各種車(chē)輛進(jìn)出流程 - 智能泊車(chē)管理導航系統的設計案例

　　1.1 需求背景

　　當前，中國國民經(jīng)濟正處于高速發(fā)展的重要階段，隨著(zhù)國民經(jīng)濟健康持續的快速發(fā)展，GDP與居民收入持續穩定增長(cháng)，我國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)呈現爆發(fā)式增長(cháng)，產(chǎn)銷(xiāo)規模在1999-2009年的10年間保持了20%以上的年均增幅。據中汽協(xié)最新發(fā)布2009年國產(chǎn)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)統計數字顯示，在2009年，我國汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)1379.1萬(wàn)輛和1364.48萬(wàn)輛，同比增長(cháng)48.30%和46.15%。高達近五成的同比增速，也超過(guò)了歷史最高的井噴時(shí)期。目前我國已躍居世界第一大汽車(chē)消費國。

　　1.2 行業(yè)現狀

　　隨著(zhù)人們生活水平的不斷穩步提高，汽車(chē)作為交通工具已逐步成為日常生活中不可或缺的必需品，隨著(zhù)汽車(chē)行業(yè)銷(xiāo)量的持續增長(cháng)、特別是大量私家汽車(chē)的出現，使得很多城市的中心區、繁華商業(yè)區等區域的交通和停車(chē)問(wèn)題日趨惡化。由于停車(chē)位供不應求，同時(shí)為尋找停車(chē)位而盲目巡游，造成了擁堵和秩序混亂，導致產(chǎn)生了許多不必要的交通流量。造成的嚴重資源和時(shí)間浪費，同時(shí)增加尾氣排放，不利于城市有序、健康、可持續的發(fā)展。

　　如何有效的減少因盲目尋找停車(chē)位而產(chǎn)生的無(wú)效交通流，優(yōu)化配置停車(chē)資源，提高停車(chē)者的使用方便性，保障交通順暢和規范停車(chē)秩序。降低管理成本，提高場(chǎng)地利用效率，同時(shí)節約時(shí)間和資源，減少非必要排放，促進(jìn)綠色環(huán)保城市建設。

　　較長(cháng)時(shí)期以來(lái)，全國大中城市的停車(chē)設施建設相對滯后于機動(dòng)車(chē)輛的快速增長(cháng)，致使停車(chē)矛盾愈加嚴重，“停車(chē)難、亂停車(chē)”的惡性循環(huán)成為城市交通管理的難點(diǎn)和熱點(diǎn)問(wèn)題。停車(chē)泊位供給短缺直接引發(fā)出行不便、堵塞交通、損毀綠化、破壞環(huán)境、威脅安全等問(wèn)題，從而影響生活質(zhì)量，提高生產(chǎn)成本，阻礙社會(huì )經(jīng)濟的正常發(fā)展，其危害不言而喻。如果不及早采取措施，將不利于城市有序、健康、可持續的發(fā)展。因此，必須對停車(chē)的供需關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化調整，促進(jìn)城市停車(chē)系統的協(xié)調發(fā)展。

　　1.3 行業(yè)分析

　　據最新一項對我國 16個(gè)大中城市停車(chē)泊位與汽車(chē)數量的調查表明，公共停車(chē)泊位與汽車(chē)數量的比例為1：3，有的城市甚至達到1：5，也就是說(shuō)3 輛車(chē)或者 5輛車(chē)才有一個(gè)車(chē)位，特別是商業(yè)區、城市旅游景點(diǎn)的比例高達 1：10. 截至2009年6月統計數據顯示蘇州市區登記在案的248個(gè)小區和 244個(gè)社會(huì )停車(chē)場(chǎng)，能提供車(chē)位64760只。其中，在市質(zhì)量監督所特種設備安全監察處登記在案的立體停車(chē)庫(場(chǎng))僅有 35個(gè)，能提供停車(chē)位3393 個(gè)，只占到市區車(chē)位總數的5% 。

