基于TCP/IP 协议的停车场管理系统浅析

李源

LI Yuan

（南京市建筑设计研究院有限责任公司）

1 引言

随着经济的高速发展，汽车已经逐渐成为了我国国民的主要出行方式之一。同时随着汽车行业的高速发展与私家车的普及，智能化、自动化的停车场管理系统也处于迅猛发展的阶段。现如今的停车场管理系统，已经基本实现了诸如车牌识别、车位引导、反向寻车、自助缴费等一系列功能。但同时，日渐紧张的车位与快速增长的泊车需求所带来的矛盾依旧存在。如何将停车场管理系统与停车场管理模式相结合，从而提高车位利用率，已经成为停车场智能化管理系统发展中非常重要的 一环。

2 基于TCP/IP 协议的停车场管理系统的现状分析

停车场管理系统从诞生起发展至今，已经从简单的停车场出入口控制功能开始，逐步完善形成了可以实现车牌识别、车位引导、反向寻车、自助缴费等一系列功能的系统。由于最初对于停车场管理的需求基本局限于车位引导功能，既通过无线车位探测器实现对于车位是否被占用的信息进行判断，继而将信号通过控制器传输给车位指示灯，实现对于车位占用情况的提示。对于这种简单的无线信号传输，绝大多数厂商选择采用通讯成本更低的Zigbee 协议进行传输。而现如今，随着人们对于停车的便捷性提出的要求越来越高，更多的信息化应用功能被运用在了停车场管理系统之上。因此，基于TCP/IP 协议的停车场管理系统应运而生。

TCP/IP 协议有着开放性、标准化等优点，对于停车场管理系统中越来越多的管理应用需求有着更好的适配性。目前已经实现的应用功能有：

1）车牌识别

该功能结合停车场出入口处的车牌识别摄像机，实现对于进出车辆的放行与车牌的记录；再通过同一车辆进出时间的比对，计算出该车辆的停车时长，从而计算出该车辆应缴的费用。

2）车位引导

该功能包含停车场入口引导屏、车库行车道引导屏、车位探测器以及车位指示灯等设备。停车场出入口引导屏负责显示停车场的总空闲车位数量，行车道引导屏则负责显示行车道通往的各个方向上所剩余的空闲车位，车位探测器配合车位指示灯相互配合，显示每个车位是否空闲，从而一步步将进入停车场的车辆引导至空闲的车位上。

3）反向寻车

该功能在车位引导功能的基础上，将车位探测器改为车位摄像机，在探测车位是否空闲的同时，采集车位车辆的车牌信息。在车主回到停车场找车时，便可以使用设置在各出入口、电梯厅的查询机，通过输入车牌号来获取车辆的停放位置以及行进路线。

4）自助缴费

该功能通过停车管理服务器接入互联网，从而对接支付宝、微信、银联等主流支付平台，实现车主的自助缴费。

停车场管理系统虽然已经集成了上述功能，在一定程度上实现了停车场自动化、智能化的管理。但由于目前绝大多数停车场所采用的停车管理模式仍相对落后，固定车位及自由车位的配比不灵活，停车场管理系统与管理模式相结合的程度低，导致高峰期车位紧张、出入口拥堵，夜间停车位大量空闲等情况依旧存在。如何将停车场管理系统与停车场管理模式相结合，催生出更加符合现代社会停车需求的定制化停车场管理系统已成为停车场管理系统的主要发展方向。

3 目前停车场管理中存在的问题分析

现如今的停车场虽然已经普遍设置了停车场管理系统，但是仍存在一些问题有待解决。如何将停车场管理系统与停车场管理模式相结合，从而解决这些问题已经成为停车场管理系统发展的方向与趋势。

