1.1 需求背景

　　當(dāng)前，中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)正處于高速發(fā)展的重要階段，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(zhǎng)，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，產(chǎn)銷(xiāo)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(guó)產(chǎn)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，在2009年，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)1379.1萬(wàn)輛和1364.48萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)48.30%和46.15%。高達(dá)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(guó)已躍居世界第一大汽車(chē)消費(fèi)國(guó)。

　　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(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，隨著汽車(chē)行業(yè)銷(xiāo)量的持續(xù)增長(zhǎng)、特別是大量私家汽車(chē)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(chē)問(wèn)題日趨惡化。由于停車(chē)位供不應(yīng)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(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(shí)間浪費(fèi)，同時(shí)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(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(guī)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(jié)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(shè)。

　　較長(zhǎng)時(shí)期以來(lái)，全國(guó)大中城市的停車(chē)設(shè)施建設(shè)相對(duì)滯后于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的快速增長(zhǎng)，致使停車(chē)矛盾愈加嚴(yán)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(jì)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(duì)停車(chē)的供需關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，促進(jìn)城市停車(chē)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

　　1.3 行業(yè)分析

　　據(jù)最新一項(xiàng)對(duì)我國(guó) 16個(gè)大中城市停車(chē)泊位與汽車(chē)數(shù)量的調(diào)查表明，公共停車(chē)泊位與汽車(chē)數(shù)量的比例為1：3，有的城市甚至達(dá)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(qū)、城市旅游景點(diǎn)的比例高達(dá) 1：10. 截至2009年6月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示蘇州市區(qū)登記在案的248個(gè)小區(qū)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(jiān)督所特種設(shè)備安全監(jiān)察處登記在案的立體停車(chē)庫(kù)(場(chǎng))僅有 35個(gè)，能提供停車(chē)位3393 個(gè)，只占到市區(qū)車(chē)位總數(shù)的5% 。

　　這兩個(gè)數(shù)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(yīng)求四個(gè)字能夠概括的。從建設(shè)到管理，從資源利用到經(jīng)營(yíng)與收費(fèi)，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(duì)應(yīng)車(chē)位，而在尋找車(chē)位過(guò)程中無(wú)相應(yīng)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(fèi)車(chē)主的時(shí)間和資源?，F(xiàn)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(xiàn)有車(chē)位資源的利用率使各停車(chē)場(chǎng)內(nèi)車(chē)位信息穩(wěn)定、高效傳 達(dá)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(tǒng)將通過(guò)車(chē)位偵測(cè)技術(shù)，實(shí)時(shí)提供空余車(chē)位信息，并提供導(dǎo)航功能，有效解決尋找車(chē)位的煩惱。

　　2、 管理混亂，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)不一，容易引起糾紛;

　　目前多數(shù)停車(chē)場(chǎng)，采用人員收費(fèi)方式，在收費(fèi)過(guò)程中，對(duì)于停車(chē)時(shí)間，車(chē)型等收費(fèi)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(fèi)等情況。

　　智能停車(chē)管理系統(tǒng)將自動(dòng)登記車(chē)輛進(jìn)入與離開(kāi)時(shí)間，自動(dòng)計(jì)費(fèi)并顯示，同時(shí)采用無(wú)線語(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(bào)表，使收費(fèi)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(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(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)三大塊功能需求：車(chē)輛智能導(dǎo)航、一卡通記費(fèi)，車(chē)位管理等功能。滿(mǎn)足現(xiàn)代只能停車(chē)場(chǎng)地迫切需求。

　　系統(tǒng)使系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(xiàn)車(chē)輛智能入庫(kù)、出庫(kù)、收費(fèi)等。

