王成　咸云飛　王光法

摘 要：文章對(duì)微波管理智能停車場(chǎng)進(jìn)行了介紹，并對(duì)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式及設(shè)計(jì)目的做了詳細(xì)的闡述，同時(shí)基于微波停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，采用微波技術(shù)對(duì)車輛軌跡及停放位置進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)控，采用視頻技術(shù)對(duì)車輛的進(jìn)出留下可追溯的記錄。本系統(tǒng)采用成熟的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與軟件開發(fā)技術(shù)，界面友好，操作簡(jiǎn)單方便，可大大提高停車場(chǎng)的管理水平和利用效率，同時(shí)也方便了客戶停車與取出。

關(guān)鍵詞：微波；停車場(chǎng)管理；智能；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；軟件開發(fā)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2015）08-00-02

0 引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車已越來越多的進(jìn)入家庭，汽車消費(fèi)時(shí)代已悄然來臨。但車輛的增加，也給車輛的管理帶來越來越多的麻煩，而且停車位的缺口也隨之越來越大，這就需要對(duì)車輛進(jìn)出停車場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，同時(shí)這也對(duì)停車場(chǎng)的建設(shè)提出了更高的要求[1]。

如何建立一套智能化的車輛進(jìn)出管理、停車位檢測(cè)，智能引導(dǎo)與反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)，使車輛管理更安全、簡(jiǎn)便，并且將造價(jià)控制在適當(dāng)范圍內(nèi)，是當(dāng)前停車場(chǎng)車輛管理的趨勢(shì)。在提高效率的同時(shí)，更能解決人工管理的一切弊端，是車輛管理的理想模式[2]。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

基于微波的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)一般由出入口車輛自動(dòng)進(jìn)出識(shí)別、停車場(chǎng)停車位檢測(cè)定位、智能引導(dǎo)與反向?qū)ぼ囎酉到y(tǒng)組成。當(dāng)車輛進(jìn)出停車場(chǎng)時(shí)，由管理人員發(fā)放一張雙頻卡（VIP用戶可以辦理月卡或年卡）與車牌號(hào)相關(guān)聯(lián)，安裝在出入口的低頻觸發(fā)器，激活放置在車輛上的雙頻電子標(biāo)簽，標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送標(biāo)簽ID和線圈觸發(fā)器，被遠(yuǎn)距離2.4 GHz讀卡器讀取，連接控制器控制閘機(jī)開啟與閉合。臨時(shí)車輛通過出口時(shí)交回雙頻卡自動(dòng)注銷與車牌關(guān)聯(lián)[3]。

車輛智能引導(dǎo)系統(tǒng)根據(jù)停車位檢測(cè)系統(tǒng)提供的車位實(shí)時(shí)狀態(tài)，為車位引導(dǎo)提供數(shù)據(jù)，再通過數(shù)據(jù)采集器和節(jié)點(diǎn)控制器將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到主控器和管理電腦，由主控制器及時(shí)更新各個(gè)交叉路口引導(dǎo)屏的空車位數(shù)，指引客戶停車。同時(shí)根據(jù)車位使用情況控制車位指示燈顯示不同的顏色，紅色為占用，綠色為空位，這樣，客戶在50米外即可看到，根據(jù)車位指示燈的顏色，客戶就可以很快地找到車位[4]。

反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)根據(jù)車輛上的雙頻電子標(biāo)簽進(jìn)行車位檢測(cè)定位，在車輛定位的前提下，系統(tǒng)的記錄里就有該車輛所在位置的信息，而在返回停車場(chǎng)尋車時(shí)，客人進(jìn)行查詢車輛位置的操作則更加簡(jiǎn)單，只須就近找一個(gè)查詢終端，直接輸入車牌號(hào)進(jìn)行查詢，顯示屏上就會(huì)顯示該對(duì)應(yīng)的車位信息，如“B1層，A08分區(qū)”。就可以將客人迅速的從一個(gè)巨大茫然的空間里，清晰的引導(dǎo)到一個(gè)比較小的區(qū)間內(nèi)，在這個(gè)小區(qū)間內(nèi)，對(duì)絕大多數(shù)客人來說，尋找自己的車已經(jīng)不是問題，這樣就可智能化地幫助客人尋車。也可以結(jié)合查詢終端里面內(nèi)置的電子地圖，實(shí)時(shí)自動(dòng)生成線路圖，幫助客戶方便快捷地找到自己的車輛。圖1所示是一個(gè)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)示意圖。

2 各子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 車輛門禁收費(fèi)子系統(tǒng)

車輛門禁子系統(tǒng)要求對(duì)出入的車輛進(jìn)行身份識(shí)別、拍照和登記，并將各種信息輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)，以對(duì)所有出入口的車輛進(jìn)行有效、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)和管理，并對(duì)固定車輛和VIP車輛實(shí)現(xiàn)不停車自動(dòng)識(shí)別進(jìn)出。圖2所示是車輛門禁系統(tǒng)示意圖。

