張 潔,孫曉霞
(1.山西省信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司,山西 太原 030012; 2.內(nèi)蒙古航天紅崗機(jī)械有限公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010076)
根據(jù)公安部統(tǒng)計(jì),截至2019年底,我國(guó)汽車保有量達(dá)2.6億輛,較于2009年增長(zhǎng)率超過200%。由于城市用地緊張,各類大型停車場(chǎng)都選擇建在地下以充分利用有限的空間資源。相比于傳統(tǒng)的停車場(chǎng)管理,大型地下停車場(chǎng)的車輛進(jìn)出管理、車位查找以及收費(fèi)顯得更加費(fèi)時(shí)費(fèi)力[1],同時(shí),部分處于偏僻位置的空閑車位不易發(fā)現(xiàn),致使車位資源閑置浪費(fèi)[2]。商場(chǎng)內(nèi)來往車輛大部分為外來車輛,車主不熟悉停車場(chǎng)的構(gòu)造導(dǎo)致花費(fèi)大量的時(shí)間停車和提車。此外,道路上車輛數(shù)量的增加,加之可用停車位管理不善,導(dǎo)致了停車相關(guān)問題的涌現(xiàn),也加劇了城市地區(qū)的交通擁堵[3]。這些問題不僅造成時(shí)間浪費(fèi),而且會(huì)加重空氣污染、道路堵塞、燃料等自然資源的浪費(fèi)[4]。開發(fā)一個(gè)自動(dòng)化的智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng),幫助車主快速找到合適的停車位,同時(shí)提升商場(chǎng)停車場(chǎng)的管理效率尤為必要。
目前,我國(guó)停車場(chǎng)主要有純?nèi)斯す芾怼⒅悄芑芾?、人工與智能結(jié)合管理三種方式。小型停車場(chǎng)多采用人工管理方式,但是存在出錯(cuò)率高、效率低等缺點(diǎn)[5,6]。遙感技術(shù)、車牌識(shí)別等技術(shù)的引入實(shí)現(xiàn)了停車場(chǎng)智能化管理使車輛出入更加高速便捷,能夠彌補(bǔ)純?nèi)斯す芾淼娜毕輀7,8]。本文以商場(chǎng)內(nèi)的大型停車場(chǎng)為背景,結(jié)合車牌識(shí)別技術(shù)設(shè)計(jì)了一款能夠?yàn)橛脩艨焖俜峙滠囄?、查找停放車輛位置的停車管理系統(tǒng),以降低人力管理的難度,提高車輛出入庫(kù)的效率。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)將智能設(shè)備與管理系統(tǒng)相結(jié)合,引導(dǎo)車主尋找車位,實(shí)現(xiàn)車輛快速出入庫(kù)、快速支付,提升車位的利用率。商場(chǎng)客戶無需安裝軟件可直接通過瀏覽器進(jìn)入系統(tǒng),停車過程更加高效、順利,產(chǎn)生較好的用戶體驗(yàn)。
本系統(tǒng)是一種基于車牌識(shí)別技術(shù)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng),通過在商場(chǎng)停車場(chǎng)出入口處安裝車牌識(shí)別儀,來進(jìn)行視頻流抓拍[9],并利用車牌定位、數(shù)字圖像處理、光學(xué)畸變矯正等技術(shù)來識(shí)別車輛車牌號(hào)碼、顏色等基本信息。系統(tǒng)主要包括車輛的入庫(kù)和出庫(kù)流程,如圖1。當(dāng)車輛出入時(shí),系統(tǒng)提供自動(dòng)識(shí)別車牌號(hào)碼、車主身份等信息來判定車輛進(jìn)出許可,控制道閘啟閉并語音播放識(shí)別出來的車牌號(hào)碼;根據(jù)停車時(shí)間和車主身份計(jì)算停車費(fèi)用,車主以掃碼的方式通過支付寶或微信平臺(tái)支付停車費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收費(fèi)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)商場(chǎng)顧客不停車即可出入停車場(chǎng)。
1.1.1 車輛入庫(kù)流程
車輛駛?cè)胪\噲?chǎng)入口時(shí),觸發(fā)地感線圈。車牌識(shí)別儀自動(dòng)識(shí)別攝影機(jī)拍攝的車牌號(hào)碼并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),同時(shí)系統(tǒng)查詢是否有空閑車位,如非滿位,道閘自動(dòng)開啟引導(dǎo)車輛進(jìn)入停車場(chǎng),滿位則語音播放“已滿位”提示語。車輛入庫(kù)后,刷新車位顯示屏并將車牌號(hào)碼、駛?cè)霑r(shí)間以及停車位置通過網(wǎng)口傳送到系統(tǒng),存入車輛信息表中。
1.1.2 車輛出庫(kù)流程
車輛駛出時(shí),車牌識(shí)別儀將識(shí)別的車牌號(hào)碼發(fā)送到系統(tǒng)以判定車主身份。判斷為內(nèi)部及授權(quán)車輛就自動(dòng)開啟道閘放行,如果是外來車輛,系統(tǒng)根據(jù)停車時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行出庫(kù)結(jié)算,在工作人員進(jìn)行確認(rèn)后開啟道閘放行并記錄車輛離開時(shí)間,更新車位顯示屏信息。
圖1 系統(tǒng)流程圖
