智能停車管理系統(tǒng)研究

（湖北物資流通技術(shù)研究所，湖北 襄陽 441002）

1 引言

隨著我國城市現(xiàn)代化，國際化的發(fā)展，城市居民汽車擁有量急劇增加，停車難已成為城市發(fā)展新的挑戰(zhàn)。為解決停車位供需的矛盾，不但要加強(qiáng)公共停車設(shè)施的建設(shè)，更重要的是要提升停車管理的效率，釋放城市停車資源壓力。因此，如何充分利用有限的停車資源來最大程度地滿足車輛的停泊需求，成為當(dāng)前急需解決的問題。

傳統(tǒng)的停車管理普遍存在以下問題：

（1）停車場通過給進(jìn)入車場的車輛分發(fā)IC卡，記錄車輛進(jìn)出時(shí)間作為停車計(jì)費(fèi)的主要依據(jù)。無論是固定車輛還是臨時(shí)車輛，進(jìn)出停車場時(shí)都必須在出入口停車刷卡，獲取卡后才能進(jìn)出停車場。在車輛進(jìn)出繁忙的時(shí)段，這種管理方式往往會(huì)造成塞車現(xiàn)象，耽誤車主寶貴的時(shí)間。

（2）泊車者進(jìn)入停車場后無法迅速的進(jìn)入停車位置停放車輛，只能在場內(nèi)無序地流動(dòng)尋找空余車位，不但占用場內(nèi)出入主車道資源，甚至?xí)斐蓤鰞?nèi)交通擁堵。

（3）泊車者離開大型停車場，返回時(shí)無法快速地尋找到自己的車輛，只能憑記憶在場內(nèi)尋找車輛，浪費(fèi)車主的時(shí)間和精力。

為了提高停車場的信息化、智能化管理水平，給車主提供一種更加安全、舒適、方便、快捷和開放的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)停車場運(yùn)行的高效化、節(jié)能化、環(huán)?；覀兾庀冗M(jìn)技術(shù)，結(jié)合我國實(shí)際情況，研制了智能停車管理系統(tǒng)。系統(tǒng)可以自動(dòng)引導(dǎo)車輛快速進(jìn)入空車位和車主尋找車輛，自動(dòng)識別車牌快速出入通行，降低管理運(yùn)營成本，消除尋找車位的煩惱，節(jié)省車輛進(jìn)出時(shí)間，以達(dá)到及時(shí)停車、用戶進(jìn)出方便、快捷、安全，實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)性和高效性，提高優(yōu)質(zhì)文明的服務(wù)水平。

2 系統(tǒng)主要功能

（1）車位智能識別/車牌自動(dòng)識別的精確管理：停車場出入口、車位、動(dòng)線關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)均采用智能一體化車牌自動(dòng)識別系統(tǒng)，利用車牌識別算法車牌有效識別率達(dá)99.9%以上，更為準(zhǔn)確地反映出停車場內(nèi)部車位的實(shí)時(shí)狀態(tài)，客戶在進(jìn)入停車場前能夠一目了然了解到停車場內(nèi)部空余車位的準(zhǔn)確情況。

（2）全程不停車自動(dòng)繳費(fèi)：在出入口除人工收費(fèi)方式外，停車場行人出入口處設(shè)置多個(gè)自助繳費(fèi)終端，繳費(fèi)終端可接受現(xiàn)金、銀行卡、支付寶、商戶停車優(yōu)惠券等多種支付方式，臨時(shí)用戶只需要輸入車牌號即可進(jìn)行繳費(fèi)，分流停車場出口繳費(fèi)壓力，將大大提高停車場出入口的通行速度，有效避免排隊(duì)繳費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）反向?qū)ぼ嚬δ埽夯诜植加谛腥顺鋈肟谔幍淖灾骼U費(fèi)終端，用戶只需要輸入其車牌號即可實(shí)時(shí)查看其實(shí)時(shí)車輛狀態(tài)并且可實(shí)現(xiàn)反向?qū)ぼ?，以地圖的方式顯示出行走路徑，縮短客戶尋車時(shí)間。

（4）停車場流量分析決策：系統(tǒng)的停車場流量分析功能能夠幫助停車場管理人員進(jìn)行有效的路線和布局優(yōu)化，使停車場的管理進(jìn)一步優(yōu)化。

