畢業(yè)論文---智能化停車場(chǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　一．緒論</b></p><p><b>　　課題的提出背景</b></p><p>　　截至2011年8月底，全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量已達(dá)到2.19億輛，并且自2009年開始連續(xù)兩年超過美國(guó)，成為全球第一大汽車產(chǎn)銷國(guó)。其中，汽車保有量首次突破1億輛。而早在2000年，全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量?jī)H為1249萬輛，汽車保有量為625萬輛

2、。通過以上數(shù)據(jù)可以看出，短短10年里，中國(guó)的機(jī)動(dòng)車輛增加了17倍，汽車增加了16倍。如此高的增長(zhǎng)速度，一方面說明了中國(guó)改革開放取得的成效，刺激了中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展；一方面說明了汽車市場(chǎng)在中國(guó)無疑有著巨大的優(yōu)勢(shì)和潛力。</p><p>　　隨著汽車大批量進(jìn)入個(gè)人家庭，停車難、行路難成為困擾城市交通的大難題。在如今的城市街頭、住宅小區(qū)，因?yàn)槿鄙僮銐虻牡叵?、地上停車?chǎng)，日趨擁擠的馬路停車成為普遍現(xiàn)象。目前我國(guó)靜態(tài)交通基

3、礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重落后于動(dòng)態(tài)交通基礎(chǔ)設(shè)施，全國(guó)停車位缺口平均在60％以上，而隨著我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展和鼓勵(lì)轎車進(jìn)入家庭及一系列相關(guān)政策的實(shí)施，特別是伴隨大城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和城市現(xiàn)代化水平的提高，而城市停車場(chǎng)可以說是車輛靜態(tài)交通必需的空間。因此，停車場(chǎng)就成為城市交通體系中不可或缺的重要組成部分。但是我國(guó)停車場(chǎng)水平相對(duì)世界其他國(guó)家而言比較落后，大部分都是以投入大量的人力為前提的，傳統(tǒng)的人工管理停車場(chǎng)導(dǎo)致的信息滯后已經(jīng)不能滿足城市交通的信息需求和快速

4、、高效調(diào)節(jié)交通運(yùn)輸狀況的要求，必須對(duì)停車場(chǎng)在管理上進(jìn)行智能化改造，停車場(chǎng)的智能化，主要是指利用現(xiàn)代高新的科學(xué)技術(shù)對(duì)停車場(chǎng)的運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)化的管理，提高對(duì)車場(chǎng)管理的高效性、可靠性、安全性和停車場(chǎng)運(yùn)行的自動(dòng)化運(yùn)作程度。通過對(duì)其進(jìn)行智能化管理，盡量減少人工的參與，從而最大限度的減少人員費(fèi)用以及由于人為失誤或舞弊造成的損失，大大提高整個(gè)停車場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性與使用效率。但由于目前智能化停車</p><p>　　作為停車場(chǎng)本

5、身來說，隨著大型、超大型停車場(chǎng)的不斷興建，停車場(chǎng)需要管理的車輛數(shù)量越來越龐大，管理難度加大，如何保證進(jìn)入停車場(chǎng)的每一輛車的安全是現(xiàn)代停車場(chǎng)在安全性方面所面臨的一個(gè)重大考驗(yàn)。另外，隨著規(guī)模的不斷擴(kuò)大，停車場(chǎng)內(nèi)部針對(duì)停車用戶的泊車引導(dǎo)日顯重要，停車用戶置身于停車位多達(dá)數(shù)千甚至上萬的停車場(chǎng)中，往往很難自主快速找到停車位，如沒有合適的泊車提示引導(dǎo)信息，將會(huì)引起停車場(chǎng)內(nèi)部的秩序混亂，影響停車場(chǎng)的正常運(yùn)行，這樣也勢(shì)必浪費(fèi)用戶的時(shí)間和社會(huì)能源，降低停

6、車場(chǎng)的運(yùn)行效率。而智能泊車引導(dǎo)系統(tǒng)可通過一定的車位檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行車位檢測(cè)，從而判斷有無車位，然后將各個(gè)停車位信息通過一定方式與控制計(jì)算機(jī)相連，控制計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)處理，將信號(hào)傳給引導(dǎo)指示器，指示司機(jī)快速將車輛駛?cè)肟哲囄唬粌H能夠提高了停車場(chǎng)的使用率，還降低了停車場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)成本，大大提高了智能停車場(chǎng)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此，泊車引導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是現(xiàn)代停車場(chǎng)智能管理系統(tǒng)研究中所要重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)方面。為滿足現(xiàn)代人的高水平物質(zhì)文化需要，滿足人們的時(shí)

7、間、效率等觀念，節(jié)約人力物力，降低公司運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)使得整個(gè)車廠管理系統(tǒng)安全可靠，智能停車場(chǎng)的研究開發(fā)成為當(dāng)</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　近年來，在國(guó)內(nèi)私家車迅速增長(zhǎng)的情形下，一些大型城市面臨“車多位少”的困境，迫使很多車主把車直接停在道路上，這一方面影響交通暢通，帶來交通安全隱患;另一方面也不利用車輛的管理，車輛容易被破壞或被偷盜，

8、給車主帶來財(cái)產(chǎn)損失。與此同時(shí)，隨著城市停車場(chǎng)規(guī)模也日益大型化，加之服務(wù)車輛繁雜，人工管理的效率和可靠性已難以滿足其在管理上提出的要求，此時(shí)，運(yùn)用監(jiān)控、誘導(dǎo)、路閘等手段實(shí)現(xiàn)車輛的智能化管理應(yīng)運(yùn)而生。</p><p>　　停車場(chǎng)智能管理系統(tǒng)是現(xiàn)代化停車場(chǎng)車輛收費(fèi)及設(shè)備自動(dòng)化管理的統(tǒng)稱，是將車場(chǎng)完全置于計(jì)算機(jī)管理下的高科技機(jī)電一體化產(chǎn)品。據(jù)恒業(yè)國(guó)際控股集團(tuán)有限產(chǎn)品經(jīng)理羅海江介紹，停車場(chǎng)智能管理系統(tǒng)興起于2001年，發(fā)展

9、到現(xiàn)在系統(tǒng)正日趨完善，功能越來越面向國(guó)內(nèi)的實(shí)際需求，系統(tǒng)操作也更加人性化。如今智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過了從早期對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的跟隨和模仿階段，進(jìn)入到了一個(gè)產(chǎn)品創(chuàng)新，緊隨市場(chǎng)需求并不斷壯大的階段。目前國(guó)內(nèi)停車場(chǎng)系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)有400多家，其中國(guó)產(chǎn)停車場(chǎng)系統(tǒng)產(chǎn)品約占市場(chǎng)份額的80%左右，國(guó)外停車場(chǎng)系統(tǒng)市場(chǎng)占20%。而在歐美地區(qū)，據(jù)了解，歐洲一些國(guó)家的停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展已有50年的歷史，并已達(dá)到一種良性循環(huán)和有序發(fā)展。停車產(chǎn)業(yè)也已成為年產(chǎn)值數(shù)十億美元的

10、大產(chǎn)業(yè)。美國(guó)的停車產(chǎn)業(yè)每年收入約達(dá)260億美元，占全美GDP的3.25%。而我國(guó)的停車產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，城市汽車保有量與停車位之比遠(yuǎn)低于國(guó)際公認(rèn)的1∶1.3的合理比例，加之今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，作為國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)的汽車工業(yè)和汽車市場(chǎng)還將保持高速成長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，汽車保有量的增加必將帶來對(duì)停車市場(chǎng)的需求增長(zhǎng)，可見，只要城市有關(guān)政策給予適當(dāng)支持，停車業(yè)作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)</p><p>　　智能交通系統(tǒng) ITS (Inte