　　這兩個(gè)數字只是簡(jiǎn)單的反映出了“供”和“需”之間的矛盾，然而在停車(chē)這個(gè)問(wèn)題上，決不是供不應求四個(gè)字能夠概括的。從建設到管理，從資源利用到經(jīng)營(yíng)與收費，問(wèn)題存在于多個(gè)層面——這決不是簡(jiǎn)單的停車(chē)位供給的問(wèn)題。

　　注意有以下原因：

　　1、 停車(chē)位信息不暢，停車(chē)場(chǎng)管理缺乏效率;

　　車(chē)輛進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)后，無(wú)法最快速最便捷的找到對應車(chē)位，而在尋找車(chē)位過(guò)程中無(wú)相應智能指示，在尋找車(chē)位的過(guò)程中無(wú)謂的尋找，造成不必要的流量。浪費車(chē)主的時(shí)間和資源?，F有停車(chē)位沒(méi)有完全有效利用也是影響靜態(tài)停車(chē)的一個(gè)重要因素。提供一種行之有效的辦法提高現有車(chē)位資源的利用率使各停車(chē)場(chǎng)內車(chē)位信息穩定、高效傳 達至駕駛員處也是擺在管理者眼前的一個(gè)問(wèn)題。

　　智能停車(chē)管理系統將通過(guò)車(chē)位偵測技術(shù)，實(shí)時(shí)提供空余車(chē)位信息，并提供導航功能，有效解決尋找車(chē)位的煩惱。

　　2、 管理混亂，收費標準不一，容易引起糾紛;

　　目前多數停車(chē)場(chǎng)，采用人員收費方式，在收費過(guò)程中，對于停車(chē)時(shí)間，車(chē)型等收費因素不明確，容易造成糾紛。同時(shí)，帳務(wù)不明確，無(wú)法避免營(yíng)私舞弊，私吞收費等情況。

　　智能停車(chē)管理系統將自動(dòng)登記車(chē)輛進(jìn)入與離開(kāi)時(shí)間，自動(dòng)計費并顯示，同時(shí)采用無(wú)線(xiàn)語(yǔ)音提示等功能，增加透明度與可信度。同時(shí)可以按照時(shí)間段自動(dòng)生成報表，使收費情況明了正確。

　　2.產(chǎn)品與功能

　　2.1 產(chǎn)品介紹

　　在智能停車(chē)場(chǎng)管理系統中，我們率先提出了基于Wi-Fi + RFID +紅外感應多種技術(shù)相互結合的智能停車(chē)場(chǎng)管理系統，主要實(shí)現三大塊功能需求：車(chē)輛智能導航、一卡通記費，車(chē)位管理等功能。滿(mǎn)足現代只能停車(chē)場(chǎng)地迫切需求。

　　系統使系統設計從提高人性化、智能化的角度出發(fā)。使整個(gè)泊車(chē)過(guò)程高度緊密聯(lián)系，實(shí)現車(chē)輛智能入庫、出庫、收費等。

　　2.2 產(chǎn)品功能與描述

　　為了實(shí)現以上目標，對于泊車(chē)系統的設計做以下分析：智能泊車(chē)系統是一個(gè)具有自治功的系統，系統目標是實(shí)現車(chē)輛在進(jìn)入車(chē)庫區域后，根據和車(chē)庫的管理系統進(jìn)行無(wú)線(xiàn)信交流后，無(wú)人自動(dòng)行駛到車(chē)庫管理系統指定的停車(chē)位置。當車(chē)主需要提取車(chē)輛時(shí)，只停車(chē)場(chǎng)管理系統對車(chē)輛進(jìn)行操作之后，車(chē)輛會(huì )自動(dòng)行駛到指定的出口。該系統的設計求盡可能少的對停車(chē)場(chǎng)進(jìn)行指導性的標識，以使停車(chē)場(chǎng)的布置成本達到最低。首先我先虛擬出一個(gè)停車(chē)場(chǎng)，停車(chē)場(chǎng)的場(chǎng)景圖 3.1所示。

