效地實(shí)現(xiàn)了停車場(chǎng)快速通行，提高了停車場(chǎng)管理效率，減少了人工管理成本。

軟件系統(tǒng)擁有數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件，可以實(shí)現(xiàn)用戶權(quán)限分配、人員、車輛、車牌信息管理、臨時(shí)通行證管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等核心功能。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

出入口控制機(jī)與工作站管理電腦通過(guò)RS485通訊轉(zhuǎn)換器連接，各功能通過(guò)軟、硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)。通過(guò)模塊增減的方式來(lái)滿足停車場(chǎng)的實(shí)際需求，方便后期功能的擴(kuò)展。

2.3 系統(tǒng)組成

入口：含入口主控制系統(tǒng)、快速道閘、車輛檢測(cè)器、高清車牌識(shí)別一體網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（包含了車牌專用攝像機(jī)、鏡頭、護(hù)罩、立桿、車牌識(shí)別器、補(bǔ)光燈），入口剩余車位顯示屏。出口：含出口主控制系統(tǒng)、快速道閘、車輛檢測(cè)器、高清車牌識(shí)別一體網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（包含了車牌專用攝像機(jī)、鏡頭、護(hù)罩、立桿、車牌識(shí)別器、補(bǔ)光燈）。管理中心系統(tǒng)：含數(shù)據(jù)服務(wù)器、管理電腦、通訊適配器、交換機(jī)、UPS電源、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件等。

2.4 系統(tǒng)功能介紹

系統(tǒng)基于車牌識(shí)別技術(shù)進(jìn)行停車場(chǎng)出入管理，實(shí)現(xiàn)了車輛“無(wú)卡出入”，具有車輛管理方便、過(guò)閘過(guò)程簡(jiǎn)便、快速通行等特點(diǎn)。同時(shí)車輛的牌照號(hào)碼、出入時(shí)間、出入閘口等信息自動(dòng)保存，便于數(shù)據(jù)的查詢與統(tǒng)計(jì)。

（1）車輛出入管理：通過(guò)將車牌號(hào)錄入到系統(tǒng)，設(shè)定有效日期及有效廠區(qū)。車輛入場(chǎng)（或出場(chǎng)）時(shí)，采用“車牌識(shí)別”方式認(rèn)證，先通過(guò)車牌識(shí)別器自動(dòng)識(shí)別出車牌號(hào)碼，系統(tǒng)自動(dòng)判斷車牌的合法性。若識(shí)別的車牌號(hào)碼與系統(tǒng)中錄入的車牌號(hào)碼一致，則自動(dòng)開(kāi)閘進(jìn)出停車場(chǎng)；若識(shí)別錯(cuò)誤，則發(fā)出聲光報(bào)警通知門(mén)衛(wèi)，門(mén)衛(wèi)可檢查車輛或者人工進(jìn)行遙控開(kāi)閘。車輛進(jìn)入（或離開(kāi)）停車場(chǎng)后，通過(guò)地感自動(dòng)關(guān)閘。（2）車牌識(shí)別原理：車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)是以數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)攝像機(jī)所拍攝的車輛圖像或者視頻序列進(jìn)行分析，得到每一輛車唯一的車牌號(hào)碼的過(guò)程。流程：視頻抓拍→前處理→車牌定位→字符分割→字符規(guī)范化→最終結(jié)果。

通過(guò)對(duì)圖像的采集和處理，從一幅圖像中自動(dòng)抓拍車牌圖像，自動(dòng)分割字符，進(jìn)而對(duì)字符進(jìn)行識(shí)別。其硬件基礎(chǔ)包括觸發(fā)設(shè)備、攝像設(shè)備、照明設(shè)備、圖像采集設(shè)備、處理器等，軟件核心包括車牌定位算法、車牌字符分割算法和光學(xué)字符識(shí)別算法等。一個(gè)完整的牌照識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)包括車輛檢測(cè)、圖像采集、牌照識(shí)別等幾部分。當(dāng)車輛檢測(cè)部分檢測(cè)到車輛到達(dá)時(shí)觸發(fā)圖像采集單元，采集當(dāng)前的視頻圖像。牌照識(shí)別單元對(duì)圖像進(jìn)行處理，定位出牌照位置，再將牌照中的字符分割出來(lái)進(jìn)行識(shí)別，然后組成牌照號(hào)碼輸出。