11、lligent Transportation system)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系，而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合的運(yùn)輸和管理系統(tǒng)，是目前世界交通運(yùn)輸領(lǐng)域研究的前沿課題。智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng) ITS 的重要組成部分。智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)采用先進(jìn)技術(shù)和高度自動(dòng)化的機(jī)電設(shè)備，將機(jī)械、電子計(jì)算機(jī)和自控設(shè)備以及智能IC卡技

12、術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，通過電腦管理可實(shí)現(xiàn)車輛出入管理、自動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等功能，實(shí)現(xiàn)脫機(jī)運(yùn)行并提供—種高效管理服務(wù)的系統(tǒng)。 　 新型的智能停車場(chǎng)將生活理念和建筑藝術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)電子技術(shù)等現(xiàn)代高科 技完美結(jié)合，提供的是一種操作簡(jiǎn)單、使用方便、功能先進(jìn)的人性化系統(tǒng)。它依靠高科技，以人為本，采用圖形人機(jī)界面操作方式，提供一種更加安全、舒適、方便、快捷和開放的智能化、信息化生活空間，促進(jìn)了人文環(huán)境的健康發(fā)展。 </p><p

13、>　　第二章．相關(guān)技術(shù)基本原理研究</p><p><b>　　2.1射頻識(shí)別技術(shù)</b></p><p>　　2.1.1 射頻識(shí)別系統(tǒng)簡(jiǎn)介：</p><p>　　射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)，是利用射頻非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，利用無線射頻方式在閱讀器和應(yīng)答器之間進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳

14、輸，以達(dá)到目標(biāo)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換的目的。與傳統(tǒng)的條碼或磁條識(shí)別技術(shù)相比，射頻識(shí)別技術(shù)具有非接觸、作用距離遠(yuǎn)、精度高、適于惡劣環(huán)境、信息的收集和處理快捷靈活及較好的應(yīng)用環(huán)境適應(yīng)性、可識(shí)別運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等一系列的優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)自動(dòng)化、商品控制、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域得到廣泛的發(fā)展。同時(shí)RFID標(biāo)簽具有體積小、容量大、壽命長(zhǎng)、可重復(fù)使用等特點(diǎn)，可支持快速讀寫、非可視識(shí)別、移動(dòng)識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別、定位及長(zhǎng)期跟蹤管理。本課題提出一種基于RFID的智能停車場(chǎng)

15、管理系統(tǒng)，該方案集遠(yuǎn)距離感應(yīng)式射頻技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和車輛檢測(cè)技術(shù)于一體，應(yīng)用于停車場(chǎng)收費(fèi)管理、車輛控制與人員管理，具有先進(jìn)、可靠、安全、方便、快捷等特點(diǎn)，有效的解決了業(yè)主和車主的難題；同時(shí)該系統(tǒng)還可方便的配合其他系統(tǒng)如門禁、消費(fèi)等，從而實(shí)現(xiàn)不停車管理。</p><p>　　最基本的射頻識(shí)別系統(tǒng)由三部分組成：</p><p>　　(1)射頻標(biāo)簽：在這個(gè)系統(tǒng)中即分配給用戶的射頻卡。由耦合元件

16、及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線聞進(jìn)行通信。</p><p>　　(2)讀卡器(閱讀器)：用來讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備，在停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中，一般安放在出入口處，讀取射頻卡上的用戶信息。另外它還可以用來初始化卡片和當(dāng)用戶充值時(shí)對(duì)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入。</p><p>　　(3)天線：在標(biāo)簽和讀卡器間傳遞射頻信號(hào)。</p><p>　　系統(tǒng)還通過讀卡器的RS232或R

17、S485接口與外部計(jì)算機(jī)(上位機(jī)主系統(tǒng))連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，將讀取的信息上送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理或存儲(chǔ)。</p><p>　　根據(jù)不同的方式，射頻卡有以下幾種分類：</p><p>　　(1)按供電方式分為有源卡和無源卡。有源是指卡內(nèi)有電池提供電源，其作用距離較遠(yuǎn)，但壽命有限、體積較大、成本高；無源卡內(nèi)無電池，它利用波束供電技術(shù)將接收到的射頻能量轉(zhuǎn)化為直流電源，為卡內(nèi)電路供電，其作用距離相對(duì)有

18、源卡短，但壽命長(zhǎng)且對(duì)工作環(huán)境要求不高。</p><p>　　(2)按載波頻率分為低頻射頻卡、中頻射頻卡和高頻射頻卡。低頻射頻卡主要有125kHz和134．2kHz兩種，中頻射頻卡頻率主要為13．56MHz，高主要為433MHz、915MHz、2．45GHz、5．8GHz等。低頻系統(tǒng)主要用成本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門禁控制、校園卡、動(dòng)物監(jiān)管、貨物跟蹤等。中頻系統(tǒng)用于門禁控制和需傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)；高頻系統(tǒng)應(yīng)用于需要

19、較長(zhǎng)的讀寫距離和高讀寫速度的場(chǎng)合，其天線波束方向較窄且價(jià)格較高，在火車監(jiān)控、高速公路收費(fèi)等系統(tǒng)中應(yīng)用。</p><p>　　(3)按調(diào)制方式的不同可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。主動(dòng)式射頻卡用自身的射頻能量主動(dòng)地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器；被動(dòng)式射頻卡使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)，它必須利用讀寫器的載波來調(diào)制自己的信號(hào)，該類技術(shù)適合用在門禁或交通應(yīng)用中，因?yàn)樽x寫器可以確保只激活一定范圍之內(nèi)的射頻卡。在有障礙物的情況下，用調(diào)制散射方式，讀

20、寫器的能量必須來去穿過障礙物兩次。而主動(dòng)方式的射頻卡發(fā)射的信號(hào)僅穿過障礙物一次，因此主動(dòng)方式工作的射頻卡主要用于有障礙物的應(yīng)用</p><p>　　中，距離更遠(yuǎn)(可達(dá)30m)。</p><p>　　(4)按作用距離可分為密耦合卡(作用距離小于1cm)、近耦合卡(作用距離小于15em)、疏耦合卡(作用距離約lm)和遠(yuǎn)距離卡(作用距離至少1m以上。</p><p>　　

21、(5)按芯片分為只讀卡、讀寫卡和CPU卡。</p><p>　　2.2 RFID系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)</p><p>　　2.2.1 RFID系統(tǒng)的構(gòu)成</p><p>　　射頻識(shí)別系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫器、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)三部分組成，如圖1-1所示。</p><p>　　圖2-1射頻識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖</p><p><b

22、>　　(1)電子標(biāo)簽</b></p><p>　　電子標(biāo)簽是RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體。電子標(biāo)簽根據(jù)讀寫器發(fā)出的指令，做出相應(yīng)的操作和響應(yīng)。在實(shí)際應(yīng)用中，將物品信息寫入電子標(biāo)簽中，在標(biāo)簽附著在待識(shí)別物體的表面。讀卡器以無線射頻的形式讀取和更新存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽芯片中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行信息解讀并進(jìn)行相關(guān)的管理。</p><p>　　標(biāo)簽天線是讀寫器和標(biāo)簽芯片之間信號(hào)和能量傳遞的中介，是標(biāo)

23、簽與讀卡器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。標(biāo)簽按載波頻率可以分為低頻標(biāo)簽、中頻標(biāo)簽和高頻標(biāo)簽。低頻標(biāo)簽主要有125kHz和134.2妞z兩種，中頻標(biāo)簽頻率主要為13.56MHz，高頻標(biāo)簽主要為433MHz、gl5MHz、2.45GHz等。低頻標(biāo)簽主要用于短距離、低成本的場(chǎng)景，廣泛的被應(yīng)用在校園卡、動(dòng)物監(jiān)管、貨物跟蹤等，以往的基于RFID的智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)就是使用這種電子標(biāo)簽。中頻標(biāo)簽常常用于門禁控制和需傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)。高頻標(biāo)簽應(yīng)

