智能泊車管理導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計案例

1.需求背景

　　1.1 需求背景

　　當(dāng)前，中國國民經(jīng)濟正處于高速發(fā)展的重要階段，隨著國民經(jīng)濟健康持續(xù)的快速發(fā)展，GDP與居民收入持續(xù)穩(wěn)定增長，我國汽車產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，產(chǎn)銷規(guī)模在1999-2009年的10年間保持了20%以上的年均增幅。據(jù)中汽協(xié)最新發(fā)布2009年國產(chǎn)汽車產(chǎn)銷統(tǒng)計數(shù)字顯示，在2009年，我國汽車產(chǎn)銷1379.1萬輛和1364.48萬輛，同比增長48.30%和46.15%。高達近五成的同比增速，也超過了歷史最高的井噴時期。目前我國已躍居世界第一大汽車消費國。

　　1.2 行業(yè)現(xiàn)狀

　　隨著人們生活水平的不斷穩(wěn)步提高，汽車作為交通工具已逐步成為日常生活中不可或缺的必需品，隨著汽車行業(yè)銷量的持續(xù)增長、特別是大量私家汽車的出現(xiàn)，使得很多城市的中心區(qū)、繁華商業(yè)區(qū)等區(qū)域的交通和停車問題日趨惡化。由于停車位供不應(yīng)求，同時為尋找停車位而盲目巡游，造成了擁堵和秩序混亂，導(dǎo)致產(chǎn)生了許多不必要的交通流量。造成的嚴(yán)重資源和時間浪費，同時增加尾氣排放，不利于城市有序、健康、可持續(xù)的發(fā)展。

　　如何有效的減少因盲目尋找停車位而產(chǎn)生的無效交通流，優(yōu)化配置停車資源，提高停車者的使用方便性，保障交通順暢和規(guī)范停車秩序。降低管理成本，提高場地利用效率，同時節(jié)約時間和資源，減少非必要排放，促進綠色環(huán)保城市建設(shè)。

　　較長時期以來，全國大中城市的停車設(shè)施建設(shè)相對滯后于機動車輛的快速增長，致使停車矛盾愈加嚴(yán)重，“停車難、亂停車”的惡性循環(huán)成為城市交通管理的難點和熱點問題。停車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、威脅安全等問題，從而影響生活質(zhì)量，提高生產(chǎn)成本，阻礙社會經(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(xù)的發(fā)展。因此，必須對停車的供需關(guān)系進行優(yōu)化調(diào)整，促進城市停車系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

　　1.3 行業(yè)分析

　　據(jù)最新一項對我國 16個大中城市停車泊位與汽車數(shù)量的調(diào)查表明，公共停車泊位與汽車數(shù)量的比例為1：3，有的城市甚至達到1：5，也就是說3 輛車或者 5輛車才有一個車位，特別是商業(yè)區(qū)、城市旅游景點的比例高達 1：10. 截至2009年6月統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示蘇州市區(qū)登記在案的248個小區(qū)和 244個社會停車場，能提供車位64760只。其中，在市質(zhì)量監(jiān)督所特種設(shè)備安全監(jiān)察處登記在案的立體停車庫(場)僅有 35個，能提供停車位3393 個，只占到市區(qū)車位總數(shù)的5% 。

　　這兩個數(shù)字只是簡單的反映出了“供”和“需”之間的矛盾，然而在停車這個問題上，決不是供不應(yīng)求四個字能夠概括的。從建設(shè)到管理，從資源利用到經(jīng)營與收費，問題存在于多個層面——這決不是簡單的停車位供給的問題。

　　注意有以下原因：

　　1、 停車位信息不暢，停車場管理缺乏效率;

　　車輛進入停車場后，無法最快速最便捷的找到對應(yīng)車位，而在尋找車位過程中無相應(yīng)智能指示，在尋找車位的過程中無謂的尋找，造成不必要的流量。浪費車主的時間和資源。現(xiàn)有停車位沒有完全有效利用也是影響靜態(tài)停車的一個重要因素。提供一種行之有效的辦法提高現(xiàn)有車位資源的利用率使各停車場內(nèi)車位信息穩(wěn)定、高效傳達至駕駛員處也是擺在管理者眼前的一個問題。

　　智能停車管理系統(tǒng)將通過車位偵測技術(shù)，實時提供空余車位信息，并提供導(dǎo)航功能，有效解決尋找車位的煩惱。

　　2、 管理混亂，收費標(biāo)準(zhǔn)不一，容易引起糾紛;

　　目前多數(shù)停車場，采用人員收費方式，在收費過程中，對于停車時間，車型等收費因素不明確，容易造成糾紛。同時，帳務(wù)不明確，無法避免營私舞弊，私吞收費等情況。

　　智能停車管理系統(tǒng)將自動登記車輛進入與離開時間，自動計費并顯示，同時采用無線語音提示等功能，增加透明度與可信度。同時可以按照時間段自動生成報表，使收費情況明了正確。

　　2.產(chǎn)品與功能

　　2.1 產(chǎn)品介紹

　　在智能停車場管理系統(tǒng)中，我們率先提出了基于Wi-Fi + RFID +紅外感應(yīng)多種技術(shù)相互結(jié)合的智能停車場管理系統(tǒng)，主要實現(xiàn)三大塊功能需求：車輛智能導(dǎo)航、一卡通記費，車位管理等功能。滿足現(xiàn)代只能停車場地迫切需求。

　　系統(tǒng)使系統(tǒng)設(shè)計從提高人性化、智能化的角度出發(fā)。使整個泊車過程高度緊密聯(lián)系，實現(xiàn)車輛智能入庫、出庫、收費等。

