淺析IC卡智能停車場系統(tǒng)中的相關(guān)技術(shù)

文章出處：http://m.luckydriving.com 作者：鄭州興邦 人氣： 發(fā)表時間：2011年06月21日

        傳統(tǒng)的停車場管理系統(tǒng)重點均放在計費、收費管理功能上，關(guān)注的是各個車輛進出的時間以便于收費，而在停車場的安全性、運行效率和針對顧客的人性化要求方面考慮得較少。針對目前現(xiàn)狀，筆者提出了智能停車場管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)車輛自動識別和信息化管理，提高車輛的通行效率和安全性，并統(tǒng)計車輛出入數(shù)據(jù)，方便管理人員進行調(diào)度，以減輕管理人員的勞動強度，從而提高工作效率。

　　該停車場管理系統(tǒng)既保留了傳統(tǒng)停車場管理系統(tǒng)的所有功能，又以原有收費介質(zhì)為依托，對管理介質(zhì)進行了改進。當車輛進入停車場時，系統(tǒng)自動攝取車輛圖像，經(jīng)計算機處理后得到車輛型號、牌照、顏色信息，并將這些信息與用戶卡唯一的對應(yīng)起來一同存入數(shù)據(jù)庫中。當車輛駛離停車場時，用戶卡、車牌號碼或車輛圖像等相關(guān)指標匹配后才能放行。

　　系統(tǒng)采用“一車一卡一位”的管理模式，即從車輛進入停車場一直到車輛駛離停車場，與這輛車相關(guān)的所有數(shù)據(jù)均與卡的ID號唯一相關(guān)，通過這個唯一的ID號，我們可以將諸如用戶、車輛型號、車輛牌照、車輛顏色等信息和車輛圖像、車輛進出場時間、停車時長、指定停車位編號、泊車路徑、應(yīng)繳費用等信息在數(shù)據(jù)庫中統(tǒng)一起來，便于查詢和存儲。這樣便將收費管理、泊車引導和車輛識別安全監(jiān)控子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息建立在同一個數(shù)據(jù)平臺上，從而將各子系統(tǒng)有效的集成為一個統(tǒng)一的智能停車場管理系統(tǒng)。

　　智能停車場管理系統(tǒng)是以管理系統(tǒng)和通道識別系統(tǒng)組成的計算機網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議采用TCP/IP協(xié)議。系統(tǒng)能有效、準確、智能地對進出停車場的系統(tǒng)車輛(裝有電子車牌的車輛)和非系統(tǒng)車輛(未裝有電子車牌的車輛)的數(shù)據(jù)信息識別、采集、記錄并按需駐留、上傳、處理，并在必要時可以通過相應(yīng)的人工干預進行補充，以避免非正常事件(非系統(tǒng)車進出)的影響，確保系統(tǒng)有高效的車輛智能放行能力。

　　對于智能停車場系統(tǒng)來說，要求靈敏度應(yīng)該較高，使用的適應(yīng)性較大，安裝不太復雜，同時應(yīng)該不受晝夜影響可以確保在任何環(huán)境下對車輛進行穩(wěn)定可靠的監(jiān)控，工程應(yīng)用方便、免維護、成本也不應(yīng)該很高。

        射頻識別設(shè)備要能實現(xiàn)汽車正常速度通過時，能與電子車卡進行通信;車輛的時間、空間信息、車卡信息及數(shù)據(jù)處理中心下傳指令需在本地保存;系統(tǒng)應(yīng)定期自檢和故障自檢，及時上傳設(shè)備工作狀態(tài)，以供系統(tǒng)運行中心處理;故障排除或供電恢復后，系統(tǒng)自動重啟，確保停車場工作正常、數(shù)據(jù)傳輸完整;軟件結(jié)構(gòu)模塊化;能夠滿*通控制設(shè)備與監(jiān)控設(shè)備(如道閘、信號燈、電子稱、視頻抓拍等)的接口需求。

　　智能停車場系統(tǒng)性能特點如下：

　　(1)采用了射頻識別技術(shù)和計算機控制，自動化程度高，控制準確。

　　(2)采用遠距離智能識別標簽技術(shù)，防偽性能良好。停車的車輛擁有一個唯一序列號的標簽卡，該序列號不能更改。多重加密技術(shù)，唯一識別，無法仿制。而且只有該系統(tǒng)發(fā)行認可。