24、用于需要較長(zhǎng)的讀寫距離和高讀寫速度的場(chǎng)合，具有很高的效率，其天線波束方向較窄且價(jià)格較高，在火車監(jiān)控、高速公路收費(fèi)等系統(tǒng)中應(yīng)用較多。標(biāo)簽按供電方式標(biāo)簽可以分為無源標(biāo)簽和有源標(biāo)簽。無源標(biāo)簽不帶電池，其所需能量均由讀卡器所產(chǎn)生的電磁波提供工作距離、存儲(chǔ)容量等都受到能量來源的限制。有源標(biāo)簽是指標(biāo)簽內(nèi)置電池供電，通信距離更遠(yuǎn)，但因其壽命有限、體積較大、價(jià)格相對(duì)較高，且不適合在惡劣環(huán)境下工作。主要應(yīng)用于貴重物品遠(yuǎn)距離檢測(cè)類型的應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)標(biāo)簽的讀

25、寫功能來劃分可將盯ID標(biāo)簽分為三種:只讀標(biāo)簽、一次寫入多次讀標(biāo)簽</p><p><b>　　(2)讀寫器</b></p><p>　　因頻率范圍、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸方法的不同，各種讀卡器相互間也有很大的區(qū)別，讀卡器的主要功能為向電子標(biāo)簽提供射頻能量、建立通信、防止碰撞、消息鑒權(quán)、從電子標(biāo)簽中讀出數(shù)據(jù)或?qū)懭霐?shù)據(jù)、完成數(shù)據(jù)信息處理并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用操作并和高層處理應(yīng)用交互。讀卡

26、器可以單獨(dú)具有讀寫、顯示和數(shù)據(jù)處理等功能，也可與計(jì)算機(jī)或其它系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)，完成對(duì)射頻標(biāo)簽的相關(guān)操作。讀卡器同電子標(biāo)簽類似，讀卡器也可以按照工作頻率，劃分為低頻、中頻、高頻三種，按照外觀模式可以分為固定式和手持式兩種，是負(fù)責(zé)讀取或?qū)懭霕?biāo)簽信息的設(shè)備，可以將其作為部件的形式嵌入到其他系統(tǒng)中，也可以設(shè)計(jì)為單獨(dú)的整體。讀卡器由兩個(gè)基本的功能塊組成:控制模塊和射頻模塊。射頻模塊的功能為產(chǎn)生高頻的發(fā)射功率，為無源標(biāo)簽提供能量，對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，用

27、于將數(shù)據(jù)傳送給標(biāo)簽。讀卡器控制模塊的功能隨讀卡器應(yīng)用場(chǎng)合不同而有所增減，一般來說為控制與標(biāo)簽的通信過程，與應(yīng)用軟件進(jìn)行通信，并執(zhí)行計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)發(fā)來的指令并依據(jù)指令向射頻模塊發(fā)出特定的數(shù)據(jù)流，同時(shí)接受標(biāo)簽的應(yīng)答數(shù)據(jù)流分析提取相關(guān)信息，信號(hào)的編碼與解碼和加密與解密，在一些特定的系統(tǒng)應(yīng)用中控制單元還要實(shí)現(xiàn)防碰撞算法和安全認(rèn)證</p><p>　　(3)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　計(jì)

28、算機(jī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)包括了信息處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫等，用以對(duì)讀寫器讀取的標(biāo)簽信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)管理以及對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行讀寫控制。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)一般是采用專業(yè)化的數(shù)據(jù)庫，對(duì)于比較特殊的應(yīng)用領(lǐng)域，可以自己動(dòng)手編寫和開發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫軟件，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。</p><p>　　2．2．2 RFID系統(tǒng)的基本模型</p><p>　　射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型如圖2．

29、2所示。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合</p><p>　　元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無接觸)耦合，在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)</p><p>　　現(xiàn)能量的傳遞和數(shù)據(jù)的交換。</p><p>　　圖2．2射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型圖</p><p>　　發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種：</p><p>

30、;　　(1)電感耦合。變壓器模型，通過空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律，如圖1．3所示。電感耦合方式一般適用于中、低頻的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：125 KHz，225 KHz和13．56 MHz。識(shí)別作用距離小于1米，典型作用距離為10"--20厘米。</p><p>　　(2)電磁反向散射耦合。雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)反射，同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波

31、的空間傳播規(guī)律，如圖1-4所示。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：433 MHz，915 MHz，2．45 GHz和5．8 GHz。識(shí)別作用距離大于1米。</p><p><b>　　圖1.3 電感耦合</b></p><p><b>　　圖1.4 電磁耦合</b></p><

32、p>　　2.3 RFID系統(tǒng)基本工作流程</p><p>　　射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本工作流程如下：</p><p>　　(1)讀寫器將無線電載波信號(hào)經(jīng)過發(fā)射天線向外發(fā)射；</p><p>　　(2)當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線的工作區(qū)時(shí)，電子標(biāo)簽被激活，將自身信息的代碼經(jīng)天線發(fā)射出去；</p><p>　　(3)系統(tǒng)的接收天線接收電子標(biāo)簽發(fā)出的載

33、波信號(hào)，經(jīng)天線的調(diào)節(jié)器傳輸給讀寫器。讀寫器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解碼，送往后臺(tái)的電腦控制器；</p><p>　　(4)電腦控制器根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷標(biāo)簽的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作； ．</p><p>　　(5)執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照電腦的指令動(dòng)作；</p><p>　　(6)通過計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)連接起來，構(gòu)成總控信息

34、平臺(tái)，可以根據(jù)不同的軟件來完成要實(shí)現(xiàn)的功能。</p><p>　　2.4 RFID系統(tǒng)的工作原理</p><p>　　RFID射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作過程是通過一定的時(shí)序方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。對(duì)于無源標(biāo)簽(被動(dòng)標(biāo)簽)來講，讀卡器向電子標(biāo)簽提供工作能量。當(dāng)標(biāo)簽離開射頻識(shí)別范圍時(shí)，電子標(biāo)簽由于沒有能量的激活而處于休眠狀態(tài)，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入射頻識(shí)別范圍時(shí)，讀卡器發(fā)射出來的能量激活標(biāo)簽，標(biāo)簽通過整流的方法將

35、射頻波轉(zhuǎn)換為電能存儲(chǔ)進(jìn)標(biāo)簽中的電容，為標(biāo)簽的工作提供能量，完成數(shù)據(jù)通信。對(duì)于有源標(biāo)簽(主動(dòng)標(biāo)簽)來說，標(biāo)簽始終處于激活狀態(tài)，處于主動(dòng)工作狀態(tài)，和讀卡器發(fā)射出的射頻信號(hào)相互作用，通?？梢跃哂休^遠(yuǎn)的識(shí)讀距離。也就是說通常無源標(biāo)簽的工作方式是讀卡器主動(dòng)喚醒標(biāo)簽的讀卡器先講模式 (ReaderTalkFirst，RTF)、而有源標(biāo)簽可以采用標(biāo)簽首先發(fā)送請(qǐng)求的標(biāo)簽先講模式(TagTalkFirst，TTF)。例如，標(biāo)簽隨機(jī)地反復(fù)發(fā)送自己的識(shí)別ID

