智能停车场管理系统设计方案

【摘要】：随着市民生活水平的提高，城市框架结构的拓展，机动车持续增长，停车供求矛盾越来越突出。市区尤其是主城区“停车难”问题已成为制约城市运行效率、影响市民生活品质的最突出问题。本文简介了停车场管理系统的出入口控制系统、车位引导系统、反向查询系统、机电设备监控系统

【关键词】：停车场；智能；设计方案

中图分类号： S611 文献标识码： A

拟建的地下停车库项目位于杭州市中心。该区域为杭州主城区核心区域，是杭州政治、文化、金融、医疗、旅游的中心，聚集了行政办公、商业、旅游、大型居住区等大量人流和车流。原有的地面停车场除了满足行政办公、会议停车的需要外，还承担着旅游公交换乘的要求，停车压力巨大，迫切需要建设公共停车场（库），缓解“停车难”。

本项目为地下停车场项目，用地面积约12573.4m2平方米，总建筑面积为14613.69 m2，地下两层结构。建成后地下两层共有810个停车位。地下车库共设置两个双向通行的车行出入口。

一．总体设计

本工程弱电系统设计范围包括：出入口控制系统、车位引导系统、反向查询系统、机电设备监控系统。

出入口控制系统设计为基于全视频识别的免取卡通行控制和收费系统，车辆驶入通道后，触发地感线圈，车辆识别摄像机进行拍照，图像识别系统识别车辆号牌、车型、颜色等信息，并上传服务器。在采集、存储车辆进场信息的同时，由管理系统根据当前停车场空余车位情况，为进场车辆分配一个最佳停车位置，并通过车位引导系统引导信息，引导车辆停车。车辆离开时，可根据识别的车辆信息与存储的车辆信息进行比对，收费并放行。

车位引导系统通过入口信息屏、分层信息屏和分区信息屏，显示停车场及各分层分区剩余车位信息，当车辆进入后，车主根据LED引导屏上指示的方向行车，将车辆引导到所分配的车位。在车位上方安装有车位监控相机，用于识别并显示车位状态信息。作为数据采集模块的监控相机与中央控制模块（多路视频终端、中心服务器等）相连接，实现车辆状态的及时更新和现场监控。

通过安装在停车场入口处的终端查询机输入自己汽车的车牌，查询机接收指令后会调取服务器的数据，并在屏幕上显示车主当前所在的停车场地图，地图上会标明车主所处位子和其车辆所停放的位子，并根据停车场总体路线情况选择一条最佳取车路线显示在该停车场地图上，从而引导车主取车。

二．出入口控制系统设计

基于全视频的出入口控制系统，车辆进、出停车场时，系统通过高清摄像机抓拍车辆照片，利用基于图像识别的收费系统对通道进、出的车辆，识别其车牌、车型及颜色等信息，判断车辆进出场的权限及车辆的停放时间和所需缴纳的费用。

图1 出入口控制系统图

出入口控制系统由前端子系统、传输子系统、中心子系统组成。主要设备有出入口抓拍单元（由抓拍摄像机、智能补光灯、成像控制软件组成），补光单元、车辆检测器，LED显示器组成。无论是环境照度比较低的情况下（例如夜晚），还是在强光照射下（例如晴天正午），系统均可自动调整抓拍摄像机的成像模式，使用软硬件结合的方法控制图像的曝光，保证车牌成像清晰度，有利于人工辨认和机器自动识别车辆牌照信息。

图2 出入口设备布置示意图

在停车场入口，利用地感线圈探测车辆的出现．当有车辆进入停车场时，地感线圈发

出信号，触发相机拍照，捕捉照片，与此同时，启动图像识别系统进行图像识别，采用分类合成图像识别算法对图像进行处理，获取车牌号码，并将车牌信息和进入时间存入数据库．地感线圈信号同时会触发门禁控制机抬起通行干，放行车辆，整个流程见图3。

图3 车辆进出流程图

基于图像识别的出入口控制系统，免除了车辆进出停车场的取卡、刷卡、还卡程序，提高了通行效率，避免了出入口的堵车对周边道路交通的影响。

三．车位引导系统设计

浙江省人民大会堂停车场作为一个大型的公共停车场，设计为地下二层结构，有近千个车位。为了合理引导进入停车场的车辆顺利停泊，避免车辆在停车场内的无序流动，一套直观、完整、实用的车位引导系统，可以给驾驶员一个愉快的停车体验。

