城市立體停車場管理信息系統設計

徐唐倩惠+俞琦蕾+智露

摘 要： 為緩解城市停車難問題，建設高效的城市立體停車場已成為共識。本文詳細分析了城市立體停車場的停車流程及其管理需求，設計城市立體停車場的硬件框架架構和管理軟件模塊，基于組件式開發技術開發了該系統，對城市立體停車場管理的便捷化、信息化和智能化具有實際指導意義。

關鍵詞： 立體停車場； 管理信息系統； 系統設計

中圖分類號：TP391

文獻標志碼：A

文章編號：2095-2163（2017）02-0134-03

Abstract：In order to alleviate the difficult problem of urban parking， the construction of efficient urban three-dimensional parking has become a consensus. This paper analyzes the parking process and management requirements of the urban three-dimensional parking lots， designs the hardware framework architecture and the management software modules of the urban three-dimensional parking lots， and develops the system based on the component technology. The convenience、 informatization and intelligence for the management of the urban three-dimensional parking lots has a certain degree of practical significance.

Keywords：three-dimensional parking； management information system； system design

0 引 言

隨著經濟的發展與生活現代化的高端演變，我國居民汽車占有量在逐年增加，這就進一步加劇了城市交通擁堵、停車困難等一系列伴生問題。具體表現在：一方面，現有的城市停車設施難以滿足日益增長的停車需求；另一方面，停車場設施的有效利用與智能化管理水平也嚴重滯后。因此，探討籌建立體停車設施儼然已成為緩解城市停車緊張問題的必然趨勢和可行方略[1]，立體停車場管理信息系統的開發與設計也就成為了當前的熱點問題[2]。在此基礎上，綜合開展城市立體停車場管理信息系統的領域應用研究將具有高度重要的理論意義和實用價值。

1 系統功能分析

1.1 系統功能需求分析

本系統為城市立體停車場管理信息系統，在功能上應能滿足停車場信息化和智能化的管理需求，保證車輛的有序與有效存取，并確保車輛的安全存放。城市立體停車場日夜24小時開放，車輛可以隨時進出。因此，系統應具備以下功能：

1）在車輛進出停車場時對車輛進行識別（包括車牌號和車輛類型等內容）；

2）引導車輛正確停放；

3）調度機械設備正確存儲車輛；

4）統計分析功能（例如剩余車位、車輛停放時間等）；

5）自動收費功能。

1.2 系統工作流程規劃

停車場管理系統工作流程如圖1所示。

存取車過程遵照圖1中的箭頭指向可依次描述為：車輛進入小區停車場入口處進行車牌號和車輛類型識別，由信息系統自動根據識別的車輛類型（轎車、SUV、大型車）以及數據庫中車庫的空閑情況分配車位，然后開始引導停車（只需要將車輛引導至對應的入庫機械裝置上），通過視頻識別技術判斷車輛停放是否正確（不正確需重新引導，直至車輛停放正確），最后由自動機械設備存車入庫。取車的時候，需要車主先輸入車牌號，然后機械設備將車移至取車口，車主上車駛離該區域至停車場出口處，再次識別車輛后計算停放時間費用等，待車主繳清費用后開閘放行。

2 系統設計

2.1 系統硬件架構設計

城市立體停車場的主要優點在于節約用地空間，因此立體化結構設備是其主要的特點，系統的立體車庫結構示意如圖2所示，該車庫一個單元連續占地3個車位，中間的一列是移車通道，兩邊兩列則是存儲車庫。停車時先將車行駛至地面1層的單元中間車位，然后由動力平臺的機械設備將車運輸至系統設計排定（編號）的車庫中，取車時即先通過車牌號找到車庫位置后由設備將車輸送至地面1層的單元中間車位。

停車場系統的平面結構簡繪如圖3所示。從圖3中可以看出，系統在結構設計上主要包括：進出口道閘設備，出入口攝影機（車輛識別），引導停車設備（攝影機、顯示器、語音提示設備），網絡傳輸設備和系統管理中心等。

2.2 系統管理軟件設計

2.2.1 系統數據庫設計

數據庫是整個管理信息系統的基礎，根據城市立體停車場信息化管理的內容，建立對應的數據表格。數據庫中，重點數據表字段設計如下：

1）車庫車位表：車位編號+車位狀態+備注；

2）車輛信息表：車牌號+車輛類型+入場時間+出場時間+車位編號+備注；

3）車主信息表：車牌號+聯系電話+本次預計停車時間+備注；

4）車輛統計表：日期+起止時間+入場車輛數+出場車輛數；

5）設備表：設備編號+設備名稱+設備狀態+設備維修周期+上次維修時間+備注；

6）員工表：員工編號+姓名+性別+出生年月+崗位+聯系電話+備注。

2.2.2 系統軟件模塊

系統采用管理員端 C/S 架構，軟件模塊研究中可總體分解為如下核心內容：車輛識別模塊、信息顯示及停車指引模塊、機械設備控制模塊以及后臺數據庫管理模塊。為此，展開論述如下。