　　當車(chē)輛進(jìn)入時(shí)，刷卡，身份確認，信息無(wú)誤后，閘桿開(kāi)啟，車(chē)輛進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)，LED導航屏幕可以顯示整個(gè)停車(chē)場(chǎng)的車(chē)位占用情況，自動(dòng)導航車(chē)輛走向，當車(chē)主停車(chē)妥當后，系統自動(dòng)識別車(chē)輛停泊車(chē)位，并返回給服務(wù)器，同時(shí)刷新導航記錄。

　　當車(chē)主駕車(chē)離開(kāi)時(shí)，系統自動(dòng)合算泊車(chē)時(shí)間，計算金額。

　　2.3 設計原理

　　本系統中所采用的系統以及系統的構成符合以下原則：

　　規范性

　　本系統在設計過(guò)程中符合相關(guān)的國家標準和行業(yè)標準。

　　實(shí)用性

　　系統具備完成工程中所要求功能的能力和水準。系統符合本工程實(shí)際需要的國內外有關(guān)規范要求，并且實(shí)現容易，操作方便。實(shí)施后的智能化系統，能夠在現在和將來(lái)適應技術(shù)的發(fā)展。

　　先進(jìn)性

　　該智能化系統符合業(yè)界的發(fā)展趨勢，從而保護用戶(hù)在系統上的投資以及運行在其上的應用。

　　可靠性

　　系統具備在規定的條件下和規定時(shí)間內完成本技術(shù)文件規定功能的能力，具備系統長(cháng)期和穩定工作能力。實(shí)施后的智能化系統保證有良好的運行狀態(tài)。

　　經(jīng)濟性

　　系統滿(mǎn)足性能價(jià)格比在各類(lèi)系統和條件下達到最優(yōu)。

　　可維護性

　　系統中的任一部分之聯(lián)接都是靈活的，即從物理接線(xiàn)，到數據通訊、自動(dòng)控制設備之聯(lián)接大都不受或極少受物理位置和這些設備類(lèi)型的限制。

2.4 產(chǎn)品架構

　　系統采用先進(jìn)的系統架構設計系統，采用感應式智能卡管理，核心技術(shù)部件由原裝進(jìn)口，主要管理設備自行設計生產(chǎn)，采用RFID卡的識別方式，為了方便業(yè)主停車(chē)，保護設備安全，防止碰撞事故的發(fā)生，此方案設計采用感應讀卡距離為10-100mm。讀卡設備符合國家智能卡管理的各項規定。

　　系統采用網(wǎng)絡(luò )化管理，在出口設立收費管理處，通過(guò)電腦管理對車(chē)主統一發(fā)行卡片，對臨時(shí)停車(chē)收取停車(chē)費，可實(shí)現自動(dòng)儲存進(jìn)、出場(chǎng)記錄，電腦軟件管理等功能要求。

　　車(chē)場(chǎng)采用卡片管理系統，即：通過(guò)授權發(fā)行卡片，使停車(chē)客戶(hù)持卡停車(chē)。即：卡片為進(jìn)出車(chē)場(chǎng)的憑證，固定客戶(hù)可以發(fā)放固定停車(chē)卡，卡片由業(yè)主長(cháng)期保存。臨時(shí)停車(chē)客戶(hù)需要停車(chē)可以由出票機取票進(jìn)入車(chē)場(chǎng)，出場(chǎng)時(shí)交費。

　　系統應采用具有臨時(shí)停車(chē)客戶(hù)和固定停車(chē)客戶(hù)的車(chē)輛管理功能，即在進(jìn)、出口安裝針對固定客戶(hù)使用的車(chē)輛識別設備和臨時(shí)客戶(hù)使用的自動(dòng)出票設備及道閘，允許合法車(chē)輛通過(guò)，防止非法車(chē)輛進(jìn)出。