　　(3)非接觸式智能標簽卡使用時無機械接觸動作，遠距離感應(yīng)通訊，無方向性，卡片可以在讀寫器的遠距離讀卡范圍內(nèi)，在車輛不停車的同時就可以完成讀卡的操作，方便用戶的使用。

　　(4)道閘根據(jù)車輛的通行情況自動升起和降落，并具有防砸車功能。

　　(5)停車收費由計算機統(tǒng)計和確認。

　　(6)采用計算機網(wǎng)絡(luò)和收費軟件相結(jié)合的方法，防止了非法的修改和越權(quán)查閱資料。

　　(7)管理計算機和各個收費計算機可以實現(xiàn)實時通訊，并且管理計算機具有外接接口，網(wǎng)絡(luò)擴展性強。

　　(8)采用標準的工業(yè)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)用戶的不同要求組織不同系統(tǒng)的配置，方便靈活。

　　(9)安裝、調(diào)試、維護簡單方便，易于更換及檢修。

　　(10)整個系統(tǒng)性能穩(wěn)定，使用可靠。

　　智能停車場系統(tǒng)工作流程

　　射頻識別系統(tǒng)有著其他識別系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢，再加上射頻識別系統(tǒng)中數(shù)據(jù)載體的防污、防磨損性能很好，這有利于提高載體的重復使用率，增加其使用壽命，減少使用成本，因此智能停車場管理系統(tǒng)采用射頻識別系統(tǒng)。

　　停車場管理系統(tǒng)運行過程是以顧客停車取車的過程為基礎(chǔ)的，停車場的工作流程也始終以用戶車輛進出停車場的流程為中心。停車場用戶一般分為臨時用戶和固定用戶兩大類。

        當車輛駛?cè)?出停車場天線通信區(qū)時，天線以微波通訊的方式與車載射頻卡進行雙向數(shù)據(jù)交換，從射頻卡上讀取車輛的相關(guān)信息，自動識別射頻卡并判斷車卡是否有效和合法性，車道控制電腦顯示與該射頻卡一一對應(yīng)的車牌號碼及駕駛員等資料信息;車道控制電腦自動將通過時間、車輛和駕駛員的有關(guān)信息存入數(shù)據(jù)庫中，車道控制電腦根據(jù)獨到的數(shù)據(jù)進行判斷來做出放行或禁止的決策。

　　(1) 臨時用戶

　　臨時用戶是指臨時使用停車場停車的用戶，這類用戶的停車行為一般具有臨時性、隨機性、使用頻次低的特征。臨時用戶潛在數(shù)量龐大且身份不確定。

　　(2) 固定用戶

　　固定用戶是指長期固定使用停車場停車的用戶，這類用戶的停車行為一般具有長期性、規(guī)律性、使用頻次高的特征。固定用戶一般是停車場附近單位的工作人員或生活區(qū)的住戶，數(shù)量在一定時間內(nèi)是確定的。

　　針對停車場用戶一般分為臨時用戶和固定用戶的實際情況，系統(tǒng)出/入場流程也分為臨時用戶和固定用戶的兩種情況。

　　車輛出場工作流程

　　臨時車輛出場工作流程

　　用戶駕駛車輛進入停車場離場通道，停在出口處，車輛檢測器檢測到有車后，向出口控制器發(fā)出有車信號。攝像系統(tǒng)和車輛識別系統(tǒng)啟動，攝入車輛圖像，經(jīng)車輛識別系統(tǒng)分析后，獲得牌照信息、顏色信息、車型信息等;用戶將入場時取得的用戶卡交給管理人員，管理人員通過出口讀卡機讀取用戶卡ID信息，并將用戶卡收回循環(huán)使用。

        數(shù)據(jù)中心通過檢索數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)ID號，獲得該用戶卡的類型(臨時卡)、入場時間，并查詢數(shù)據(jù)庫中與此ID號相關(guān)的車輛信息，與剛才實時獲取的信息進行比對，若不符合則拒絕放行，并給出告警信息和出錯提示信息。若符合，數(shù)據(jù)中心根據(jù)車輛在場內(nèi)停留時間和計費費率，計算出用戶應(yīng)繳費額，同時顯示在金額顯示器屏幕上，語音提示設(shè)備提示用戶應(yīng)繳納金額，用戶交納相應(yīng)費用后，管理人員將通過出場控制器打開出口電動欄桿，用戶駕車駛出停車場。