36、，不同的標(biāo)簽可以在不同的時(shí)間段被讀卡器正確讀取，實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽的同時(shí)識(shí)讀?；蛘咦x卡器首先向一批標(biāo)簽發(fā)出隔離指令，使得讀卡器識(shí)讀范圍內(nèi)的多個(gè)電子標(biāo)簽被隔離，最后只保留一個(gè)標(biāo)簽處于活動(dòng)狀態(tài)與讀卡器建立無碰撞的通信聯(lián)系;通信結(jié)束后，讀卡器發(fā)送命令，使標(biāo)簽進(jìn)入休眠狀態(tài)，指定一個(gè)新的標(biāo)簽執(zhí)行無碰撞通信</p><p>　　器發(fā)送數(shù)據(jù)的過程稱為上行。在下行數(shù)據(jù)通信中，又包括離線數(shù)據(jù)寫入和在線數(shù)據(jù)寫入。無論是只讀標(biāo)簽還是可讀寫的標(biāo)

37、簽，都存在離線寫入的情況。任何一個(gè)標(biāo)簽來講都具有唯一的ID，ID可以在標(biāo)簽制造時(shí)由工廠固化寫入，不能在RFID系統(tǒng)中更改。數(shù)據(jù)的在線寫入指的是可寫標(biāo)簽。標(biāo)簽的可寫性能對(duì)系統(tǒng)提出了很高的技術(shù)要求，要求具有能量、寫入距離、寫入速度、數(shù)據(jù)寫入速率、寫入校驗(yàn)過程等。這樣就在較大程度上提高了標(biāo)簽的制造成本，也在某種程度上增加了標(biāo)簽數(shù)據(jù)的安全隱患。目前市場(chǎng)上可讀寫的標(biāo)簽系統(tǒng)并不多，而且寫入性能也不是很高。因此，在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，使用的都是只讀叮ID

38、標(biāo)簽，都是運(yùn)用后臺(tái)來支持標(biāo)簽的數(shù)據(jù)屬性。對(duì)于上行數(shù)據(jù)通信過程，有兩種工作方式:一是標(biāo)簽收到讀卡器的射頻能量時(shí)，即被激活并向讀卡器反射標(biāo)簽存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息;一是標(biāo)簽被激活后，根據(jù)讀卡器指令轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)發(fā)送或者休眠狀態(tài)。</p><p>　　2.5射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用 </p><p>　　射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用正在逐漸改善著我們生活的各個(gè)方面，它不僅大大方便用戶消費(fèi)便利的電子付款等，還可完成各種資料的查

39、詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表和打印功能。極大提高了管理水平和工作效率，為科學(xué)管理提供了有力的客觀依據(jù)。</p><p>　　1)在超市中，射頻識(shí)別技術(shù)的運(yùn)用使得數(shù)以萬計(jì)的商品種類、價(jià)格、產(chǎn)地、批次、貨架、庫存、銷售等各環(huán)節(jié)被管理得井然有序；</p><p>　　2)采用車輛射頻識(shí)別技術(shù)，使得路橋、停車場(chǎng)等收費(fèi)場(chǎng)所避免了車輛排隊(duì)通關(guān)現(xiàn)象，減少了時(shí)間浪費(fèi)，從而極大地提高了交通運(yùn)輸效率及交通運(yùn)輸設(shè)施的通行能力

40、；</p><p>　　3)在鐵路運(yùn)營(yíng)中，采用自動(dòng)設(shè)備識(shí)別技術(shù)可將飛馳的列車機(jī)車、車輛的標(biāo)識(shí)信息在查詢點(diǎn)上自動(dòng)采集下來送入鐵路運(yùn)輸信息管理系統(tǒng)(TMIS)中，為鐵路運(yùn)營(yíng)提供及時(shí)的車輛追蹤管理所需的基礎(chǔ)信息；</p><p>　　4）采用射頻識(shí)別技術(shù)的防偽車牌系統(tǒng)，將使被盜車輛大白于本地監(jiān)視系統(tǒng)之下，從而有效地防范車輛被盜案件的發(fā)生；</p><p>　　5)在自動(dòng)化

41、的生產(chǎn)流水線上，整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)流程的各個(gè)環(huán)節(jié)均被置于嚴(yán)密的監(jiān)控和管理之下；</p><p>　　6)在公交車的運(yùn)行管理中，射頻識(shí)別系統(tǒng)準(zhǔn)確地記錄著車輛在沿線各站點(diǎn)的到發(fā)站時(shí)刻，為車輛調(diào)度及全程運(yùn)行管理提供實(shí)時(shí)可靠的信息。還有，射頻卡門禁、食堂消費(fèi)管理等其他常見的射頻識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)等，都大大方便了我們的日常生活，提高社會(huì)現(xiàn)代化的水平。</p><p>　　總之，射頻識(shí)別技術(shù)作為從八十年代起走向成

42、熟的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在消</p><p>　　費(fèi)、運(yùn)輸、防偽等科學(xué)自動(dòng)化管理方面的應(yīng)用。而正是由于大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟，才使射頻識(shí)別系統(tǒng)的體積大大縮小，并進(jìn)入實(shí)用化的階段。它利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達(dá)到識(shí)別目標(biāo)并交換數(shù)據(jù)。它與同期或早期的接觸式識(shí)別技術(shù)不同，RFID系統(tǒng)的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識(shí)別，具有耐用，容量大，安全性高和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因此可在更廣泛的場(chǎng)合中應(yīng)用。同時(shí)，也要看到射頻

43、識(shí)別技術(shù)在中國(guó)還處于一個(gè)起步的階段，但是它的發(fā)展?jié)摿薮?，前景誘人。在信息社會(huì)，對(duì)于各種信息的獲取及處理要求快速、準(zhǔn)確，在不久的將來RFID技術(shù)就將同其它信息技術(shù)一樣深入并改善我們的生活。</p><p>　　2.6．泊車引導(dǎo)相關(guān)技術(shù)</p><p>　　2.6.1泊位誘導(dǎo)系統(tǒng)概述：</p><p>　　近年來，越來越多的停車場(chǎng)經(jīng)營(yíng)管理者開始在停車場(chǎng)內(nèi)應(yīng)用泊位誘導(dǎo)系

44、統(tǒng)，試圖提:高停車場(chǎng)利用率和改善停車場(chǎng)內(nèi)部秩序。但在具體誘導(dǎo)過程中，系統(tǒng)只是提示停車場(chǎng)某個(gè)停車區(qū)域空閑泊位數(shù)，可能會(huì)誘導(dǎo)很多車輛同時(shí)涌向該停車區(qū)域，造成停車場(chǎng)內(nèi)的擁堵狀況，無法起到誘導(dǎo)效果。因此，泊位誘導(dǎo)系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)車輛入場(chǎng)時(shí)為其分配一個(gè)最優(yōu)(最短路徑)泊位，同時(shí)利用誘導(dǎo)顯示屏顯示該到達(dá)該泊位的最短路徑，顯示屏誘導(dǎo)信息具體到某一個(gè)泊位，從而提高系統(tǒng)的可信度和停車場(chǎng)利用率。</p><p>　　2.7 停車位信

45、息采集方式</p><p>　　停車位信息采集部分是實(shí)現(xiàn)停車引導(dǎo)的關(guān)鍵內(nèi)容。正確、快速、有效地提取停車位占用信息直接決定著引導(dǎo)信息的正確性和實(shí)時(shí)性。停車位信息中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集方式可以分為人工采集和自動(dòng)采集兩種方式。人工采集就是通過人工識(shí)別車輛進(jìn)出，手工設(shè)定車輛進(jìn)出場(chǎng)信息和空余停車位信息。目前隨著停車場(chǎng)的日益大型化，人工采集方式已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)需求。自動(dòng)采集方式是通過借助其他設(shè)備自動(dòng)感知車輛的存在，并將停車信息發(fā)送