车位引导与反向寻车系统是将机械、先进的遥感技术、电子计算机、自控设备、智能IC卡技术和智能算法技术有机的结合起来，可实现车辆出入管理、自动计费存储数据、车位引导与反向寻车等功能。本系统提高了停车场的信息化、智能化管理水平，给车主提供一种更加安全、舒适、方便、快捷和开放的环境，实现停车场运行的高效化、节能化、环保化，降低管理人员成本、节省停车时间，使停车场形象更加完美。

引导部分主要由：数据采集模块（包括车位监控相机、车位引导灯等）、中央控制模块（包括多路视频终端、中心服务器等）、数据库服务器、信息模块（包括室内引导屏等）组成。

图4 车位引导与反向寻车系统图

车辆在驶入停车场前，可根据通道前的室外显示屏，了解停车场内的车位空闲状况。车辆进入停车场入口时，在系统识别车辆信息后，由停车管理系统根据欲停车的车型和空闲车位分布情况，分配一个最佳车位，将分配车位及行车提示显示在引导屏上。同时开启行车路线的指示灯或引导屏。驾驶员在车位引导引导屏（指示灯）的引导下，将车行驶到指定的车位上。

图5 车位引导效果图

基于视频的车位状态检测系统，利用安装在车位上方的高清摄像机拍摄停车位照片，由“多路视频终端”进行车位检测和车牌识别，并将识别结果上传数据库服务器，以便及时更新并车位空闲信息，同时储存车位停放的车辆信息，方便出场时的反向寻车。

四．反向查询系统设计

对于采用车位引导系统的大型停车场，用户在返回停车场取车时，往往很难找到自己的停车位置，在车库内的无目的寻找，会增加发生事故的风险，增加车库的管理难度。为此设立反向查询系统，可以提高车主寻车效率，提升停车场管理水平。

自助查终端机安装在电梯厅、楼梯口及人员通道处，车主进入停车场取车前，通过任一查询机即可根据车牌号码查询自己的车辆状态、所停位置。系统支持模糊查询，如果车主只记住了自己车牌号码的一部分，可根据车牌号码其中几位查询，查询机列出匹配车牌，用户通过查询关联实时视频预览图像，进一步确认当前的查看是否为自己所要查询的车辆，并可规划最优路线。

图6 车位反向查询

一旦确定车辆，并由系统规划出最优的寻车路线，按照指示的路线车主可以最快速的寻找到自己的车辆。车辆驶出车位后，车位状态检测系统会更新当前车位状态信息，户外及室内的信息指示屏会自动将当前位置的空车位数增加1。

五．智能停车场系统实施中的几个问题

1.视频识别效率

基于视频的智能停车场管理系统，一个关键技术是视频识别的速度和准确率。在停车场入口处，目前的拍照和图像识别系统可以实现10ms-100ms内车牌识别准确率大于98%。对于无法识别车牌信息的车辆，软件系统会根据车型及颜色进行匹配，由收费员进行辅助识别。

停车位上方的车位检测摄像机所拍摄的图片及视频，由前端的多路视频终端处理，并将更新信息上传服务器，可以减少服务器的处理和存储压力，做到监控和检测合二为一。

视频设备厂家一般提供有平台管理软件，可以实现对设备的管理，并提供与停车场管理系统的接口。

2.车主的自主停车

基于视频的车位引导系统在实现泊车引导的同时，要有一定的智能性和灵活性。通过装在停车场通道及转弯处的摄像机，实时抓拍车辆行驶图片，识别车辆信息，根据当前位置及车位空闲状态，及时更新引导信息，实现动态智能引导。

当车辆进入车位后，通过停车位上方的车位检测摄像机所拍摄的图片，确定车辆停放位置，上传服务器，实现车位状态和车辆信息的对应，方便反向查询。

3.会议和换乘的收费问题

该地下停车场承担着公交换乘停车、会议停车、行政中心停车及社会停车的多重功能，对于不同性质停车收费管理，可以采用车牌、时间预设等方式。采用全视频免取卡的通行管理方式，可以有效地提高通行效率，避免不必要的出入通拥堵。

参考文献

【1】海康威视产品手册