　　在每個(gè)車(chē)位設置紅外車(chē)位識別器，即使識別管理車(chē)位空置情況，并第一時(shí)間反饋給管理系統。

　　系統設備全部采用Wi-Fi聯(lián)網(wǎng)管理方式，整個(gè)系統部署過(guò)程中盡量減少布線(xiàn)，減少施工麻煩，同時(shí)控制服務(wù)器能在中心管理室通過(guò)計算機對系統進(jìn)行控制、參數設置及臨時(shí)收費。

　　車(chē)場(chǎng)入口處可動(dòng)態(tài)顯示車(chē)場(chǎng)車(chē)位信息的LED電子顯示屏，即使準確的可對車(chē)輛進(jìn)行有序智能的引導。

　　卡口閘道具有反應靈敏的自動(dòng)起落及防碰撞防砸車(chē)功能，可確保無(wú)論是進(jìn)場(chǎng)車(chē)輛還是發(fā)生倒車(chē)的車(chē)輛，只要在閘桿下停留，閘桿就不會(huì )落下，嚴格杜絕砸車(chē)等現象的發(fā)生。

　　管理軟件運行于中文WINDOWS環(huán)境下，應提供完善的管理和查詢(xún)功能。并能根據要求進(jìn)行修改。停車(chē)場(chǎng)自動(dòng)管理系統可與物業(yè)管理中心聯(lián)網(wǎng)，方便地實(shí)現停車(chē)場(chǎng)的物業(yè)收費管理。

　　同時(shí)對于智能泊車(chē)管理系統擁有車(chē)輛信息管理功能，將車(chē)輛圖片資料以圖片壓縮技術(shù)存儲在服務(wù)器的硬盤(pán)及數據庫中。車(chē)輛出場(chǎng)讀卡時(shí)，可調出入場(chǎng)時(shí)的圖像，供管理員進(jìn)行識別對比(如車(chē)型、顏色、車(chē)牌號碼等)，在確認正確后放行。同時(shí)可以在出入口增加攝像鑒別功能，即：在出入口安裝攝像機，進(jìn)行車(chē)輛圖像抓拍，并與讀卡聯(lián)動(dòng)，通過(guò)視頻多媒體處理技術(shù)聯(lián)動(dòng)。

　　2.5 系統原理

　　3.系統主要設備與管理軟件

　　3.1 出入口控制機

　　1) 控制機箱：最新理念設計;密封、防雨、防塵，表面采用噴塑處理，抗腐蝕、耐老化，適合室外環(huán)境使用，正常情況下十年不褪色。使用后蓋開(kāi)機箱門(mén)，方便打開(kāi)檢查及維護。

　　2) 卡讀寫(xiě)系統：系統采用RFID卡，此卡片有16個(gè)分區，可擴展為門(mén)禁、考勤、收費、通道管理、巡更等一卡通系統。采用特有的保密通訊協(xié)議，安全性強，具有多重相互認證。在停車(chē)場(chǎng)系統中使用的感應距離為10CM。

　　3) 面板信號系統：通過(guò)面板提示燈的顯示，可指示讀寫(xiě)器、 數字式車(chē)輛檢測器及出卡機是否正常工作。

　　4) 信息顯示屏：中英文LED顯示，安裝在出入口控制機的正面，智能卡讀寫(xiě)器的上方，以文字形式顯示停車(chē)的出入場(chǎng)時(shí)間、收費金額、卡上余額、卡的有效期等相關(guān)信息，若系統不予入場(chǎng)或出場(chǎng)，則顯示相關(guān)原因，明了直觀(guān)。在空閑時(shí)顯示時(shí)間日期、歡迎用語(yǔ)、或其他系統相關(guān)提示信息。

　　特點(diǎn)：

　　1) 采用室外超高亮LED發(fā)光管，白天仍然能顯示明亮;

　　2) 采用超載規模集成電路和高性能單片機，系統穩定，升級方便;

　　3) 中英文滾動(dòng)顯示，內容豐富,人性化的問(wèn)候;

　　4) 防雨防水式設計，確保全天候可靠運行;

