车位智能导引系统

李凌云+王超+闫伟亚

摘 要：针对停车难问题，文中设计了一款车位智能导引系统。该系统由硬件设备、RS-485网络和上位机服务器构成，用数字、箭头和文字等形式显示车位方位，引导司机快速找到系统分配的空车位。该系统可应用于各种中小型、大型、超大型商业收费停车场，具有良好的社会效益与经济效益。

关键词：RS-485；车位智能导引系统；收费停车场

1 作品简介

车位智能导引系统由硬件设备、RS-485网络和上位机服务器构成，地下停车场的车辆管理信息均储存在上位机中，车位探测即时上传空车位信息，当车辆进入地下车库后，车牌识别系统将车辆的车牌信息上传到服务器，服务器为每辆车安排一个空车位。顯示终端接收服务器的输出信息，用数字、箭头和文字等形式显示车位方位，当车到路口时，面对导引显示屏显示该车的车牌号和到达系统分配的空车位方向，引导司机快速找到系统分配的空车位。此引导显示屏设置在车库的内部岔道口，十字路口设置四块（丁字路口设置三块）显示屏，使每个方向来的车辆走到路口都可以看到最快到达空车位的走向。停车场中央控制器通过网络可以实现每个路口的任意方向引导，从而将车流分配到停车场内最合适的位置，保证停车场的畅通并充分利用车位。显示屏指引示意图如图1所示。

2 工作原理

2.1 硬件工作原理

该显示终端由电源电路、单元板、RS-485通信模块、发光二极管等组成。电源电路是220 V转5 V的稳压电源。整个显示屏由两块单元板串联而成。RS-485的原理图如图2所示。

2.2 通信工作原理

RS-485通信协议目前不支持显示方式选择，仅支持即时显示9 600波特、8数据位、1停止位、无校验位，RS-485协议。其中，同步头（2 B）：a090；地址（1 B）：控制器地址；命令（1B）：a5（即时显示）；长度（2 B）：长度高字节 （数据的长度不包括同步头、地址、命令、长度、校验）。

长度低字节为数据结构：内码+色码（=0：红，=1：绿，=2：黄）+内码+色码+...；校验（1 B）：从地址开始到数据尾，异或相加。

2.3 安装方式

显示屏的规格是101.6×15.8×4，采用吊挂式安装，垂直于水平地面。十字路口设置四块显示屏，丁字路口设置三块，双叉路口设置两块。采用直径为20 px的吊杆，吊杆位置应在岔道口顶部，屏的高度根据现场实际情况设置，方便驾驶员查看。吊杆长度根据屏的安装高度而定，用四个（或者2个）φ3×15 mm的自攻螺丝把吊杆固定在显示屏上，每个显示屏上固定两个吊杆。

2.4 走线方法

停车场系统布线不仅要求安全可靠，而且要使线路布置合理、整齐、安装牢固。线缆在建筑物内安装要保持水平或垂直，并应加套管保护使线缆固定、美观。该车位引导系统采用两种联网方式，一种应用于规模较小的停车场，采用485通信协议与服务器通信，并采用485总线的布线方式；在大型停车场采用铺设光纤的方式。

2.4.1 485总线

485总线选择手拉手式总线结构，不允许全部或局部采用星型结构。485联网线的线材选择双绞线，最好采用屏蔽双绞线。推荐使用的屏蔽双绞线型号为RVSP2*0.5（二芯屏蔽双绞线，每芯由16股0.2 mm的导线组成）。信号线不要用平行线。485总线长度理论上可以达到1 200 m，但建议不要超过1 000 m。为保证通信的稳定，在通讯线末端接电阻，或者把所有的屏蔽层连接起来，末端悬空或根据情况接地。显示屏信号线（显示屏—控制机）采用两芯屏蔽线RVVP2*0.5，为了使信号线不受干扰，在铺设时要与电源线分开铺设。我们选择负载能力为32台设备的485总线模式，如图3所示。

根据停车场的具体施工图确定走线方式。施工时必须遵守路线最短、不破坏原有强电、不破坏防水的原则。我们主要选择走暗线的方式。地下停车场室内暗埋PVC管的深度一般应埋于防护层下约30 mm处，220 V强电与信号线要分开铺设，更不能穿在同一管内，距离应大于50 cm；所有走线必须套PVC管或镀锌管，避免老鼠咬断线路引起故障；若线路中间有断点，需将断点用烙铁焊上并做好绝缘处理；布线时要对线缆做好标记，方便以后的安装、调试和维护。

2.4.2 光纤

当停车场规模较大，通信距离超过1 000 m时采用铺设光纤的走线方式。光缆按铺设方式分为架空、直埋两种；按支持的距离分为多模（2 km以内）、单模（2 km到几十公里）。根据地下停车场的具体情况，我们选择直埋的铺设方式。

根据完备的设计和施工图纸布线。直埋光缆首先需要挖沟，避开强电和有水的地方。光纤要转弯时，其转弯半径应大于光纤自身直径的20倍。光纤穿墙或穿楼层时，要加带护口的保护用塑料管，并用阻燃的填充物将管子填满。光纤铺设示意图如图4所示。

3 创新点

（1）该车位引导显示终端摒弃现有的信息提示模式，采用在停车场入口处设置点阵显示屏的方式，当车行驶到岔道口时显示屏显示来车车牌号及转弯方向，司机只需跟着显示自己车牌号码的显示屏行驶即可。在购物广场、医院等公共停车场，系统给进入停车场的车辆随机分配一个车位，避免看到空车位剩余信息，还得自己寻找带来的麻烦；在住宅小区，每个业主的车牌号与车位信息将会提前录入系统，车位导引显示屏将每辆车指引到对应的车位。

（2）采用485总线搭建网络拓扑结构，最大程度避免地下停车场网络信号不稳定带来的影响。

4 市场前景

（1）智能车位引导系统应用范围广泛，国内各种大型或超大型商业收费停车场（机场、体育场、展览中心）、中小型商业收费停车场（酒店、写字楼、商场、剧场、医院）、小区停车场、旅游景点附近停车场等都有应用。商业价值巨大。

（2）针对投资者而言，拥有智能车位引导系统的大型停车场有助于提升场所品牌形象，增加招商亮点，使房产开发更具竞争优势。针对工程商而言，智能车位引导系统在保证工程技术的基础上，极大地降低了材料、人力成本，简单稳定的系统架构可提高施工效率并和谐地与第三方系统譬如门禁系统完美兼容。针对运营商来说，该系统可降低人力成本、使用成本和维护成本，提高停车场周转率和利用率，增加收益，改善停车环境，减少顾客投诉，合理分配停车资源。