基于二維碼的停車場反向尋車系統設計

郭芝源+李臻+李維龍

摘 要：針對停車場“找車難”的問題，提出了一套基于二維碼的停車場反向尋車系統。用戶使用智能手機上的App掃描分布在停車場內的二維碼，就可以確定車輛和用戶自身的位置。與傳統的反向尋車系統相比，本系統具有成本低、部署方便、定位準確、不需攜帶識別卡等定位物品的優點。

關鍵詞：停車場；反向尋車；二維碼；App；智能停車

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2015）10-00-02

0 引 言

隨著人們生活水平的不斷進步和汽車工業的發展，汽車數量呈現“井噴式”增長。汽車數量的不斷增加使得“停車場擁堵”現象加劇，尤其是在商場、醫院、火車站、飛機場和大型超市等公共場合，駕駛員常常繞著停車場駕駛幾圈才能等到一個空的停車位。為解決“停車難”的問題，城市興建了大量的停車場，并不斷擴大停車場規模。這些措施在有效緩解 “停車難”問題的同時，也帶來了“找車難”的問題。

在大型停車場中，車位數以千百計，車輛密集排列，標志物大都相同，方向難以辨別，駕駛人經常需要花費大量時間尋找車輛，這種現象既降低了車輛流轉的效率，也浪費了駕駛人的寶貴時間，降低了滿意度。因此，近年來，立足于解決停車場“找車難”問題的反向尋車系統已逐漸成為相關企業的關注點 [1-11]，隨著市場需求的不斷擴大，開發一種低成本、部署簡單、使用方便的反向尋車系統已迫在眉睫。

目前的反向尋車系統主要有刷卡尋車系統[1]、基于視頻識別的尋車系統[2，3]和基于無線網絡定位的尋車系統[4]。

（1）刷卡尋車系統

首先在停車場內設置多個定位終端，用戶停好車后，使用停車卡在附近的定位終端上刷卡，系統將停車卡及其定位終端的位置相關聯并記錄在服務器中，當用戶開始尋車時，可使用停車卡在查詢終端上刷卡查詢車輛位置。與刷卡尋車系統相似的還有條形碼尋車系統[5]，用戶停車后在附近的條形碼生成終端上生成一個條形碼并隨身攜帶，尋車時可通過查詢終端讀取條形碼獲得車輛的具體位置。上述兩種尋車方式需要用戶隨身攜帶停車卡/條形碼等輔助物品，當該輔助物品丟失時，無法實現智能尋車；且停車場內需要布置定位終端、查詢終端、服務器等設備，硬件成本較高，部署較為困難。

（2）基于視頻識別的尋車系統

該系統通過在每個車位的前上方安裝攝像頭，通過車牌識別算法獲得車輛的車牌號碼。尋車時，駕駛人在查詢終端上輸入車牌號碼，可以獲知車輛的位置。這種尋車方式，用戶不需要攜帶卡、條形碼等輔助識別物品，操作簡單，使用方便，但是需要安裝大量攝像頭和查詢終端，系統硬件成本高，部署復雜。

（3）基于無線網絡定位的尋車系統

基于WiFi定位的尋車系統，系統主要硬件包括布置在停車場內的WiFi基站、服務器以及用戶隨身攜帶的具備WiFi模塊的智能設備。用戶停車后，運行在智能設備上的軟件將設備與各個基站的無線信號級別發送至服務器，服務器軟件通過定位算法計算設備位置；尋車時，用戶可通過智能設備上的軟件查詢車輛位置。除WiFi定位外，藍牙也是常用的一種定位方式。基于無線網絡定位的尋車方式不需要用戶攜帶卡、條形碼等輔助物品，操作簡單，但是定位算法對無線網絡的要求較高，為滿足較高的定位精度，需要增加網絡接入點的密集度，將會增加系統硬件成本和提高部署復雜度。

本文提出的基于二維碼的停車場反向尋車系統借鑒現有尋車系統的技術，力求在減少系統成本、降低系統部署復雜度、提高用戶滿意度上有所突破。系統首先在停車場中布置多個二維碼，并在服務器的數據庫中保存各個二維碼在停車場中的位置。當用戶停車后，使用智能手機掃描附近的二維碼，并將二維碼的內容發送至服務器查詢，即可得到車在停車場中的位置；尋車時，同樣掃描附近的二維碼，通過服務器獲得用戶的當前位置，智能手機通過地圖直觀地展示車與人在停車場中的具體位置。這種停車方式只需要在停車場中粘貼多個二維碼，多個停車場共用一個服務器，硬件成本非常低，方便使用，部署簡單。