　　2.2 產(chǎn)品功能與描述

　　為了實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，對(duì)于泊車(chē)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做以下分析：智能泊車(chē)系統(tǒng)是一個(gè)具有自治功的系統(tǒng)，系統(tǒng)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛在進(jìn)入車(chē)庫(kù)區(qū)域后，根據(jù)和車(chē)庫(kù)的管理系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)線信交流后，無(wú)人自動(dòng)行駛到車(chē)庫(kù)管理系統(tǒng)指定的停車(chē)位置。當(dāng)車(chē)主需要提取車(chē)輛時(shí)，只停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)對(duì)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(tǒng)的設(shè)計(jì)求盡可能少的對(duì)停車(chē)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)性的標(biāo)識(shí)，以使停車(chē)場(chǎng)的布置成本達(dá)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(dāng)車(chē)輛進(jìn)入時(shí)，刷卡，身份確認(rèn)，信息無(wú)誤后，閘桿開(kāi)啟，車(chē)輛進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)，LED導(dǎo)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(dǎo)航車(chē)輛走向，當(dāng)車(chē)主停車(chē)妥當(dāng)后，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別車(chē)輛停泊車(chē)位，并返回給服務(wù)器，同時(shí)刷新導(dǎo)航記錄。

　　當(dāng)車(chē)主駕車(chē)離開(kāi)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)合算泊車(chē)時(shí)間，計(jì)算金額。

　　2.3 設(shè)計(jì)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(jì)過(guò)程中符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　實(shí)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(shí)際需要的國(guó)內(nèi)外有關(guān)規(guī)范要求，并且實(shí)現(xiàn)容易，操作方便。實(shí)施后的智能化系統(tǒng)，能夠在現(xiàn)在和將來(lái)適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展。

　　先進(jìn)性

　　該智能化系統(tǒng)符合業(yè)界的發(fā)展趨勢(shì)，從而保護(hù)用戶(hù)在系統(tǒng)上的投資以及運(yùn)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(shí)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(zhǎng)期和穩(wěn)定工作能力。實(shí)施后的智能化系統(tǒng)保證有良好的運(yùn)行狀態(tài)。

　　經(jīng)濟(jì)性

　　系統(tǒng)滿(mǎn)足性能價(jià)格比在各類(lèi)系統(tǒng)和條件下達(dá)到最優(yōu)。

　　可維護(hù)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(dòng)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(lèi)型的限制。

2.4 產(chǎn)品架構(gòu)

　　系統(tǒng)采用先進(jìn)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)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(jìn)口，主要管理設(shè)備自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)，采用RFID卡的識(shí)別方式，為了方便業(yè)主停車(chē)，保護(hù)設(shè)備安全，防止碰撞事故的發(fā)生，此方案設(shè)計(jì)采用感應(yīng)讀卡距離為10-100mm。讀卡設(shè)備符合國(guó)家智能卡管理的各項(xiàng)規(guī)定。

　　系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)化管理，在出口設(shè)立收費(fèi)管理處，通過(guò)電腦管理對(duì)車(chē)主統(tǒng)一發(fā)行卡片，對(duì)臨時(shí)停車(chē)收取停車(chē)費(fèi)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)儲(chǔ)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(tǒng)，即：通過(guò)授權(quán)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(zhǎng)期保存。臨時(shí)停車(chē)客戶(hù)需要停車(chē)可以由出票機(jī)取票進(jìn)入車(chē)場(chǎng)，出場(chǎng)時(shí)交費(fèi)。

　　系統(tǒng)應(yīng)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(duì)固定客戶(hù)使用的車(chē)輛識(shí)別設(shè)備和臨時(shí)客戶(hù)使用的自動(dòng)出票設(shè)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(shè)置紅外車(chē)位識(shí)別器，即使識(shí)別管理車(chē)位空置情況，并第一時(shí)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(gè)系統(tǒng)部署過(guò)程中盡量減少布線，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(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制、參數(shù)設(shè)置及臨時(shí)收費(fèi)。

　　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(zhǔn)確的可對(duì)車(chē)輛進(jìn)行有序智能的引導(dǎo)。