　　5) 外觀(guān)設計新穎，系統分級運行且不影響系統整體性能;

　　6) 可以根據客戶(hù)需要,任意更改顯示內容;

　　7) 語(yǔ)音提示：和電子顯示屏功能相匹配，以語(yǔ)音的形式同步進(jìn)行提示，指導用戶(hù)科學(xué)使用停車(chē)場(chǎng)。向車(chē)主報告停車(chē)時(shí)間、繳費金額及人性化溫暖的語(yǔ)言提示(如“歡迎光臨”、“一路順風(fēng)”)等，提高系統收繳費透明度。

　　3.2 自動(dòng)道閘

　　1) 具有雙向自鎖功能 電動(dòng)欄桿在開(kāi)、關(guān)到位時(shí)，外力不能使電動(dòng)欄桿上升、下降。

　　2) 具有時(shí)間保護功能 當限位開(kāi)關(guān)失效時(shí)，(線(xiàn)路斷或磁敏開(kāi)關(guān)損壞)，通過(guò)精確設定的運行時(shí)間，使欄桿正好運行到終點(diǎn)時(shí)停止。

　　3) 具有軟啟動(dòng)功能及過(guò)流、過(guò)熱保護 有效保護電動(dòng)欄桿的核心部位電機的正常運轉。

　　4) 多種控制方式 手動(dòng)控制、按鈕控制、遙控制臺和電腦控制等操作方式。

其主要組成部分：

　　機箱：結構堅實(shí)牢固，做防雨水和噴塑保護，外殼可以用特制的鑰匙方便地打開(kāi)和拆下。

　　擋車(chē)閘桿：采用鋁合金材料的方通桿，桿體內加了整條的加強筋，質(zhì)量可靠。在欄桿大于4米時(shí)和風(fēng)力較大時(shí)，欄桿有斷裂的可能性。

　　電動(dòng)機：電機和減速機構一體化設計，結構緊湊、免皮帶傳動(dòng)，免維護，終身保修。

　　傳動(dòng)部分：四連桿平衡設計，確保欄桿運行輕快、平穩、輸入功率小，防止人為抬桿和壓桿，將外部作用力通過(guò)傳動(dòng)機構巧妙御載到機箱上。

　　電子控制部分：感應接近開(kāi)關(guān)、機械行程開(kāi)關(guān)，結構緩沖頂位三重控制。由主控制器(控制盒)、集成在減速機上的限位開(kāi)關(guān)、遙控器等組成，并具有可以連接三聯(lián)按鈕或其他控制設備實(shí)行開(kāi)、停、關(guān)控制的遠程控制接口。

　　德富威電動(dòng)欄桿的品種及規格齊全，能滿(mǎn)足各種環(huán)境與場(chǎng)合的需要，其種類(lèi)按車(chē)流量分標準型和快速型;按方向又有左右之分;按欄桿形狀分有直桿型、曲桿型、折疊桿型和柵欄型。同時(shí)用戶(hù)還可選配遙控裝置、紅外線(xiàn)檢測保護裝置或地感檢測保護裝置、RFID卡智能停車(chē)場(chǎng)管理系統等配置

　　3.3 導航信息屏

　　中英文LED顯示智能導航，安裝在個(gè)入口，拐角出，以文字和圖片形式顯示停車(chē)的時(shí)間，車(chē)位使用情況，并推薦車(chē)站停車(chē)車(chē)位和軌跡路線(xiàn)。

　　3.4 車(chē)位偵測器

　　紅外感應偵測器安裝在各個(gè)車(chē)位下方，實(shí)時(shí)偵測車(chē)位控制情況。

　　3.5 數據傳輸基站

　　場(chǎng)地覆蓋Wi-Fi AP讀寫(xiě)器，采用IEEE 802.11 技術(shù)，負責數據交換和信息回傳。

　　4.系統工作流程

　　4.1 智能停車(chē)進(jìn)出流程圖

　　4.2 智能停車(chē)邏輯判斷圖