（5）車位可預(yù)約和自動(dòng)控制：通過在VIP停車區(qū)域安裝智能車位鎖，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，VIP車輛到達(dá)其固定車位時(shí)，車位鎖自動(dòng)落下，有效保證VIP用戶的停車需求和提高客戶體驗(yàn)；商戶的VIP客戶可以提前預(yù)約車位，確保VIP客戶的車位使用；

（6）停車優(yōu)惠券管理:內(nèi)嵌的商戶停車優(yōu)惠券管理系統(tǒng)能夠自動(dòng)為不同的商戶制作個(gè)性化的優(yōu)惠券，自動(dòng)收費(fèi)、統(tǒng)計(jì)和分析,實(shí)現(xiàn)商戶停車優(yōu)惠券的電子化管理。

3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)由出入口設(shè)備、車位設(shè)備、管理中心與客戶端組成。其中出入口設(shè)備包括車牌識別攝像機(jī)、人臉識別攝像機(jī)、反恐路障機(jī)、車輛底盤檢測器以及入口信息顯示屏。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)

車位設(shè)備包括車位攝像機(jī)、Led車位信息顯示屏、車位鎖以及自主繳費(fèi)/反向?qū)ぼ囈惑w機(jī)組成。車位攝像頭主要是用于識別進(jìn)入車位的車輛，更精確的了解車位使用的情況。通過與預(yù)約車位車輛的對比，可以快速分析出是否有非法車輛占用預(yù)約車位，并及時(shí)提醒管理人員。Led車位信息顯示屏用于顯示車位的預(yù)約信息。在車主通過客戶端預(yù)約車位后，車位上Led屏即顯示此車位為該車輛預(yù)約車位，方便車主快速找到自己的預(yù)約車位。管理中心主要包含中心服務(wù)器及智能停車管理平臺，負(fù)責(zé)對車位相關(guān)信息的統(tǒng)計(jì)分析、路線的計(jì)算和指令的發(fā)送等?？蛻舳藶榉?wù)平臺的手機(jī)APP版本，提供導(dǎo)航、預(yù)約、尋車、繳費(fèi)、查看停車場車位信息等功能。

3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.2.1 車輛出入管理。車輛出入口預(yù)埋地感線圈，車輛經(jīng)過地感線圈，觸發(fā)車牌識別攝像機(jī)抓拍車牌圖片、人臉識別攝像機(jī)抓拍車主照片、車輛外觀抓拍機(jī)抓拍車輛車身照片、車底盤掃描儀對車輛進(jìn)行全面檢測。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置（可設(shè)置為臨時(shí)車輛、會(huì)員車輛、VIP車輛等）對車輛進(jìn)行處理（入場、繳費(fèi)放行）。若允許車輛進(jìn)出，則保存車輛車身、人臉、車牌照片并存儲(chǔ)入場記錄，自動(dòng)開啟道閘，語音播放車牌號碼。當(dāng)車輛進(jìn)出后，道閘自動(dòng)落下,如圖2所示。

圖2 車輛出入口設(shè)計(jì)

3.2.2 車位智能誘導(dǎo)。在每個(gè)停車位上方安裝車位視頻識別終端，隨時(shí)監(jiān)控車位的情況并將數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心統(tǒng)計(jì)出當(dāng)前車場的空車位數(shù)，計(jì)算并通過場外的車位總余位屏、場內(nèi)每個(gè)路口的誘導(dǎo)顯示屏和車位攝像機(jī)的燈的顏色，引導(dǎo)車主快速停車。每當(dāng)駕駛員經(jīng)過一個(gè)路口，都會(huì)有明顯的綠色或者紅色指示燈指引駕駛員選擇哪一條路徑，駕駛員只需沿著所示的路徑便能在最短的時(shí)間內(nèi)找到空車位（即使該車位是最后一個(gè)空位）。車位誘導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖3所示。

圖3 車位誘導(dǎo)設(shè)計(jì)

3.2.3 反向?qū)ぼ?。反向?qū)ぼ囀窃谲囄恢悄苷T導(dǎo)的基礎(chǔ)上加入了尋車一體機(jī)。數(shù)據(jù)中心首先將車場地圖錄入系統(tǒng)，駕駛員通過安裝在電梯出入口等處的尋車一體機(jī)，輸入車牌號來實(shí)時(shí)查看車輛狀態(tài)及位置，并以地圖的方式顯示最近的反向?qū)ぼ嚶窂?。反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)也可與視頻識別收費(fèi)系統(tǒng)組合，即形成集自助繳費(fèi)與反向?qū)ぼ囉谝惑w的自助繳費(fèi)/反向?qū)ぼ囈惑w機(jī)。

