城市立体停车场管理信息系统设计

徐唐倩惠+俞琦蕾+智露

摘 要： 为缓解城市停车难问题，建设高效的城市立体停车场已成为共识。本文详细分析了城市立体停车场的停车流程及其管理需求，设计城市立体停车场的硬件框架架构和管理软件模块，基于组件式开发技术开发了该系统，对城市立体停车场管理的便捷化、信息化和智能化具有实际指导意义。

关键词： 立体停车场； 管理信息系统； 系统设计

中图分类号：TP391

文献标志码：A

文章编号：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

随着经济的发展与生活现代化的高端演变，我国居民汽车占有量在逐年增加，这就进一步加剧了城市交通拥堵、停车困难等一系列伴生问题。具体表现在：一方面，现有的城市停车设施难以满足日益增长的停车需求；另一方面，停车场设施的有效利用与智能化管理水平也严重滞后。因此，探讨筹建立体停车设施俨然已成为缓解城市停车紧张问题的必然趋势和可行方略[1]，立体停车场管理信息系统的开发与设计也就成为了当前的热点问题[2]。在此基础上，综合开展城市立体停车场管理信息系统的领域应用研究将具有高度重要的理论意义和实用价值。

1 系统功能分析

1.1 系统功能需求分析

本系统为城市立体停车场管理信息系统，在功能上应能满足停车场信息化和智能化的管理需求，保证车辆的有序与有效存取，并确保车辆的安全存放。城市立体停车场日夜24小时开放，车辆可以随时进出。因此，系统应具备以下功能：

1）在车辆进出停车场时对车辆进行识别（包括车牌号和车辆类型等内容）；

2）引导车辆正确停放；

3）调度机械设备正确存储车辆；

4）统计分析功能（例如剩余车位、车辆停放时间等）；

5）自动收费功能。

1.2 系统工作流程规划

停车场管理系统工作流程如图1所示。

存取车过程遵照图1中的箭头指向可依次描述为：车辆进入小区停车场入口处进行车牌号和车辆类型识别，由信息系统自动根据识别的车辆类型（轿车、SUV、大型车）以及数据库中车库的空闲情况分配车位，然后开始引导停车（只需要将车辆引导至对应的入库机械装置上），通过视频识别技术判断车辆停放是否正确（不正确需重新引导，直至车辆停放正确），最后由自动机械设备存车入库。取车的时候，需要车主先输入车牌号，然后机械设备将车移至取车口，车主上车驶离该区域至停车场出口处，再次识别车辆后计算停放时间费用等，待车主缴清费用后开闸放行。

2 系统设计

2.1 系统硬件架构设计

城市立体停车场的主要优点在于节约用地空间，因此立体化结构设备是其主要的特点，系统的立体车库结构示意如图2所示，该车库一个单元连续占地3个车位，中间的一列是移车通道，两边两列则是存储车库。停车时先将车行驶至地面1层的单元中间车位，然后由动力平台的机械设备将车运输至系统设计排定（编号）的车库中，取车时即先通过车牌号找到车库位置后由设备将车输送至地面1层的单元中间车位。

停车场系统的平面结构简绘如图3所示。从图3中可以看出，系统在结构设计上主要包括：进出口道闸设备，出入口摄影机（车辆识别），引导停车设备（摄影机、显示器、语音提示设备），网络传输设备和系统管理中心等。

2.2 系统管理软件设计

2.2.1 系统数据库设计

数据库是整个管理信息系统的基础，根据城市立体停车场信息化管理的内容，建立对应的数据表格。数据库中，重点数据表字段设计如下：

1）车库车位表：车位编号+车位状态+备注；

2）车辆信息表：车牌号+车辆类型+入场时间+出场时间+车位编号+备注；

3）車主信息表：车牌号+联系电话+本次预计停车时间+备注；

4）车辆统计表：日期+起止时间+入场车辆数+出场车辆数；

5）设备表：设备编号+设备名称+设备状态+设备维修周期+上次维修时间+备注；

6）员工表：员工编号+姓名+性别+出生年月+岗位+联系电话+备注。

2.2.2 系统软件模块

系统采用管理员端 C/S 架构，软件模块研究中可总体分解为如下核心内容：车辆识别模块、信息显示及停车指引模块、机械设备控制模块以及后台数据库管理模块。为此，展开论述如下。