1 基于二維碼的停車場反向尋車系統設計

1.1 系統結構

圖1所示是基于二維碼的停車場反向尋車系統的結構圖。由圖可見，本系統包括停車場中的二維碼、用戶智能手機客戶端和服務器端。每個停車場中都分布一定數量的二維碼，多個停車場可共用一個服務器，用戶通過智能手機上的App實現反向尋車。

圖1 系統結構圖

具體地，將圖中所示的二維碼粘貼在停車場中，智能手機客戶端上的App可以掃描二維碼的內容，并通過3G/WiFi網絡傳送至服務器端，服務器查詢到該二維碼對應的位置后，將該二維碼所在停車場對應的地圖以及二維碼的位置返回給手機App，手機App將該二維碼的位置在停車場地圖上展示給用戶，方便用戶找到車輛。系統中二維碼的密集度與定位精度有關，密度越大，定位越準確，但是二維碼數量的增加將使得數據庫增大。

1.2 二維碼設計

圖2 所示內容為“00010011120023”的二維碼，該二維碼代表的是編號為“0001”的城市、編號為“0011”的停車場地下二層中編號為“0023”的二維碼粘貼的位置。

圖2 內容為“00010011120023”的二維碼

本系統中，二維碼包含的序列信息唯一確定了它所粘貼的位置。二維碼序列被設計為一個由14個0～9的數字組成的數字串，包括城市編號、停車場編號、停車場層數編號和二維碼編號，具體見表1所列。

1.3 智能手機客戶端

智能手機App是本系統的重要組成部分，它主要負責以下工作：

（1）用戶停車后，使用App掃描車附近二維碼，并將該二維碼內容發送至服務器；

（2）用戶尋車時，使用App掃描用戶附近二維碼，并將該二維碼內容發送至服務器；

（3）從服務器獲得停車場地圖、用戶和車在停車場的位置，將上述位置信息可視化展示給用戶。

圖3所示的是智能手機App的工作流程圖，當用戶需要尋車時，打開App，操作App掃描二維碼標記用戶的位置，并獲得車和用戶的位置；當用戶剛停好車，需要標記車的位置時，掃描車輛附近二維碼，標記車輛的位置。

圖3 智能手機App工作流程圖

1.4 服務器

本系統設計中，多個停車場可共享一臺服務器。服務器一方面負責存儲各個停車場信息，包括停車場的編號、名稱、所在位置、地圖以及停車場內各個二維碼粘貼的位置；另一方面，運行在服務器端的程序還通過Web Service接口與智能手機客戶端交互，智能手機客戶端發送二維碼的內容，即可獲得該二維碼的位置信息，以及二維碼所屬停車場的地圖。

2 結 語

本文提出了一種基于二維碼的停車場反向尋車系統，由停車場中的二維碼、用戶智能手機客戶端和服務器三部分組成。在本系統的設計中，二維碼的生成與制作、部署成本極低，各個停車場之間共享服務器，智能手機是用戶自身擁有的設備。因此，與現有的停車場反向尋車系統相比，基于二維碼的停車場反向尋車系統在成本和部署便捷方面具有不可比擬的優點；另外，二維碼容錯能力強、譯碼可靠性高，使得系統定位功能更加準確，且智能手機擁有良好的UI界面和優良的可視化效果，能夠顯著提高用戶的滿意度。

參考文獻

[1] 北京紫光百會科技有限公司.一種反向尋車系統：中國，201020554925.8[P].2011-05-18.

[2] 廈門科拓通訊技術有限公司.停車場智能車位綜合信息系統：中國，201020258248.5[P]. 2010-11-10.

[3] 楊沁沁.車庫尋車查詢系統：中國，200910237899.8[P]. 2010-06-09.

[4] 王光雷.基于Wi-Fi的停車場智能尋車系統設計[D].濟南：山東大學，2014.

[5] 上海聚庫信息技術有限公司.智能尋車引導系統：中國，201020608054.3[P]. 2011-09-07.

[6] 技嘉科技股份有限公司.停車場管理系統：中國，200910170092.7[P].2011-04-06.

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[9] 王揚，薛娟.智能停車場反向尋車系統設計與實現[J].無線互聯科技， 2012（11）：97-99.

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[11] 孫博.智能車庫系統的研究與實現[D].昆明：昆明理工大學，2014.