46、到控制中心。目前自動(dòng)采集技術(shù)按檢測(cè)器的工作方式可以劃分為感應(yīng)線圈檢測(cè)器、超聲波檢測(cè)器、視頻檢測(cè)器、紅外線檢測(cè)器等四大類。</p><p>　　（1）感應(yīng)線圈檢測(cè)器</p><p>　　感應(yīng)線圈檢測(cè)器是傳統(tǒng)的信息檢測(cè)器，是目前世界上用量最大的停車位檢測(cè)設(shè)備。使用方法是將感應(yīng)線圈傳感器埋于被檢測(cè)停車位地面下，通過自動(dòng)檢測(cè)停車位上有車時(shí)線圈的電壓等參數(shù)變化，感知停車位占用情況。此種方法技術(shù)成熟，

47、易于掌握。但是缺點(diǎn)在于安裝時(shí)感應(yīng)線圈必須埋入停車場(chǎng)地面下，當(dāng)感應(yīng)線圈出現(xiàn)故障時(shí)，需要挖開地面維修，維護(hù)成本大，停車位安裝檢測(cè)裝置，一次性投資較大等。</p><p><b>　　（2）超聲波檢測(cè)器</b></p><p>　　目前超聲波檢測(cè)器使用量已成為僅次于感應(yīng)線圈檢測(cè)器的一種檢測(cè)器。它是通過接受由超聲波探頭發(fā)出并經(jīng)過停車位反射的超聲波來感知停車位的占用情況。其工作

48、原理可分為兩種:傳播時(shí)間差法和多普勒法。由于超聲波檢測(cè)器北京郵電大學(xué)碩士論文RFID智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)采用懸掛式安裝在停車位上方或者正前方，這與需要地面埋設(shè)的感應(yīng)線圈檢測(cè)器相比具有很多優(yōu)點(diǎn)。首先是不需要破壞地面，也不受地面變形的影響;其次是使用壽命長(zhǎng)、可移動(dòng)、架設(shè)方便。其不足之處是容易受環(huán)境影響，探頭下方通過的人或物會(huì)產(chǎn)生反射波，容易造成誤檢。</p><p><b>　　（3）視頻檢測(cè)器&

49、lt;/b></p><p>　　視頻檢測(cè)是一種結(jié)合視頻圖像和模式識(shí)別的技術(shù)。利用視頻、及現(xiàn)代通信等技術(shù)通過安裝在停車場(chǎng)的攝像機(jī)采集停車位的視頻圖像，再運(yùn)用數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別等技術(shù)對(duì)視頻圖像進(jìn)行處理，最后識(shí)別停車位的占用信息，從而為后續(xù)的信息加工、信息引導(dǎo)提供實(shí)時(shí)的停車信息。其缺點(diǎn)是投資高，模式識(shí)別技術(shù)要求高、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜且識(shí)別率存在一定誤差。</p><p><b>　　

50、（4）紅外線檢測(cè)器</b></p><p>　　紅外線檢測(cè)器是具有良好應(yīng)用前景的懸掛式檢測(cè)器，采用反射式檢測(cè)技術(shù)。紅外線檢測(cè)器探頭由一個(gè)紅外發(fā)光管和一個(gè)紅外接收管組成，其工作原理是由調(diào)制脈沖發(fā)生器產(chǎn)生調(diào)制脈沖，經(jīng)紅外探頭向停車位上輻射，當(dāng)停車位上有車時(shí)，紅外線脈沖從停車位反射回來，被探頭的接收管接收，經(jīng)紅外解調(diào)器解調(diào)，通過選通、放大、整流和濾波后觸發(fā)器輸出一個(gè)檢測(cè)信號(hào)。這種檢測(cè)器具有快速準(zhǔn)確、輪廓清晰

51、的檢測(cè)能力。</p><p><b>　　2.8路徑引導(dǎo)算法</b></p><p>　　路徑引導(dǎo)算法是針對(duì)路徑選擇問題的算法，其主要目的就是要解決路網(wǎng)中兩點(diǎn)之間的最優(yōu)路徑選擇，歸根結(jié)底就是求解帶權(quán)有向圖的最短路徑問題。以下為常用的路徑算法:</p><p><b>　　略。</b></p><p>

52、;<b>　　2.9輛識(shí)別技術(shù)</b></p><p>　　車輛自動(dòng)識(shí)別包括車輛牌照識(shí)別、車輛顏色識(shí)別、車型識(shí)別、車標(biāo)識(shí)別等，</p><p>　　第三章．智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1智能停車場(chǎng)與傳統(tǒng)停車場(chǎng)的比較</p><p>　　本課題致力于設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)化程度高和安全防盜性能優(yōu)良的停車場(chǎng)

53、管理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)以提高系統(tǒng)自動(dòng)化、人性化程度和安全性為主。傳統(tǒng)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)重點(diǎn)均放在計(jì)費(fèi)收費(fèi)管理功能上，關(guān)注的是各個(gè)車輛進(jìn)出的時(shí)間以便于收費(fèi)，而在停車場(chǎng)的安全性、運(yùn)行效率和針對(duì)顧客的人性化要求方面考慮得較少。針對(duì)這種情況，該停車場(chǎng)管理系統(tǒng)既保留了傳統(tǒng)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的所有功能，又以原有收費(fèi)介質(zhì)為依托，對(duì)管理介質(zhì)進(jìn)行了改進(jìn)，增加了基于遺傳算法的自動(dòng)泊車引導(dǎo)系統(tǒng)和基于數(shù)字圖像與處理的車輛識(shí)別安全監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)車輛進(jìn)入停車場(chǎng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)攝取車輛

54、圖像，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到車輛型號(hào)信息、車輛牌照信息、車輛顏色信息，并將這些信息與用戶卡唯一的對(duì)應(yīng)起來一同存入用戶數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)車輛駛離停車場(chǎng)時(shí)，用戶卡、車牌號(hào)碼或車輛圖像等相關(guān)指標(biāo)匹配后才能放行。另外每次停車過程中，管理系統(tǒng)都會(huì)根據(jù)當(dāng)時(shí)停車場(chǎng)的實(shí)時(shí)停車情況為用戶指定一個(gè)符合最短路徑的有效停車位，并在整個(gè)停車過程中，系統(tǒng)都將通過電子顯示屏對(duì)顧客給予路徑信息指示。本系統(tǒng)采用“一車一卡一位”的管理模式，即從車輛進(jìn)入停車場(chǎng)一直到車輛駛離停車場(chǎng)，與

55、這輛車相關(guān)的所有數(shù)據(jù)均與卡的ID號(hào)唯一相關(guān)，通過這個(gè)唯一的ID</p><p>　　3.2.功能需求分析</p><p>　　系統(tǒng)分析也稱為邏輯設(shè)計(jì)，是系統(tǒng)開發(fā)周期的一個(gè)重要階段，系統(tǒng)分析的主要任務(wù)包括可行性研究和需求分析。需求分析是整個(gè)系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)，是指用戶要求系統(tǒng)必須滿足的所有功能和限制。在智能交通系統(tǒng)中，對(duì)智能停車場(chǎng)的要求是既作為整個(gè)交通系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)，又作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)

56、。前者指的是作為整個(gè)智能交通系統(tǒng)的一部分，要求它能與智能交通系統(tǒng)進(jìn)行信息互動(dòng)，即停車場(chǎng)不但能實(shí)時(shí)提供停車位的狀態(tài)信息，為整個(gè)交通系統(tǒng)的疏導(dǎo)和指揮提供參考，又能接收來自交通指揮中心的指令信息，接受統(tǒng)一調(diào)度安排；后者指的是它能獨(dú)立運(yùn)行，具備諸如計(jì)費(fèi)收費(fèi)、控制車輛出入、滿足用戶停車需求等停車場(chǎng)的基本功能。要建立智能停車場(chǎng)的體系結(jié)構(gòu)，首先應(yīng)確定系統(tǒng)的用戶服務(wù)要求，也就是明確停車場(chǎng)管理系統(tǒng)所應(yīng)具備的功能。對(duì)于停車場(chǎng)的功能需求分析本文從以下三個(gè)方面