　　長期卡車輛出場工作流程

　　持長期卡用戶的車輛到達停車場出口時，讀卡器獲取該卡的信息，將信息上送到數(shù)據(jù)處理中心，啟動車輛圖像識別系統(tǒng)，判斷用戶卡的有效性和密碼，并將數(shù)據(jù)中心查詢到的信息與此ID號相關(guān)的車輛信息與車輛識別系統(tǒng)獲取的信息進行比對，如果符合，則給出口控制器一個有效信號，由出口控制器控制抬起出口電動欄桿，用戶駕車離開停車場，完成一次出場過程。

　　智能停車場管理系統(tǒng)設(shè)計

　　硬件系統(tǒng)

　　智能停車場管理系統(tǒng)框圖如圖1所示。智能停車場管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心控制管理入口控制系統(tǒng)、車輛識別系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、用戶管理系統(tǒng)和出口控制系統(tǒng)等。智能停車場管理系統(tǒng)主要設(shè)備有：
 

　　(1)入口控制設(shè)備，包括入口自動吐卡機、入口讀卡器、車輛檢測器、電動欄桿等;

　　(2)用戶收費終端設(shè)備，包括計算機、視頻捕捉卡、票據(jù)打印機等;

　　(3)數(shù)據(jù)處理中心設(shè)備，包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、中心讀寫卡機、通信設(shè)備等;

　　(4)停車場監(jiān)控設(shè)備，包括監(jiān)控攝像頭、視頻卡、顯示器、報警裝置設(shè)備等;
 

攝像頭

　　攝像頭是一種輸入器件，是用來組成電腦或其他機器的視覺系統(tǒng)的重要部件。攝像頭如今已成為人們?nèi)粘贤?，視頻會議，安防監(jiān)控和遠程醫(yī)療等活動不可或缺的器材之一。

　　(5)出口控制設(shè)備，包括出口讀卡機、車輛檢測器、電動欄桿、出口語音提示設(shè)備、停車費用顯示設(shè)備等;

　　(6)其他設(shè)備，包括照明設(shè)備、通風設(shè)備等。

　　軟件系統(tǒng)

　　三級操作員制

　　軟件系統(tǒng)分操作員級、主管級、經(jīng)理級三個不同級別。不同級別對應(yīng)著進入軟件系統(tǒng)的不同密碼，故軟件系統(tǒng)具有良好的保密性與可靠性。不同等級的操作人員進入軟件系統(tǒng)后，能實現(xiàn)不同的功能。

        操作員級只能實現(xiàn)基本功能;主管級能實現(xiàn)包括操作員在內(nèi)的其他一些功能，且能修改操作員密碼;經(jīng)理級是最高等級的操作人員，能實現(xiàn)包括操作級、主管級在內(nèi)的所有功能，并可修改全部操作人員密碼。軟件系統(tǒng)具有良好的兼容性及資料保護性。

　　圖像捕捉對比

　　圖像的圖幅大小和清晰度、顏色等參數(shù)可自行設(shè)置;車輛圖像可供有關(guān)人員隨時查閱。圖像的總存儲量根據(jù)硬盤容量大小而定，最少可保證留有一周以上的車輛出入圖像(10000幅)備查。

　　臨時車收費功能

　　臨時車離開停車場時，控制器能自動檢測到臨時卡，并提示應(yīng)交納一定的費用。臨時車必須在交完一定的費用后，經(jīng)保安確認，才能離開停車場。道閘開啟時，數(shù)字錄像機

錄像機

　　錄像機是能夠記錄視頻圖像及背景音，將其儲存到音箱介質(zhì)中，以后可以把這些音像重新發(fā)送到播放系統(tǒng)中得以重現(xiàn)的記錄裝置。

抓拍下該車輛的照片文件，并存儲在電腦里。

　　查詢、更改資料

　　查詢各種相關(guān)資料。例如：常用卡資料清單、被鎖常用卡清單、操作人員密碼清單、臨時卡清單等。
 

　　資料打印

　　執(zhí)行操作過程中，可即時打印出實施該項操作的操作人員代碼以及操作內(nèi)容，打印機打印出該車入/出場日期、時間、序號、時間，以及操作人員代碼等。