2.2.2.1 車輛識別模塊

當前停車場車輛識別技術主要有攝像識別和RFID射頻識別兩種。具體來說，車牌識別技術識別車輛的停取車過程為：車輛駛入停車場時由入口處的攝像頭識別車輛外形和車牌號，系統引導車輛停車后自動入庫，若干時間后車主輸入車牌號取車，車輛駛至出口處交費后離開。而采用RFID技術識別車輛的停取車過程為：車輛進入車庫的時候先選擇車輛類型然后取卡，按指示停車后系統安排車輛入庫，若干時間后刷卡取車，車輛駛至出口處返還車卡后交費離開。

2種車輛識別模式各有利弊，在自動化程度上攝像識別相對較高，且其識別正確率可達98%[3]，而且可以進一步降低車輛進出場的等待時間。因此本系統選用攝像識別技術，并通過數字圖像處理得到車牌號以及車輛類型（車輛大?。?，然后將其記錄在對應的數據庫中。

2.2.2.2 后臺數據庫管理模塊

該模塊是系統基礎性的功能模塊，任何與停車場有關的數據均需記錄在數據庫中，該模塊應保證數據的入庫、數據的編輯與更新，數據的查詢與應用等功能的實現。基礎定制的框架處理模式主要有：車輛進入停車場被識別后該車輛的信息存儲；新進車輛的車位分配等車位管理工作；停車以及取車后的數據更新；停車時間、數量等數據的統計計算；設備管理、員工管理以及各種費用管理等相關內容。

2.2.2.3 信息顯示及停車指引模塊

信息顯示及停車指引模塊應能夠通過對數據庫中數據的分析，得到當前車庫剩余車位并通過顯示屏呈現狀態標識，另一個更重要的作用就是要能夠在后臺數據庫分配新進車輛車位后引導該車輛進入正確的位置。在研究執行方法上，可以通過LED 指示燈或顯示屏將通車信息顯示給車主，再輔以語音設備警告提醒即可。一旦車主按指引在指定傳輸平臺停好車，離開傳輸平臺并按下車輛入庫按鈕后，該區域的攝影設備會自動識別車輛并評判其停放的正確性，若正確則提示車主可以離開，若錯誤則警告并重新引導停車。

2.2.2.4 機械設備控制模塊

機械設備控制模塊主要是對車輛停車入庫與取車調車開發策略中的升降、橫移、回轉等機械運行過程的組織引導與操縱。正確停車后，機械設備將按照系統數據庫分配給該車的車位號碼將車輛運輸到指定位置停放；車主取車的時候需要先輸入車牌號，系統查詢到車位號碼后，由機械設備將車運輸到取車口停置。

3 系統開發

經過研究分析可知，系統開發中選用了C#語言，而系統集成開發的環境平臺則設定為 Microsoft visual studio 2013。為了加快開發進程、降低開發難度并適應當前組件式軟件開發的潮流，在軟件拓展實現中引入了基于GIS 組件的二次開發方式?；诖耍敬窝芯窟M一步綜合了系統架構的特點、系統劃分的功能模塊、組件性能等因素而重點選擇了ArcEngine 組件[3]。該組件具有功能強大、應用簡單、可視化效果堪稱良好等優點。另外，該組件內置的Geodatabase數據模型能夠確保系統有效處理大量空間與非空間數據，同時保持數據的完整性并可推送提供眾多的高級管理功能[4]，因而尤其適用于本次系統的研討與構建。

4 結束語

在城市當前機動車輛不斷增多，城市停車位緊張而土地資源稀缺的大環境背景下，立體停車場將會是有關城市停車問題方面推薦使用的潮流主導方向之一。為配合城市立體停車場的優質良性運行，本文提出了城市立體停車場管理信息系統的設計與開發方案論述，文中所選取的城市立體停車場采用的是當前國際上技術發展成熟、科技含量較高的塔式機械自動立體停車場，此類停車場若能配備本研發系統也必將促進停車場便捷化、自動化、智能化管理的高效實現，從而在一定程度上緩解城市停車難的問題，并更好滿足城市居民的停車需求。

參考文獻：

[1] 張路. 立體停車設施建設發展探討[J]. 交通科技，2014， 267（6）：131-134.

[2] 丁僑俊. 基于計算機視覺的智能停車場引導系統研究[D]. 福州：福建師范大學，2015.

[3] 池建，侍非. 小區停車場管理信息系統設計[J]. 智能計算機與應用，2015， 5（6）：36-37，41.

[4] 池建，侍非. 物聯網視角下的小區物業管理信息系統研發[J]. 智能計算機與應用，2014， 4（2）：89-93.