57、進(jìn)行考慮：交通管理部門、停車場(chǎng)管理者和用戶。交通管理部門對(duì)停車場(chǎng)的功能需求是滿足停車需要、調(diào)節(jié)交通，能夠讓需要停車的車輛進(jìn)入停車場(chǎng)停車，避免車輛在道路上滯留，以此來緩解交通壓力，使整個(gè)交通有序運(yùn)行。因此，停車場(chǎng)必須具有方便停車、提供停車場(chǎng)停車位狀態(tài)信息的功能。停車場(chǎng)管理者對(duì)停車場(chǎng)的功能需求是保</p><p>　　(1)車輛的出入控制功能；</p><p>　　(2)計(jì)費(fèi)、收費(fèi)功能；<

58、;/p><p>　　(3)車輛識(shí)別功能；</p><p>　　(4)泊車引導(dǎo)功能；</p><p>　　(51安全監(jiān)控功能；</p><p>　　(6)停車場(chǎng)狀態(tài)信息收集、處理功能；</p><p>　　(7)與智能交通系統(tǒng)進(jìn)行通信的功能。</p><p>　　3.3智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)</p&

59、gt;<p>　　智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)是以管理系統(tǒng)和通道識(shí)別系統(tǒng)組成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議采用TCP／IP協(xié)議。系統(tǒng)能有效、準(zhǔn)確、智能的對(duì)進(jìn)出停車場(chǎng)的系統(tǒng)車輛(裝有電子車牌的車輛)和非系統(tǒng)車輛(未裝有電子車牌的車輛)的數(shù)據(jù)信息識(shí)別、采集、記錄并按需駐留、上傳、處理，并在必要時(shí)可以通過相應(yīng)的人工干預(yù)進(jìn)行補(bǔ)充，以避免非正常事件(非系統(tǒng)車進(jìn)出)的影響，確保門禁系統(tǒng)有高效的車輛智能放行能力。</p><p&g

60、t;　　3.3.1智能停車場(chǎng)系統(tǒng)功能要求</p><p>　　對(duì)于智能停車場(chǎng)系統(tǒng)來說，要求靈敏度應(yīng)該較高，使用的適應(yīng)性較大，安裝不太復(fù)雜，同時(shí)應(yīng)該不受晝夜影響可以確保在任何環(huán)境下對(duì)車輛進(jìn)行穩(wěn)定可靠的監(jiān)控，工程應(yīng)用方便，免維護(hù)，成本也不應(yīng)該很耐；射頻識(shí)別設(shè)備要能實(shí)現(xiàn)汽車正常速度通過時(shí)，能與電子車卡進(jìn)行通信；車輛的時(shí)間、空間信息、車卡信息及數(shù)據(jù)處理中心下傳指令需在本地保存；系統(tǒng)應(yīng)定期自檢和故障自檢，及時(shí)上傳設(shè)備工作狀

61、態(tài)，以供系統(tǒng)運(yùn)行中心處理；故障排除或供電恢復(fù)后，系統(tǒng)自動(dòng)重啟，確保停車場(chǎng)工作正常、數(shù)據(jù)傳輸完整；軟件結(jié)構(gòu)模塊化；能夠滿足交通控制設(shè)備與監(jiān)控設(shè)備(如道閘、信號(hào)燈、電子稱、視頻抓拍等)的接口需求。</p><p>　　3.3.2智能停車場(chǎng)系統(tǒng)功能特點(diǎn)</p><p>　　(1)采用了射頻識(shí)別技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制，自動(dòng)化程度高，控制準(zhǔn)確。</p><p>　　(2)采用遠(yuǎn)距離

62、智能識(shí)別標(biāo)簽技術(shù)，防偽性能良好。停車的車輛擁有一個(gè)具有唯一序列號(hào)的標(biāo)簽卡，該序列號(hào)不能更改。多重加密技術(shù)，唯一識(shí)別，無法偽造仿制。而且只有該系統(tǒng)發(fā)行認(rèn)可。</p><p>　　(3)非接觸式智能標(biāo)簽卡使用時(shí)無機(jī)械接觸動(dòng)作，遠(yuǎn)距離感應(yīng)通訊，無方性，卡片可以在讀寫器的遠(yuǎn)距離讀卡范圍內(nèi)，在車輛不停車的同時(shí)就可以完成讀卡的操作，方便用戶的使用。</p><p>　　(4)道閘根據(jù)車輛的通行情況自動(dòng)

63、升起和降落，并具有防砸車功能1251 1261。</p><p>　　(5)停車收費(fèi)由計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)和確認(rèn)。</p><p>　　(6)采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和收費(fèi)軟件相結(jié)合的方法，防止了非法的修改和越權(quán)查閱資料。</p><p>　　(7)管理計(jì)算機(jī)和各個(gè)收費(fèi)計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊，并且管理計(jì)算機(jī)具有外接接口，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性強(qiáng)。</p><p>　　(8)

64、采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)用戶的不同要求組織不同系統(tǒng)的配置，方便靈活。</p><p>　　(9)安裝、調(diào)試、維護(hù)簡(jiǎn)單方便，易于更換及檢修。</p><p>　　(10)整個(gè)系統(tǒng)性能穩(wěn)定，使用可靠。</p><p>　　3.4智能停車管理系統(tǒng)工作流程</p><p>　　智能停車管理系統(tǒng)運(yùn)行過程是以用戶停取車的過程為基礎(chǔ)的，停車場(chǎng)的工

65、作流程也始終以用戶車輛進(jìn)出停車場(chǎng)的流程為中心。停車場(chǎng)用戶一般分為臨時(shí)用戶和固定用戶。臨時(shí)用戶是指臨時(shí)使用停車場(chǎng)停車的用戶，這類用戶的停車行為一般具有臨時(shí)性、隨機(jī)性、使用頻次低等特征。臨時(shí)用戶潛在數(shù)量龐大且身份不確定，其計(jì)費(fèi)方式是按次或者停車時(shí)間。固定用戶是指長(zhǎng)期固定使用停車場(chǎng)停車的用戶，這類用戶的停車行為一般具有長(zhǎng)期性、規(guī)律性、使用頻次高等特征。固定用戶一般是停車場(chǎng)附近單位的工作人員或生活區(qū)的住戶，數(shù)量在一定時(shí)間內(nèi)是確定的，其計(jì)費(fèi)方式是

66、按次、月或季度等。針對(duì)停車場(chǎng)用戶一般分為臨時(shí)用戶和固定用戶的實(shí)際情況，系統(tǒng)出入場(chǎng)工程流程也分為針對(duì)臨時(shí)用戶和固定用戶的兩種情況。停車場(chǎng)管理系統(tǒng)運(yùn)行過程是以顧客停車取車的過程為基礎(chǔ)的，停車場(chǎng)的工作流程也始終以用戶車輛進(jìn)出停車場(chǎng)的流程為中心。停車場(chǎng)用戶一般分為臨時(shí)用戶和固定用戶兩大類。</p><p><b>　　（1）臨時(shí)用戶</b></p><p>　　臨時(shí)用戶是指臨

67、時(shí)使用停車場(chǎng)停車的用戶，這類用戶的停車行為一般具有臨</p><p>　　時(shí)性，隨機(jī)性，使用頻次低的特征。臨時(shí)用戶潛在數(shù)量龐大且身份不確定。</p><p>　　圖3.1 智能停車場(chǎng)管理示意圖</p><p><b>　　2．固定用戶</b></p><p>　　固定用戶是指長(zhǎng)期固定使用停車場(chǎng)停車的用戶，這類用戶的停車行