3.1 车流高峰期出入口拥堵

虽然目前车牌识别免取卡的停车场管理系统在一定程度上加快了车辆进出停车场的速度，缓解了停车场出入口的进出压力，但是在一些大型的停车场，上下班高峰期的拥堵情况依旧存在。根据《车库建筑设计规范》（JGJ 100-2015）中相关条文的规定，大于等于1000 个车位的停车场将被定义为特大型停车场，特大型停车场的出入口数量要求为不小于3 个。而现实中的一些特大型停车场，车位数量远超于1000 个车位，但是出入口数量却依旧按照3 个出入口6个车道进行设计，导致高峰期出入口拥堵情况非常严重。以一个地下3 层，每层约600 个停车位的地下停车场为例。若3 个出入口均为一进一出的标准双向车道，要在高峰期半小时内全部停满或清空，则有：车位总数为3×600=1800个车位；平均每个出入口需通过数量为1800÷3=600 个；半小时内停满，平均每分钟每个出入口通行车辆则为600÷30=20 辆。同时，上述的计算并没有考虑到几个出入口通行车辆并不平均的情况。因此，在高峰时段，出入口拥堵的情况依旧存在。下表给出三个出入口的情况下，半小时内平均每个出入口需要通行的车辆数量详见表1：

3.2 重要车辆临时预约停放

现今常见的停车场管理模式中，对于重要车辆的临时预约停车问题并没有得到很好的解决。在遇到有重要的人员到访停车的情况时，目前人们经常采用的方式为：长期空出几个车位，供临时到访的重要车辆停放。若采用这样的做法，则会导致车位的长期空闲，造成宝贵的车位资源被白白浪费。但若取消这些车位，在重要车辆临式到访时，一旦出现停车场没有车位的问题，则会造成不必要的麻烦与损失。如何找出一种既能满足重要车辆临时停放需求，又不会造成车位浪费的停车模式，已经迫在眉睫。

3.3 停车场夜间车位浪费

现今绝大多数的公共停车场，均服务于商场、办公、医院等公共性质的建筑。而公共建筑配套的停车场，都存在着夜间几乎无车辆停放的问题。而对于服务于居民小区的停车场，车位往往十分紧张。如何利用居民区周围的公共停车场，来解决居民夜间停车的问题日益严重。各地方政府也纷纷发文号召鼓励公共停车场夜间开放停车位，供周围居民夜间停车。然而真正成功的案例少之又少，归根结底还是因为开放公共停车场夜间停车的管理难度大。看似简单的开放车位，在实际操作中却会遇到各种各样的困难。例如：车位共享管理模式混乱；车主超时停车影响他人正常停车；共享车位管理带来的管理人员增加等等一系列的问题。因此，绝大多数的停车场管理方宁可放弃夜间开放停车位带来的一部分收入，也不愿意开放车位供周围的居民夜间停车使用。如何利用停车场管理系统，部署针对该问题专项应用，以解决共享停车位管理困难的问题已成停车场管理系统发展的主要趋势之一。

4 基于TCP/IP 协议的停车场管理系统应用开发浅析

上文已经提及，基于TCP/IP 协议的停车场管理系统有着开放性、标准化等优点，针对各个停车场进行定制化的功能开发也十分方便，这使得通过定制应用的深度开发，以及与停车场管理模式的结合，解决上述的三个泊车问题成为可能。

4.1 高峰期避堵应用设计

本应用主要针对本文2.1 中提及的车流高峰期出入口拥堵问题，分析停车场管理系统的定制应用开发与管理模式相结合的解决方案。在普遍使用的停车场出入口模型中，通常使用的是一进一出的出入口模型。这就造成了在上下班高峰期，有一股车道车流拥堵严重，而另一个车道几乎没有车辆经过的情况。而如何利用停车场管理系统，结合相应的管理模式，将空闲的车道在特定时间转换为与拥堵车道同向的车道便成为了解决这一问题的关键所在。