本文根據(jù)系統(tǒng)的作業(yè)流程以及現(xiàn)實(shí)需求確定系統(tǒng)的功能需求,如圖2??梢钥吹?,該系統(tǒng)主要包括展示車庫(kù)地圖、查詢空閑車位、存儲(chǔ)車輛出入庫(kù)信息、結(jié)算停車費(fèi)用、增刪查改用戶信息以及用戶身份認(rèn)證等功能。
圖2 系統(tǒng)功能層次圖
停車場(chǎng)來源車輛分為外來車輛和內(nèi)部車輛。不同于小區(qū)或者校園停車場(chǎng),商場(chǎng)中外來人員較多,因此臨時(shí)停靠的外來車輛占比較大。外來車輛具有暫時(shí)性特征且流動(dòng)量大,用戶在消費(fèi)完成后即離開。內(nèi)部車輛是指商場(chǎng)內(nèi)部工作人員或會(huì)員的車輛,具有長(zhǎng)期性特征且停車時(shí)間較長(zhǎng)。在系統(tǒng)中通過“身份”屬性判定,根據(jù)外來車輛和內(nèi)部車輛劃分不同的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),以小時(shí)計(jì)費(fèi)。
人身安全以及車輛停放安全是用戶的首要需求[10]。此外,除了停車耗費(fèi)時(shí)間,提車對(duì)于車主來說也是一大難題,因此應(yīng)具備查找停放車輛和車位標(biāo)記功能。如表1,本系統(tǒng)將用戶角色分為管理員和普通用戶,并分別授予不同功能權(quán)限。其中,管理員指停車場(chǎng)管理人員,普通用戶包括外來人員和內(nèi)部人員。管理員工作包括控制停車場(chǎng)車輛進(jìn)出、進(jìn)行出庫(kù)結(jié)算確認(rèn)等,授予其所有的增刪查改權(quán)限,如調(diào)取車輛出入記錄、修改內(nèi)部車輛的車牌號(hào)碼以及調(diào)整停車費(fèi)用等;普通用戶僅獲得查看車庫(kù)地圖、查找空閑車位、查找我的車和車位標(biāo)記功能。
表1 用戶功能授權(quán)表
本系統(tǒng)基于B/S架構(gòu),采用PHP語言+MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)構(gòu)建。B/S架構(gòu)用戶無需在設(shè)備上安裝軟件,使用電腦、平板、手機(jī)等任何一臺(tái)設(shè)備通過瀏覽器登錄即可使用,使終端輕量化并降低用戶操作難度[11]。PHP是一種開源腳本語言,能夠兼容大部分服務(wù)器并能通過SQL語言調(diào)用MySQL進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。
根據(jù)系統(tǒng)作業(yè)流程和需求分析進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建。圖3為數(shù)據(jù)庫(kù)的E-R(Entity Relationship Diagram,實(shí)體-聯(lián)系)圖,包含三個(gè)實(shí)體:車主、員工和費(fèi)用。其中,“車主”中存儲(chǔ)車輛號(hào)碼、停放位置、出庫(kù)入庫(kù)時(shí)間以及車主身份信息;“員工”中存儲(chǔ)內(nèi)部人員的基本信息和車牌號(hào)碼;“費(fèi)用”中存儲(chǔ)車輛停放時(shí)長(zhǎng)以及收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)信息。車輛入庫(kù)后停放基本信息存儲(chǔ)在“車主”表中,車輛出庫(kù)時(shí)“車主”表中的“車牌號(hào)”作為外鍵與“員工”表連接確認(rèn)車主的身份,用以費(fèi)用結(jié)算。
圖3 數(shù)據(jù)庫(kù)E-R圖
2.2.1 空閑車位查找
使用SQL語句”select Address from cars where Car_no is NULL”,從“車主(Car)”表中選擇“車牌號(hào)(Car_no)”為空的車位,并計(jì)算空閑車位數(shù)量。系統(tǒng)從空閑車位中隨機(jī)選擇一個(gè)提供給用戶并顯示剩余空閑車位量,用戶也可以從地圖上自行選擇空閑車位,界面如圖4。
圖4 空閑車查找位界面
2.2.2 我的車輛查找
根據(jù)車牌號(hào)碼調(diào)取數(shù)據(jù)庫(kù)中的“車主”表,查找該車牌號(hào)碼對(duì)應(yīng)的“位置”并輸出所在車位,代碼如圖5。
圖5 查找車輛代碼
2.2.3 車位顯示
車輛在當(dāng)前車位入庫(kù)后,在地圖上給出紅色標(biāo)記,便于用戶查看。界面如圖6,本系統(tǒng)創(chuàng)建canvas元素使用JavaScript語言繪制停車場(chǎng)地圖,并在指定位置繪制紅色標(biāo)記。
圖6 車位顯示界面
本系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)實(shí)時(shí)監(jiān)控該停車場(chǎng)的流量,對(duì)于管理人員來說,可以通過各種移動(dòng)設(shè)備登錄系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式管理模式[12]。此外,本系統(tǒng)利用車牌識(shí)別儀實(shí)現(xiàn)汽車圖像記錄、車牌識(shí)別功能,根據(jù)是否有空閑車位以及是否結(jié)算控制道閘啟閉,讓用戶不停車出入停車場(chǎng),實(shí)現(xiàn)內(nèi)部車輛全自動(dòng)化管理,外來車輛半自動(dòng)化管理。