68、為一般具有長(zhǎng)期性、規(guī)律性、使用頻次高的特征。固定用戶一般是停車場(chǎng)附近單位的工作人員或生活區(qū)的住戶，數(shù)量在一定時(shí)間內(nèi)是確定的。針對(duì)停車場(chǎng)用戶一般分為臨時(shí)用戶和固定用戶的實(shí)際情況，系統(tǒng)出入場(chǎng)工程流程也分為針對(duì)臨時(shí)用戶和固定用戶的兩種情況。為了在方便管理的同時(shí)盡量降低成本，停車場(chǎng)管理系統(tǒng)針對(duì)不同用戶采用不同的管理介質(zhì)。由于臨時(shí)用戶使用的頻率較低，針對(duì)這類用戶一般采用的是入場(chǎng)時(shí)臨時(shí)發(fā)卡，出場(chǎng)時(shí)即時(shí)收費(fèi)并回收卡片的方式。這里臨時(shí)用戶選擇采用近距離

69、的無源射頻卡(臨時(shí)卡)；針對(duì)固定用戶使用頻率較高的狀況，為了方便管理，簡(jiǎn)化收費(fèi)手續(xù)，系統(tǒng)為這類用戶建立個(gè)人檔案，把用戶的姓名、性別等個(gè)人基本資料以及包括用戶車輛型號(hào)、車牌、品牌等在內(nèi)的車輛信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)。另外。在我國(guó)2．4GHz～2．4835GHz的頻段是無需向國(guó)家無線電管理委員會(huì)申請(qǐng)使用可證的公用頻段，所以系統(tǒng)選擇給用戶分配一張帶鍵盤的遠(yuǎn)距離2．4GHz有源射頻卡(長(zhǎng)期卡)。帶鍵盤主要是為固定用戶在駛離停車場(chǎng)時(shí)作輸入密碼之用，通過

70、密碼確認(rèn)的方式來杜絕因卡片被竊所導(dǎo)致的車輛被盜現(xiàn)象的發(fā)生。卡的</p><p>　　3.4.1入場(chǎng)工作流程</p><p>　　1．臨時(shí)車輛入場(chǎng)工作流程</p><p>　　臨時(shí)車輛進(jìn)入停車場(chǎng)時(shí)，設(shè)在車道下的車輛感應(yīng)線圈檢測(cè)到車輛的到來。將有車信號(hào)傳送給入口控制器，入口控制器獲取車輛到來的信號(hào)后，向相關(guān)設(shè)備發(fā)出指令，啟動(dòng)攝像系統(tǒng)和車輛識(shí)別系統(tǒng)。經(jīng)計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理

71、后，記錄車輛的牌照信息、顏色信息、車型信息等。語音提示設(shè)備提示用戶按動(dòng)取卡按鈕，入口控制器檢測(cè)到取卡信號(hào)后，通過串口給發(fā)卡機(jī)發(fā)送發(fā)卡命令。發(fā)卡機(jī)接到命令后，發(fā)出一張臨時(shí)用戶卡，剛才系統(tǒng)所獲取的信息即與此卡的ID號(hào)對(duì)應(yīng)起來。同時(shí)語音提示器提示用戶取走臨時(shí)卡。如果用戶在規(guī)定時(shí)間內(nèi)不取卡，發(fā)卡機(jī)將自動(dòng)吞回用戶卡，入口控制器取消此次入場(chǎng)工作。用戶取走卡后，發(fā)卡機(jī)發(fā)出用戶已取走卡的信號(hào)給入口控制器，入口控制器抬起欄桿，用戶駕車駛?cè)胪＼噲?chǎng)。入口電動(dòng)

72、欄桿檢測(cè)到配套車輛檢測(cè)器信號(hào)出現(xiàn)“有車一無車”變化后，才自動(dòng)將欄桿放下，以杜絕砸車事件的發(fā)生。入口控制器接收到入口欄桿出現(xiàn)“抬桿一落桿”的動(dòng)作后，確認(rèn)本次入場(chǎng)過程已經(jīng)完成。</p><p>　　2．長(zhǎng)期卡入場(chǎng)工作流程</p><p>　　當(dāng)持長(zhǎng)期卡的用戶車輛進(jìn)入入口讀卡器的感應(yīng)范圍時(shí)，讀卡器即與射頻卡之間建立起信息交換系統(tǒng)，射頻卡向讀卡器發(fā)送卡信息，讀卡器判斷射頻卡的合法性和時(shí)間有效性，如

73、有效則獲取射頻卡的ID號(hào)，并將其上送至數(shù)據(jù)處理中心。同時(shí)，攝像系統(tǒng)和車輛識(shí)別系統(tǒng)將啟動(dòng)。攝入車輛圖像，經(jīng)車輛識(shí)別系統(tǒng)分析后，獲得牌照信息、顏色信息、車型信息等；數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)讀卡器上傳的ID號(hào)，查詢數(shù)據(jù)庫中與此ID號(hào)相關(guān)的車輛信息，并與剛才實(shí)時(shí)獲取的信息進(jìn)行比對(duì)，若不符合則拒絕放行，并給出告警信息和出錯(cuò)提示信息。另外，數(shù)據(jù)處理中心還會(huì)檢查此固定卡是否過期，如果過期則會(huì)提示“用戶余額不足，請(qǐng)盡快充值”等信息。若符合條件，則給入口控制器一

74、個(gè)有效信號(hào)，抬起欄桿，用戶駕車駛?cè)胪＼噲?chǎng)。入口電動(dòng)欄桿檢測(cè)到配套車輛檢測(cè)器信號(hào)出現(xiàn)“有車一無車”變化后，將欄桿放下。入口控制器接收到入口欄桿出現(xiàn)“抬桿一落桿”的動(dòng)作后，確認(rèn)本次入場(chǎng)過程已經(jīng)完成。由于長(zhǎng)期卡與讀卡器的信息交換距離在從十幾米到數(shù)十米，并且都是在空間里完成的，時(shí)間花銷短，所以當(dāng)車輛到達(dá)入口時(shí)，電動(dòng)欄桿已經(jīng)抬起，這樣便實(shí)現(xiàn)了固定用戶的不停車操作。</p><p>　　3.4.2出場(chǎng)工作流程</p&g

75、t;<p>　　1．臨時(shí)卡出場(chǎng)工作流程</p><p>　　用戶駕駛車輛進(jìn)入停車場(chǎng)離場(chǎng)通道，停在出口處，車輛檢測(cè)器檢測(cè)到有車后，向出口控制器發(fā)出有車信號(hào)。攝像系統(tǒng)和車輛識(shí)別系統(tǒng)啟動(dòng)，攝入車輛圖像，經(jīng)車輛識(shí)別系統(tǒng)分析后，獲得牌照信息、顏色信息、車型信息等；用戶將入場(chǎng)時(shí)取得的用戶卡交給管理人員，管理人員通過出口讀卡機(jī)讀取用戶卡ID信息，并將用戶卡收回循環(huán)使用。數(shù)據(jù)中心通過檢索數(shù)據(jù)庫中對(duì)應(yīng)ID號(hào)，獲得該用

76、戶卡的類型(臨時(shí)卡)、入場(chǎng)時(shí)間，并查詢數(shù)據(jù)庫中與此ID號(hào)相關(guān)的車輛信息，并與剛才實(shí)時(shí)獲取的信息進(jìn)行比對(duì)，若不符合則拒絕放行。并給出告警信息和出錯(cuò)提示信息。若符合，數(shù)據(jù)中心根據(jù)車輛在場(chǎng)內(nèi)停留時(shí)間和計(jì)費(fèi)費(fèi)率，計(jì)算出用戶應(yīng)繳費(fèi)額并顯示在金額顯示器屏幕上。同時(shí)語音提示設(shè)備提示用戶應(yīng)繳納的金額，用戶交納相應(yīng)費(fèi)用后，管理人員將找零和打印的收費(fèi)票據(jù)一并交給用戶，按交易完成鍵，確認(rèn)交易完成后，通過出場(chǎng)控制器打開出口電動(dòng)欄桿，用戶駕車駛出停車場(chǎng)。出口電動(dòng)