　　2.2 產(chǎn)品功能與描述

　　為了實現(xiàn)以上目標(biāo)，對于泊車系統(tǒng)的設(shè)計做以下分析：智能泊車系統(tǒng)是一個具有自治功的系統(tǒng)，系統(tǒng)目標(biāo)是實現(xiàn)車輛在進入車庫區(qū)域后，根據(jù)和車庫的管理系統(tǒng)進行無線信交流后，無人自動行駛到車庫管理系統(tǒng)指定的停車位置。當(dāng)車主需要提取車輛時，只停車場管理系統(tǒng)對車輛進行操作之后，車輛會自動行駛到指定的出口。該系統(tǒng)的設(shè)計求盡可能少的對停車場進行指導(dǎo)性的標(biāo)識，以使停車場的布置成本達到最低。首先我先虛擬出一個停車場，停車場的場景圖 3.1所示。

　　當(dāng)車輛進入時，刷卡，身份確認，信息無誤后，閘桿開啟，車輛進入停車場，LED導(dǎo)航屏幕可以顯示整個停車場的車位占用情況，自動導(dǎo)航車輛走向，當(dāng)車主停車妥當(dāng)后，系統(tǒng)自動識別車輛停泊車位，并返回給服務(wù)器，同時刷新導(dǎo)航記錄。

　　當(dāng)車主駕車離開時，系統(tǒng)自動合算泊車時間，計算金額。

　　2.3 設(shè)計原理

　　本系統(tǒng)中所采用的系統(tǒng)以及系統(tǒng)的構(gòu)成符合以下原則：

　　規(guī)范性

　　本系統(tǒng)在設(shè)計過程中符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　實用性

　　系統(tǒng)具備完成工程中所要求功能的能力和水準(zhǔn)。系統(tǒng)符合本工程實際需要的國內(nèi)外有關(guān)規(guī)范要求，并且實現(xiàn)容易，操作方便。實施后的智能化系統(tǒng)，能夠在現(xiàn)在和將來適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展。

　　先進性

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

　　可靠性

　　系統(tǒng)具備在規(guī)定的條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成本技術(shù)文件規(guī)定功能的能力，具備系統(tǒng)長期和穩(wěn)定工作能力。實施后的智能化系統(tǒng)保證有良好的運行狀態(tài)。

　　經(jīng)濟性

　　系統(tǒng)滿足性能價格比在各類系統(tǒng)和條件下達到最優(yōu)。

　　可維護性

　　系統(tǒng)中的任一部分之聯(lián)接都是靈活的，即從物理接線，到數(shù)據(jù)通訊、自動控制設(shè)備之聯(lián)接大都不受或極少受物理位置和這些設(shè)備類型的限制。

2.4 產(chǎn)品架構(gòu)

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

　　系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)化管理，在出口設(shè)立收費管理處，通過電腦管理對車主統(tǒng)一發(fā)行卡片，對臨時停車收取停車費，可實現(xiàn)自動儲存進、出場記錄，電腦軟件管理等功能要求。

　　車場采用卡片管理系統(tǒng)，即：通過授權(quán)發(fā)行卡片，使停車客戶持卡停車。即：卡片為進出車場的憑證，固定客戶可以發(fā)放固定停車卡，卡片由業(yè)主長期保存。臨時停車客戶需要停車可以由出票機取票進入車場，出場時交費。

　　系統(tǒng)應(yīng)采用具有臨時停車客戶和固定停車客戶的車輛管理功能，即在進、出口安裝針對固定客戶使用的車輛識別設(shè)備和臨時客戶使用的自動出票設(shè)備及道閘，允許合法車輛通過，防止非法車輛進出。

　　在每個車位設(shè)置紅外車位識別器，即使識別管理車位空置情況，并第一時間反饋給管理系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)設(shè)備全部采用Wi-Fi聯(lián)網(wǎng)管理方式，整個系統(tǒng)部署過程中盡量減少布線，減少施工麻煩，同時控制服務(wù)器能在中心管理室通過計算機對系統(tǒng)進行控制、參數(shù)設(shè)置及臨時收費。

　　車場入口處可動態(tài)顯示車場車位信息的LED電子顯示屏，即使準(zhǔn)確的可對車輛進行有序智能的引導(dǎo)。

　　卡口閘道具有反應(yīng)靈敏的自動起落及防碰撞防砸車功能，可確保無論是進場車輛還是發(fā)生倒車的車輛，只要在閘桿下停留，閘桿就不會落下，嚴(yán)格杜絕砸車等現(xiàn)象的發(fā)生。

　　管理軟件運行于中文WINDOWS環(huán)境下，應(yīng)提供完善的管理和查詢功能。并能根據(jù)要求進行修改。停車場自動管理系統(tǒng)可與物業(yè)管理中心聯(lián)網(wǎng)，方便地實現(xiàn)停車場的物業(yè)收費管理。

　　同時對于智能泊車管理系統(tǒng)擁有車輛信息管理功能，將車輛圖片資料以圖片壓縮技術(shù)存儲在服務(wù)器的硬盤及數(shù)據(jù)庫中。車輛出場讀卡時，可調(diào)出入場時的圖像，供管理員進行識別對比(如車型、顏色、車牌號碼等)，在確認正確后放行。同時可以在出入口增加攝像鑒別功能，即：在出入口安裝攝像機，進行車輛圖像抓拍，并與讀卡聯(lián)動，通過視頻多媒體處理技術(shù)聯(lián)動。

　　2.5 系統(tǒng)原理