表1 出入口半小时内平均车流量

针对车流高峰期的出入口拥堵问题，可以从临时变更出入口通道数量上来解决这一问题。以3 出入口6 车道的停车场的上班高峰期时段为例：将其中5 个车道全部改为入口车道，而仅留下一处出入口保留一进一出的双向车道。这样一来，原先的3 处入口车道变成了5 处，车流速度提升了66%，便可以在一定程度上缓解拥堵的问题。具体做法为：通过停车场出入口的车位引导屏，告知车主停车场的出入口已部分变更。同时在需要变更的出入口道闸出安装进出双向的车牌识别摄像机，满足高峰期出入口变动的需求。对于在上班高峰期需要离开停车场的车主，可以通过停车场内部的行车道引导屏，引导至未更改通行模式的出入口。为满足上述的高峰避堵应用功能，需要在出入口通道闸处安装双向的车牌识别摄像机，同时结合高峰避堵的停车场管理模式，对停车场管理系统进行定制化的编程，便可以实现该功能。采用此方案的车流速度提升如图1所示：

4.2 VIP 车位预约应用设计

本应用主要针对本文2.2 中提及的重要车辆临时预约停放管理困难的问题，探讨停车场管理系统定制开发应用的解决方案。

要想解决重要车位临时停放的问题，就必须协调好车位利用率与预留车位之间存在的矛盾。而利用基于TCP/IP 协议的停车场管理系统，进行定制化的应用开发就成为了解决这一矛盾的有效途径。首先，停车场的管理方需要根据停车场的泊车数量，拟定“VIP 车位”的数量。将这些供重要车辆临时停放的“VIP 车位”统一集中规划在停车场的某一区域。然后，再拟定空闲车位的留存量，以保证在车位紧张，需占用“VIP 车位”时，仍有少量的车位被留存下来。同时通过对停车场管理系统中车位引导系统的定制开发，使用下述的逻辑条件进行引导：优先将普通车辆引导至普通车位，当普通车位全部被占用时，再将车辆引导至“VIP 车位”。当空闲的“VIP 车位”减少到事先拟定的空闲车位的留存量时，便关闭车位车位引导服务并通过显示屏提示车位已满。最后，再针对重要车辆的停车路线，规划行车道车位引导屏与车位LED 条屏，结合车牌识别系统，显示来访的重要车辆的相关信息，引导重要车辆行驶至“VIP 车位”。此外，本应用还可以结合访客预约系统平台、办公OA平台、微信公众号等平台，实现网上提前预约车位等功能。

图1 出入口半小时内平均车流量对比

4.3 共享车位应用设计

本应用主要针对本文2.3 中提及的夜间停车场车位浪费问题，给出一种基于TCP/IP 协议的停车场管理系统的定制化应用开发思路。

要想实现共享车位的自动化管理，停车场管理系统就需要解决如下三个问题：如何让管理租户，使其在正确的车位停车；如何限制租户的停车时间，并在租户超时停车时不影响停车场的正常使用；如何实现租户自主预约车位与缴费。通过停车场管理系统与停车场管理模式的对接，部署具有针对性的定制化应用系统，成为了解决上述问题有效途径。首先，停车场管理方需要规划出一部分车位供夜间租户使用。考虑到租户超时停车的问题，可先规划较少的车位供租户夜间停车，若租户普遍可以遵守停车时间，可以再增加共享车位的数量。同时，停车场管理方还需要根据停车场的日间使用单位的上下班时间，规划共享车位的开放时段。在完成了共享车位以及停车时段的规划后，将其与停车场管理系统对接，实现只在共享车位开放时段开放事先规划好的共享停车位，通过车位引导系统，将租户引导至正确的车位上。其次，停车场管理系统可对接短信或电话平台，在租户错误停车或超时停车时，通过短信或电话通知车主及时挪车。最后，将停车场管理系统的自助缴费系统对外开放，并对接公开的网上平台，实现租户的自助预约、缴费等功能。

5 结语

在停车场管理系统日益普及的今天，如何利用停车场管理系统来实现多元化、定制化的停车场管理需求已经成为停车场管理系统的重要发展趋势。利用基于TCP/IP 协议的停车场管理系统具有的开放性、标准化等优点，可以很好的实现各种定制化需求的系统功能实现，对于提高车位利用率、节省人力资源成本、提升停车场整体形象，都有着非常重大的意义。