对反向寻车系统技术的探讨

贾雪婷 索琰琰 黄建昌*（通讯作者） 河北农业大学理工学院

现代经济快速发展，人们对生活质量的要求也越来越高，汽车数量也与日俱增，一些大型公共机构的户外停车场早已不能满足用户需求，于是地下停车场的需求也逐渐增加。对车主来说地下停车场存在许多问题，如场地大，信号差，光线暗，标志物高度相似等许多不利的停车因素，这就对车主停车，找车造成了很多困扰，为了便利车主，方便管理者管理，许多智能反向寻车系统应运而生。

1 反向寻车系统的现状

现有的反向寻车系统有指纹识别模式、刷卡定位方式、车牌视频识别、有源RFID卡定位方式、打印条码定位方式。

基于指纹识别模式的反向寻车利用指纹识别技术，让车主在寻车过程中通过指纹定位并验证车位信息。这种模式的优点是车主不需要携带和获取卡片等物品，比较便捷，但缺点是对于人流众多的大型停车场并不合适，大型停车场人员出入繁杂，对于车主进行指纹采集并不安全，并且为了适应客流大的因素指纹识别器需求数量众多，价格昂贵。

刷卡定位模式是利用停车场广泛设立的刷卡终端使车主刷卡确定车辆位置，再次刷卡获取车辆位置和寻车路径。该方法优点成本低，但对于车主来说操作复杂，携带卡片容易丢失。

车牌视频识别利用安装在车位上的摄像识别终端记录车辆信息，客户只要通过在查询终端的PC机上输入车牌号即可获得车位信息从而实现反向寻车，该方法对于用户来说简便快捷，可对于管理方来说安装摄像识别设备成本太高。

有源RFID卡定位方式与刷卡的方式相似，但采用了RFID读取器和有源RFID卡，相对刷卡方式技术上有所改进，但仍然不能避免操作繁琐的缺点，打印条码定位方式利用定位机使客户停车后在对应区域的定位机获取车位信息条码凭证，客户在取车时利用条码扫描器扫描条码凭证就可获得反向寻车信息，该模式结构简单，成本低但是功能相对单一。

综合以上五种反向寻车模式来看，指纹识别和车牌视频识别不需要车主借助定位物品就可找到车，但成本高，安全性低，而其他三种反向寻车模式均需要车主携带定位物品才能获取车辆信息，如电子卡或者条码纸等。

2 系统概述

针对上述反向寻车系统的发展现状，结合现代手机使用的广泛性，加之现代二维码识读性、保密性、抗污性以及简便性的应用特点，本文提出了一种基于手机扫描二维码的反向寻车系统，对于车主只需有手机就可实现方便、快捷寻车。该反向寻车系统基于二维码识别以及无线信息数据交互等技术手段设计一款APP，从便捷化，服务一体化角度，为停车场管理机构提供了便利，还让车主享受了更优质、更科技的生活服务体验。

3 系统工作流程

该反向寻车系统分为数据处理服务器、客户端、信息采集三大模块。具体流程如图1所示:

图1 系统工作流程

当车主驾驶车辆来到停车场入口，语音提示车主用手机扫码入库，在扫码过程中车主手机便可下载反向寻车APP。当车主停车入位后，打开APP并将手机放在车位感应器上，感应器对车上锁并将数据传到服务器进行处理，随后APP用户界面会产生一个二维码，该二维码存储了该车辆的位置。取车时，只需利用设置在楼梯口的扫码器扫描APP产生的二维码，APP界面就会产生从该点到达车主车位的最短路线图。到达车位后，把手机放在停车区域的感应器上，车位解锁，车位空车信息传入数据服务器，服务器删除该车位信息，二维码信息也随之删除，车主开车离开车库。

4 系统架构

上文已经介绍了该系统的具体工作流程，该反向寻车系统主要包括硬件和软件设计两大部分，硬件包括主控模块、扫码器、感应器，软件主要是APP用户界面的设计，数据处理算法的软件实现。

4.1 硬件设计

主控模块主要完成数据处理、数据交互、数据维护三方面功能。在该模块中数据处理主要应用定位算法对采集到的数据进行筛选整理，从而形成唯一标识车位信息的二维码，随后通过路径计算将得到的车位信息通过无线通讯技术传输给用户。

扫码器以及感应器都是数据采集设备，主要工作原理是利用了红外传感技术以及二维码识别技术。扫码器主要考虑像素以及用户手机显示屏大小对二维码可读性的影响，所以扫码器对二维码识别技术的效率还应考虑摄像性能以及扫码区域的大小。感应器利用了红外感应以及电磁波感应，在感应器感应手机后，该感应器会与车位上锁实现信息交互。

4.2 软件设计

该反向寻车的APP设计简单，容量小，方便用户下载，APP设计模块可以有:

（1）停车场地图显示模块，用于用户熟悉停车场的概况便于车主停车；

（2）感应模块界面，APP会使手机产生一些电感信号，感应器可以更好感应车位信息；

（3）二维码显示界面，该界面可以获取唯一标识车位信息的二维码，便于扫码器扫描；

（4）定位界面，在扫码器扫描二维码信息后就会产生从车主当前扫码器到车位的最短路线图。

在计算最短路径问题上，该反向寻车系统先将感应器感应的点存储在主控模块中，并标志为末点，在用户取车时扫码器取得车主位置，标志为起点，结合导入的停车场地图，形成带权有的向图G=（V，E），其中每条边的权为非负数，其中起点标记为源，利用Dijkstra算法计算最短路径,利用贪心选择从V-S中选择u为车位点，通过算法确定从源到u的最短路径长度，并将路径存储在数据链表中，并将该最短路径信息发送给APP。

5 总结

本文通过对比现有的反向寻车技术，阐述了一个新方式的智能反向寻车系统。该系统通过手机扫描二维码实现了车主在地下停车场的反向寻车功能以及锁车功能，方便了运营商对停车场的管理，实现了车主在地下停车场寻车的便捷化。目前，该系统设计还在具体实施中，具体的实现及各类辅助技术的应用还需要日后的深入实践和研究。

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