　　卡口閘道具有反應(yīng)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(yán)格杜絕砸車(chē)等現(xiàn)象的發(fā)生。

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

　　同時(shí)對(duì)于智能泊車(chē)管理系統(tǒng)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(chǔ)在服務(wù)器的硬盤(pán)及數(shù)據(jù)庫(kù)中。車(chē)輛出場(chǎng)讀卡時(shí)，可調(diào)出入場(chǎng)時(shí)的圖像，供管理員進(jìn)行識(shí)別對(duì)比(如車(chē)型、顏色、車(chē)牌號(hào)碼等)，在確認(rèn)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(jī)，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(tǒng)原理

　　3.系統(tǒng)主要設(shè)備與管理軟件

　　3.1 出入口控制機(jī)

　　1) 控制機(jī)箱：最新理念設(shè)計(jì);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(jī)箱門(mén)，方便打開(kāi)檢查及維護(hù)。

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

　　3) 面板信號(hào)系統(tǒng)：通過(guò)面板提示燈的顯示，可指示讀寫(xiě)器、 數(shù)字式車(chē)輛檢測(cè)器及出卡機(jī)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(jī)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(fèi)金額、卡上余額、卡的有效期等相關(guān)信息，若系統(tǒng)不予入場(chǎng)或出場(chǎng)，則顯示相關(guān)原因，明了直觀。在空閑時(shí)顯示時(shí)間日期、歡迎用語(yǔ)、或其他系統(tǒng)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(guī)模集成電路和高性能單片機(jī)，系統(tǒng)穩(wěn)定，升級(jí)方便;

　　3) 中英文滾動(dòng)顯示，內(nèi)容豐富,人性化的問(wèn)候;

　　4) 防雨防水式設(shè)計(jì)，確保全天候可靠運(yùn)行;

　　5) 外觀設(shè)計(jì)新穎，系統(tǒng)分級(jí)運(yùn)行且不影響系統(tǒng)整體性能;

　　6) 可以根據(jù)客戶(hù)需要,任意更改顯示內(nèi)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(dǎo)用戶(hù)科學(xué)使用停車(chē)場(chǎng)。向車(chē)主報(bào)告停車(chē)時(shí)間、繳費(fèi)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(tǒng)收繳費(fèi)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(hù)功能 當(dāng)限位開(kāi)關(guān)失效時(shí)，(線路斷或磁敏開(kāi)關(guān)損壞)，通過(guò)精確設(shè)定的運(yùn)行時(shí)間，使欄桿正好運(yùn)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(hù) 有效保護(hù)電動(dòng)欄桿的核心部位電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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

其主要組成部分：

　　機(jī)箱：結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)牢固，做防雨水和噴塑保護(hù)，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(nèi)加了整條的加強(qiáng)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(jī)：電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊、免皮帶傳動(dòng)，免維護(hù)，終身保修。

　　傳動(dòng)部分：四連桿平衡設(shè)計(jì)，確保欄桿運(yùn)行輕快、平穩(wěn)、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(jī)構(gòu)巧妙御載到機(jī)箱上。

　　電子控制部分：感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)、機(jī)械行程開(kāi)關(guān)，結(jié)構(gòu)緩沖頂位三重控制。由主控制器(控制盒)、集成在減速機(jī)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(shè)備實(shí)行開(kāi)、停、關(guān)控制的遠(yuǎn)程控制接口。

　　德富威電動(dòng)欄桿的品種及規(guī)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(biāo)準(zhǔn)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、紅外線檢測(cè)保護(hù)裝置或地感檢測(cè)保護(hù)裝置、RFID卡智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)等配置

　　3.3 導(dǎo)航信息屏

　　中英文LED顯示智能導(dǎo)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。

　　3.4 車(chē)位偵測(cè)器

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

　　3.5 數(shù)據(jù)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(fù)責(zé)數(shù)據(jù)交換和信息回傳。

　　4.系統(tǒng)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