3 軟件平臺(tái)

3.1 軟件框架

系統(tǒng)平臺(tái)采用數(shù)據(jù)庫(kù)管理，總共分為四大塊主功能區(qū)：用戶權(quán)限管理、人員車輛信息管理、歷史通行證管理、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢統(tǒng)計(jì)。

3.2 各功能介紹

（1）角色管理功能：由管理員創(chuàng)建停車場(chǎng)管理員角色以及分配權(quán)限。創(chuàng)建“停車場(chǎng)管理員”角色，為其分配“車輛信息管理”“數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)”等權(quán)限。對(duì)“普通員工”角色，添加“臨時(shí)車輛來(lái)訪預(yù)約”等權(quán)限。（2）人員車輛信息管理功能：人員車輛信息包括：訪客姓名、手機(jī)、車牌號(hào)、停車證號(hào)碼、停車證有效期、權(quán)限等。其中，員工（訪客）姓名、公司、部門(mén)、工號(hào)、手機(jī)來(lái)自原訪客系統(tǒng)?！巴＼噲?chǎng)管理員”角色登錄系統(tǒng)后，可以維護(hù)車牌號(hào)、停車證號(hào)碼、停車證有效期、權(quán)限（可進(jìn)出廠區(qū)、道閘口）等信息，支持報(bào)表批量上傳和單獨(dú)修改兩種方式。系統(tǒng)中錄入信息后，在停車證有效期內(nèi)，該車牌號(hào)的車輛可以自動(dòng)出入于可進(jìn)出的廠區(qū)，無(wú)需讀卡開(kāi)閘或手動(dòng)遙控開(kāi)閘操作。如果不在停車證有效期內(nèi)，或者該車牌號(hào)的車輛無(wú)權(quán)進(jìn)出當(dāng)前廠區(qū)，系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警，提醒門(mén)衛(wèi)檢查車輛。（3）臨時(shí)車輛來(lái)訪預(yù)約：擁有“臨時(shí)車輛來(lái)訪預(yù)約”權(quán)限的角色，在添加訪客預(yù)約的同時(shí)可以添加車牌號(hào)信息。在預(yù)約有效期、有效廠區(qū)內(nèi)，訪客車輛可以出入停車場(chǎng)，否則系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警。（4）數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)：可以在系統(tǒng)中拉取包含訪客姓名、手機(jī)、車牌號(hào)、停車證號(hào)碼、停車證有效期、權(quán)限（可進(jìn)出區(qū)域）、進(jìn)出時(shí)間、進(jìn)出狀態(tài)（通過(guò)或報(bào)警）的報(bào)表，可以按照上述字段進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、篩選、統(tǒng)計(jì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

依以上系統(tǒng)搭建可以得到一個(gè)核心需求如下的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)：停車場(chǎng)系統(tǒng)采用車牌識(shí)別模式，實(shí)現(xiàn)車輛進(jìn)出免取卡；管理平臺(tái)統(tǒng)一管理車牌識(shí)別器、攝像機(jī)、補(bǔ)光燈、道閘、車輛檢測(cè)器的運(yùn)行；根據(jù)車輛檢測(cè)器信號(hào)控制攝像機(jī)抓拍車輛信息；車輛進(jìn)、出全智能邏輯自鎖控制，嚴(yán)控制車進(jìn)、出場(chǎng)的行為，有非法抬桿記錄；每個(gè)出入口提供一套道閘設(shè)備，防砸車、砸人功能，同時(shí)具有遙控器、按鈕、機(jī)械搖桿和電腦控制等多種啟動(dòng)方式；地面入口處顯示屏顯示剩余車位數(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉文利.國(guó)內(nèi)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011.

[2]陳子軍，等.信息建模與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.

[3]龔聲蓉.劉純平等數(shù)字圖像處理與分析[M].清華大學(xué)出版社，2015.

作者簡(jiǎn)介：王化雷（1981，12-），男，漢，江蘇邳州，學(xué)士學(xué)位，研究方向：計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用。