3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.3.1 軟件功能設(shè)計(jì)。智能停車管理系統(tǒng)如圖4所示。

圖4 智能停車管理系統(tǒng)

系統(tǒng)管理：包括操作員管理、權(quán)限管理、角色管理和參數(shù)監(jiān)控。系統(tǒng)的每個(gè)操作模塊都可以進(jìn)行權(quán)限控制，同時(shí)將相關(guān)聯(lián)的操作權(quán)限分為一種角色，角色可以新增修改刪除，角色包含信息角色名、類型、描述與權(quán)限，支持操作員新增、修改、刪除、禁用、啟用的基本操作，以及上傳頭像重置密碼和綁定角色操作；參數(shù)監(jiān)控可以設(shè)置停車場信息（停車場編號、名稱、電話、地址）、車位數(shù)、引導(dǎo)設(shè)施信息、空滿屏信息、出入口和車道信息、照片服務(wù)器信息、視頻服務(wù)器信息等。

資料管理：包括用戶組管理、用戶管理、車輛管理和黑名單管理?？梢栽O(shè)置不同的用戶組，每種用戶組擁有不同停車權(quán)限或收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，每種用戶組的用戶又可以分為臨時(shí)用戶、普通會(huì)員和長期會(huì)員；車輛管理可以增加、刪除、修改和查詢車輛信息（包含車牌號碼、車牌類型、車輛顏色、車輛型號、車輛類型以及車輛用戶信息等）；對于拒絕繳費(fèi)等違反停車場的規(guī)定車輛可將其加入黑名單中，拒絕其入場。

收費(fèi)管理：包括優(yōu)惠規(guī)則組配置，優(yōu)惠規(guī)則配置和收費(fèi)規(guī)則配置。

車場管理：包括停車場管理、車位管理、設(shè)備管理、尋車配置。

記錄查詢：包括記錄查詢和報(bào)表查詢?？梢詫ν＼噲龅耐＼囉涗涍M(jìn)行查詢，并對一段時(shí)間內(nèi)停車信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為決策者提供科學(xué)決策依據(jù)。

反向?qū)ぼ嚕很囍骺梢栽诓樵兘K端的快捷查詢輸入自己的車牌號數(shù)字進(jìn)行查詢，或者根據(jù)車輛所停放的時(shí)間段、車位、全車牌等來進(jìn)行查詢。尋車查詢終端上會(huì)顯示與搜索結(jié)果相匹配的車位圖像，車主可以放大圖片確認(rèn)是否為自己的車輛，確認(rèn)后點(diǎn)擊“查詢路線”，終端會(huì)顯示出車主所在位置、車輛停放位置及最佳的取車路徑。反向?qū)ぼ嚾鐖D5所示。

圖5 反向?qū)ぼ?/p>

3.3.2 軟件環(huán)境需求。本系統(tǒng)應(yīng)用具有安全性高、可移植性較高等特點(diǎn)的Java語言開發(fā)，數(shù)據(jù)庫采用開放源碼的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)MySQL開發(fā)，搭配Tomcat7.0服務(wù)器，運(yùn)行環(huán)境為JDK1.6或以上版本，支持windowsXP或以上版本系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)以停車場管理為基礎(chǔ)、以云計(jì)算為依托、以移動(dòng)終端為工具，通過連接多個(gè)停車場，匯集停車數(shù)據(jù)，形成統(tǒng)一的城市停車管理系統(tǒng)。提供高質(zhì)量和高效率的停車、導(dǎo)航及車場服務(wù)，實(shí)現(xiàn)車位資源占用情況的動(dòng)態(tài)掌握、車位的高效利用以及車輛的便捷停放。未來將在此基礎(chǔ)上，以平臺用戶為根本、停車場作為輻射點(diǎn)，將服務(wù)領(lǐng)域拓展到相關(guān)系的各個(gè)商戶，實(shí)現(xiàn)不同的服務(wù)內(nèi)容，加快“智慧”城市的發(fā)展步伐。

[1]付輝.智慧城市建設(shè)從智慧停車開始[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè),2014,(7).

[2]羅曉勇.基于北斗的車輛管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].信息通訊,2017,(3).

[3]楊勛.小區(qū)車輛智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電腦知識與技術(shù),2017,(31).

[4]湯宇.基于ZigBee的智能停車場系統(tǒng)研究[D].大慶:東北石油大學(xué),2011

[5]鮑衛(wèi)兵.住宅小區(qū)出入口車輛智能管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置,2010,(4).