圖2所示的車輛門禁子系統(tǒng)采用RFID和車牌圖像識(shí)別技術(shù)來實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車的身份信息采集，并通過部署在車輛出入口的RFID讀卡器和車牌識(shí)別攝像機(jī)來分別采集車輛的電子車證和號(hào)牌信息[5]。車輛上安裝雙頻（2.4 GHz+125 kHz）電子標(biāo)簽，在出入口安裝低頻觸發(fā)器、2.4 GHz有源讀卡器、電子標(biāo)簽平時(shí)處于休眠狀態(tài)，進(jìn)出園區(qū)時(shí)在出入口車道被低頻觸發(fā)器喚醒激活，標(biāo)簽上面的低頻芯片將實(shí)時(shí)解析出125 kHz激活器線圈ID和低頻信號(hào)的RSSI場(chǎng)強(qiáng)值，接著以 2.4 GHz頻段進(jìn)行一次強(qiáng)信號(hào)發(fā)射（無(wú)線發(fā)射的數(shù)據(jù)包中含標(biāo)簽ID和激活觸發(fā)器ID以及低頻場(chǎng)強(qiáng)RSSI值）[6]。2.4 GHz讀卡器接收到標(biāo)簽ID和激活器觸發(fā)器ID后，把信號(hào)以維根26、繼電器或者RS 485等輸出方式送給控制器，控制閘機(jī)的開啟與閉合。這樣，一方面可以實(shí)現(xiàn)VIP客戶不停車進(jìn)出停車場(chǎng)，提高車輛通過出入口的效率，減少堵車塞車；另一方面也可杜絕跟車問題。

2.2 車位引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在每個(gè)停車位兩邊各安裝一個(gè)車位檢測(cè)觸發(fā)器，每隔5車位安裝一個(gè)分體式閱讀器，車輛前擋風(fēng)屏上面放置雙頻電子標(biāo)簽。一個(gè)車位檢測(cè)觸發(fā)器觸發(fā)半徑在4 m左右，當(dāng)車輛停放在車位時(shí)，所停車位兩邊的觸發(fā)器以及附近的車位檢測(cè)觸發(fā)器都有可能觸發(fā)車輛的電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽觸發(fā)后將觸發(fā)器的ID號(hào)和觸發(fā)器信號(hào)的RSSI值（信號(hào)強(qiáng)度值）發(fā)送至服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)觸發(fā)器的ID號(hào)、觸發(fā)器信號(hào)的RSSI值和電子標(biāo)簽號(hào)來確定車輛停放的確切位置[7]。

停車位檢測(cè)定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)車位上是否有車輛停放，通過數(shù)據(jù)采集軟件可將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集到管理平臺(tái)，并由管理平臺(tái)及時(shí)更新各個(gè)交叉路口引導(dǎo)屏的空車位數(shù)，指引客戶停車。同時(shí)，根據(jù)車位使用情況控制車位指示燈顯示不同的顏色，紅色為占用，綠色為空位，客戶在50 m外即可看到，這樣，根據(jù)車位指示燈的顏色，客戶就可以很快地找到車位。信息顯示系統(tǒng)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示停車場(chǎng)車位數(shù)的變化，主入口引導(dǎo)屏顯示整個(gè)車場(chǎng)空車位數(shù)，區(qū)位引導(dǎo)屏顯示該區(qū)域的空車位數(shù)，交叉路口引導(dǎo)屏顯示行車方向上的空車位數(shù)。車位信息由主控器實(shí)時(shí)發(fā)布。車位智能引導(dǎo)系統(tǒng)的總體架構(gòu)示意圖如圖3所示。

2.3 反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)

反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)的建立可在對(duì)車位進(jìn)行檢測(cè)定位的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)車輛精確定位的前提下，系統(tǒng)的記錄里有該車輛所在位置的信息，在返回停車場(chǎng)尋車時(shí)，客人進(jìn)行查詢車輛位置的操作更加簡(jiǎn)單，只須就近找一個(gè)查詢終端，直接讀取代表車輛身份的電子標(biāo)簽，輸入標(biāo)簽ID號(hào)進(jìn)行查詢，顯示屏上就會(huì)顯示該電子標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的車位信息，如“B1層，A08分區(qū)”。同時(shí)以電子地圖的形式自動(dòng)生成路徑信息，車主可以按照提供的路線尋找車輛。

查詢終端一般設(shè)置在客人步行進(jìn)入停車場(chǎng)的通道上，或者中央收費(fèi)處附近的必經(jīng)之路上，這樣客人在進(jìn)場(chǎng)尋車之前，就可以預(yù)先進(jìn)行查詢，按圖索驥。查詢終端也可以與商業(yè)多媒體信息查詢機(jī)結(jié)合在一起，應(yīng)用更為廣泛和豐富。