77、欄桿檢測(cè)到配套車輛檢測(cè)器信號(hào)出現(xiàn)“有車一無車”變化后，自動(dòng)將欄桿放下。計(jì)算機(jī)接收到出口欄桿出現(xiàn)“抬桿一落桿”動(dòng)作后，確認(rèn)本次出場(chǎng)過程已經(jīng)完成，將先前獲得的用戶卡號(hào)、入場(chǎng)時(shí)間、出場(chǎng)時(shí)間保存到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中備查，完成一次出場(chǎng)</p><p>　　2．長(zhǎng)期卡出場(chǎng)工作流程</p><p>　　持長(zhǎng)期卡用戶的車輛到來時(shí)，用戶通過鍵盤輸入密碼，讀卡器獲取該卡的信息，將信息上送到數(shù)據(jù)處理中心，啟動(dòng)車輛圖像

78、識(shí)別系統(tǒng)，判斷用戶卡的有效性和密碼，并將數(shù)據(jù)中心查詢到的與此ID號(hào)相關(guān)的車輛信息與車輛識(shí)別系統(tǒng)獲取的信息進(jìn)行比對(duì)，如果符合，則給出口控制器一個(gè)有效信號(hào)，由出口控制器控制抬起出口電動(dòng)欄桿，用戶駕車離開停車場(chǎng)，完成一次出場(chǎng)過程。</p><p>　　3..4.3內(nèi)部工作流程</p><p>　　內(nèi)部工作流程主要是用戶從入口出發(fā)找到停車位存車以及取車出場(chǎng)的過程。自動(dòng)泊車引導(dǎo)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)停車場(chǎng)中最

79、佳有效停車位和最短路徑的尋找，停車路徑和停車位編號(hào)指示，以便用戶快速找到空的有效停車位。當(dāng)車輛檢測(cè)器檢測(cè)到有車來時(shí)，停車場(chǎng)內(nèi)部的車位檢測(cè)系統(tǒng)便將檢測(cè)到的車位信息送給中心處理計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，找到當(dāng)前的最佳有效停車位和最短路徑，并且將有效停車位的編號(hào)和路徑一起顯示在指示屏上，為了方便顧客，路徑信息中還包括了每個(gè)交叉口的轉(zhuǎn)向信息，即在每一個(gè)交叉路口都有相應(yīng)的顯示屏顯示顧客向左向右等轉(zhuǎn)向信息，方便顧客在停車場(chǎng)中快速、準(zhǔn)確的找到指定停車位。泊

80、車引導(dǎo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心還可以通過專線方式將停車場(chǎng)當(dāng)前的車位信息上送給城市或區(qū)域交通指揮中心，為城市智能交通信息系統(tǒng)提供信息支持，使其完成城市交通誘導(dǎo)功能，起到緩解交通壓力的作用。</p><p><b>　　3.5管理系統(tǒng)組成</b></p><p>　　有了系統(tǒng)功能需求以后就可以確定系統(tǒng)的外部實(shí)體，根據(jù)系統(tǒng)功能和系統(tǒng)外部實(shí)體，我們就可以從總體上對(duì)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)進(jìn)行

81、設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.5.1系統(tǒng)設(shè)備組成</p><p>　　停車場(chǎng)管理系統(tǒng)組成主要分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。按照停車場(chǎng)的工作流程和管理系統(tǒng)的功能以及設(shè)備的安裝位置，可以把硬件系統(tǒng)設(shè)備分為以下7大類：</p><p>　　(1)入口設(shè)備包括：入口自動(dòng)吐卡機(jī)，入口讀卡器，微波天線，車輛檢測(cè)器，入口語音提示設(shè)備，入口控制器，入口電動(dòng)欄桿，入口欄桿用車輛檢

82、測(cè)器，入口車道攝像機(jī)，車位滿指示屏，入口聲光報(bào)警裝置；</p><p>　　(2)出口設(shè)備包括：出口讀卡機(jī)，出口讀卡機(jī)用車輛檢測(cè)器設(shè)備，出口控制器，停車費(fèi)用顯示屏，出口電動(dòng)欄桿，出口欄桿用車輛檢測(cè)器，出口車道攝像機(jī)，出口聲光報(bào)警裝置；</p><p>　　(3)用戶收費(fèi)終端設(shè)備包括：計(jì)算機(jī)，視頻捕捉卡，485通信卡，收費(fèi)票據(jù)打印機(jī)；</p><p>　　(4)數(shù)據(jù)處

83、理中心設(shè)備包括：數(shù)據(jù)服務(wù)器，中心讀寫卡機(jī)，后備電源，通信Modem：</p><p>　　(5)自動(dòng)泊車引導(dǎo)設(shè)備包括：車位信息處理計(jì)算機(jī)，車位信息檢測(cè)系統(tǒng)，泊車引導(dǎo)電子顯示屏，語音提示設(shè)備；</p><p>　　(6)停車場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備包括：監(jiān)控?cái)z像頭，視頻卡，顯示器，聲光報(bào)警裝置；</p><p>　　(7)其他設(shè)備包括；照明設(shè)備，通風(fēng)設(shè)備，消防設(shè)備等。</p&

84、gt;<p>　　3.5.2系統(tǒng)設(shè)備功能</p><p>　　入口設(shè)備是車輛進(jìn)入停車場(chǎng)(停車)過程中所使用設(shè)備的集合。其應(yīng)具備的功能包括車輛檢測(cè)、發(fā)卡、讀卡、攝取車輛圖像信息、控制車輛進(jìn)場(chǎng)、顯示停車位信息等。其核心功能是車輛檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)車輛到來，管理介質(zhì)識(shí)別設(shè)備獲得用戶在管理系統(tǒng)中的身份標(biāo)識(shí)，攝像設(shè)備獲取車輛的相關(guān)特征信息，檢驗(yàn)用戶是否具有存車的權(quán)限并通過相關(guān)設(shè)備控制用戶的存車行為。</p&g

85、t;<p>　　出口設(shè)備是車輛駛離停車場(chǎng)(取車)過程中使用的設(shè)備的集合。其功能包括檢測(cè)車輛、讀卡、車輛特征信息匹配、通過電動(dòng)欄桿控制車輛出場(chǎng)等。其設(shè)備的核心功能是通過管理介質(zhì)識(shí)別設(shè)備獲得用戶車輛在管理系統(tǒng)中的身份標(biāo)識(shí)，獲取車輛的相關(guān)特征信息，將車輛入場(chǎng)和出場(chǎng)車輛特征信息進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)用戶是否具有取車的權(quán)限，控制用戶的取車行為。用戶收費(fèi)管理設(shè)備是停車場(chǎng)管理系統(tǒng)底層硬件設(shè)備的控制中心，負(fù)責(zé)所有底層硬件設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)、數(shù)據(jù)通信及控

86、制功能。用戶收費(fèi)管理設(shè)備作為系統(tǒng)前端應(yīng)用軟件的運(yùn)行平臺(tái)，應(yīng)為管理者提供友好的管理系統(tǒng)界面，顯示設(shè)備運(yùn)行情況和停車場(chǎng)管理信息，負(fù)責(zé)停車計(jì)費(fèi)收費(fèi)，執(zhí)行用戶發(fā)出的管理命令，給出口設(shè)備下發(fā)控制信息。通過停車費(fèi)用金額顯示器、票據(jù)打印機(jī)等配套設(shè)備，收費(fèi)終端可以完成停車交易的結(jié)算功能。數(shù)據(jù)處理設(shè)備是系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和數(shù)據(jù)處理的硬件平臺(tái)，其功能是保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保證管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、車輛特征信息數(shù)據(jù)、以及泊車路徑信息等被安全可靠的存儲(chǔ)和查