2.2.2.1 车辆识别模块

当前停车场车辆识别技术主要有摄像识别和RFID射频识别两种。具体来说，车牌识别技术识别车辆的停取车过程为：车辆驶入停车场时由入口处的摄像头识别车辆外形和车牌号，系统引导车辆停车后自动入库，若干时间后车主输入车牌号取车，车辆驶至出口处交费后离开。而采用RFID技术识别车辆的停取车过程为：车辆进入车库的时候先选择车辆类型然后取卡，按指示停车后系统安排车辆入库，若干时间后刷卡取车，车辆驶至出口处返还车卡后交费离开。

2种车辆识别模式各有利弊，在自动化程度上攝像识别相对较高，且其识别正确率可达98%[3]，而且可以进一步降低车辆进出场的等待时间。因此本系统选用摄像识别技术，并通过数字图像处理得到车牌号以及车辆类型（车辆大小），然后将其记录在对应的数据库中。

2.2.2.2 后台数据库管理模块

该模块是系统基础性的功能模块，任何与停车场有关的数据均需记录在数据库中，该模块应保证数据的入库、数据的编辑与更新，数据的查询与应用等功能的实现。基础定制的框架处理模式主要有：车辆进入停车场被识别后该车辆的信息存储；新进车辆的车位分配等车位管理工作；停车以及取车后的数据更新；停车时间、数量等数据的统计计算；设备管理、员工管理以及各种费用管理等相关内容。

2.2.2.3 信息显示及停车指引模块

信息显示及停车指引模块应能够通过对数据库中数据的分析，得到当前车库剩余车位并通过显示屏呈现状态标识，另一个更重要的作用就是要能够在后台数据库分配新进车辆车位后引导该车辆进入正确的位置。在研究执行方法上，可以通过LED 指示灯或显示屏将通车信息显示给车主，再辅以语音设备警告提醒即可。一旦车主按指引在指定传输平台停好车，离开传输平台并按下车辆入库按钮后，该区域的摄影设备会自动识别车辆并评判其停放的正确性，若正确则提示车主可以离开，若错误则警告并重新引导停车。

2.2.2.4 机械设备控制模块

机械设备控制模块主要是对车辆停车入库与取车调车开发策略中的升降、横移、回转等机械运行过程的组织引导与操纵。正确停车后，机械设备将按照系统数据库分配给该车的车位号码将车辆运输到指定位置停放；车主取车的时候需要先输入车牌号，系统查询到车位号码后，由机械设备将车运输到取车口停置。

3 系统开发

经过研究分析可知，系统开发中选用了C#语言，而系统集成开发的环境平台则设定为 Microsoft visual studio 2013。为了加快开发进程、降低开发难度并适应当前组件式软件开发的潮流，在软件拓展实现中引入了基于GIS 组件的二次开发方式。基于此，本次研究进一步综合了系统架构的特点、系统划分的功能模块、组件性能等因素而重点选择了ArcEngine 组件[3]。该组件具有功能强大、应用简单、可视化效果堪称良好等优点。另外，该组件内置的Geodatabase数据模型能够确保系统有效处理大量空间与非空间数据，同时保持数据的完整性并可推送提供众多的高级管理功能[4]，因而尤其适用于本次系统的研讨与构建。

4 结束语

在城市当前机动车辆不断增多，城市停车位紧张而土地资源稀缺的大环境背景下，立体停车场将会是有关城市停车问题方面推荐使用的潮流主导方向之一。为配合城市立体停车场的优质良性运行，本文提出了城市立体停车场管理信息系统的设计与开发方案论述，文中所选取的城市立体停车场采用的是当前国际上技术发展成熟、科技含量较高的塔式机械自动立体停车场，此类停车场若能配备本研发系统也必将促进停车场便捷化、自动化、智能化管理的高效实现，从而在一定程度上缓解城市停车难的问题，并更好满足城市居民的停车需求。

参考文献：

[1] 张路. 立体停车设施建设发展探讨[J]. 交通科技，2014， 267（6）：131-134.

[2] 丁侨俊. 基于计算机视觉的智能停车场引导系统研究[D]. 福州：福建师范大学，2015.

[3] 池建，侍非. 小区停车场管理信息系统设计[J]. 智能计算机与应用，2015， 5（6）：36-37，41.

[4] 池建，侍非. 物联网视角下的小区物业管理信息系统研发[J]. 智能计算机与应用，2014， 4（2）：89-93.