2.4 車輛行駛路線查詢

在企業(yè)園區(qū)，可在車輛經(jīng)過的關(guān)鍵位置部署一體式閱讀器。當(dāng)攜帶電子標(biāo)簽的車輛經(jīng)過時(shí)就可讀取電子標(biāo)簽號(hào)，數(shù)據(jù)采集軟件將車輛的電子標(biāo)簽號(hào)和讀卡器的ID號(hào)同時(shí)上傳至管理平臺(tái)，管理平臺(tái)根據(jù)上傳的信息來確定車輛運(yùn)行路線。

2.5 系統(tǒng)硬件組成

本系統(tǒng)的硬件由以下10個(gè)部分組成：

（1） RFID讀卡器，進(jìn)行停車場(chǎng)2.4 G信號(hào)覆蓋，讀取車輛上面的雙頻電子標(biāo)簽信息，并通過485接口、RJ45、維根26等協(xié)議傳輸?shù)胶笈_(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，配合繼電器輸出和控制器聯(lián)接，控制閘機(jī)的開啟與關(guān)閉；

（2） 低頻觸發(fā)器安裝在車輛出入口地面，觸發(fā)器激活喚醒雙頻電子標(biāo)簽，把感應(yīng)線圈的ID與電子標(biāo)簽的ID解析出來，以2.4 G頻段把信號(hào)發(fā)射出去，并由讀卡器進(jìn)行讀??；

（3） 雙頻電子標(biāo)簽安放在進(jìn)出停車場(chǎng)的車輛上面，以進(jìn)行車輛的身份識(shí)別，為進(jìn)出停車場(chǎng)，進(jìn)行停車位檢測(cè)與智能引導(dǎo)和反向?qū)ぼ嚪?wù)；

（4）車牌識(shí)別一體機(jī)，采集車牌視頻圖像，車牌視頻圖像識(shí)別處理和結(jié)果輸出；

（5）車輛門禁查驗(yàn)終端，人機(jī)界面平臺(tái)，負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)邏輯處理；

（6） 車位檢測(cè)觸發(fā)器，檢測(cè)車位是否有車停放；

（7） 車位指示燈，超高亮度LED指示燈，紅綠指示，紅燈表示占用，綠燈表示空位；

（8） 控制器分為主控器、節(jié)點(diǎn)控制器、區(qū)域控制器。主控制器為智能引導(dǎo)系統(tǒng)的核心控制設(shè)備，完成系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)的匯總和控制指令的發(fā)出，對(duì)系統(tǒng)所有設(shè)備進(jìn)行管理控制。區(qū)域控制器為數(shù)據(jù)采集設(shè)備；

（9） 車位引導(dǎo)屏分為主引導(dǎo)屏和車位引導(dǎo)屏，主入口引導(dǎo)屏分層顯示每層的空車位數(shù)量戶外落地安裝，防水防潮車位顯示采用超高亮度戶外LED，陽(yáng)光直射可清晰辨認(rèn)，車位引導(dǎo)屏，室內(nèi)通道上方吊裝，防水防潮，剩余車位數(shù)顯示采用黃綠LED，在50 米范圍內(nèi)清晰可辨；

（10） 電子地圖式查詢終端，查詢機(jī)帶有顯示屏，提示停車位置和當(dāng)前位置，自動(dòng)生成路線，采用電子地圖方式自助讀卡查詢車輛位置，直觀清晰。

2.6 管理平臺(tái)設(shè)計(jì)

管理平臺(tái)和驗(yàn)證終端采用C/S架構(gòu)，采用vs2008.net開發(fā)環(huán)境與SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理。實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）車輛信息管理；

（2）停車場(chǎng)信息管理；

（3）終端查詢?cè)O(shè)備管理；

（4）車輛進(jìn)出記錄、行駛路線查詢；

（5）車輛收費(fèi)記錄查詢。

3 結(jié) 語(yǔ)

本系統(tǒng)堅(jiān)持以人為本、界面友好、操作簡(jiǎn)潔、成本適中，改變傳統(tǒng)停車場(chǎng)只專注計(jì)時(shí)、收費(fèi)的觀念，在方便了車主停車的同時(shí)，也提高了停車場(chǎng)的利用率。并對(duì)進(jìn)場(chǎng)車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行監(jiān)控，從而方便了用戶管理，易于廣泛推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]趙文倩，王剛.基于RFID的電子車牌管理系統(tǒng)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2010（29）：158-160.

[2]王欣，劉云.射頻自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 電信快報(bào)，2003（3）：12-15.

[3]陳廣.基于RFID技術(shù)的機(jī)動(dòng)車監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，35（4）：120-125.

[4] 關(guān)振柔.車輛自動(dòng)識(shí)別及電子收費(fèi)系統(tǒng)[J].電子科學(xué)導(dǎo)報(bào)， 1996 （5）：32-34.

[5]周曉光，王曉華.射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)原理與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社， 2006.

[6]張素智，史培中，馬紅.基于RFID 的車輛出入安全管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2009，25（5-2）：204-206.

[7] 李元忠， 馬勇， 楊旭東.不停車車輛門禁管理系統(tǒng)[J].信息與電子工程，2003，12（4）：308-311.