智能停车场管理系统在奥林匹克森林公园中的应用

     项目背景 

    奥林匹克公园面积约1215公顷，其中包括760公顷的森林绿地，占地50公顷的中华民族博物馆以及占地405公顷的展览馆、体育场及奥运村。奥林匹克公园是北京举办2008年奥运会的心脏，容纳了44%的奥运会比赛场馆，共有14个，这些场馆可进行15个项目的比赛，其中有4个比赛场馆设在展览馆内。 

    奥林匹克公园需要进行停车管理的地面公共停车场8处；分别分布在安立路、北五环等市政主路旁边奥林匹克公园的外围入园通道旁；另外，在公园各个车行主出入口也要进行有效的车辆进出管理，根据图纸统计总共所要进行的出入口共26个。

    停车管理需求 

    停车管理需求一：车辆停放收费管理需求 

    奥林匹克公园的停车场为收费停车场；如何提高收费人员的工作效率，节省人力和各种社会资源，防止停车费用流失并增加管理效益，争取获得最大的投资回报率是奥林匹克公园解决停车管理的第二个需求。 

    停车管理需求二：车辆进出场和停放安全需求 

    这些进出通道既相互独立又有车道彼此连通。特点为车道多、弯道多，车辆行驶过程中的事故隐患很多；加上奥林匹克公园的人员密集而混杂；对进入奥林匹克公园车辆的停车安全造成了很大的安全隐患。 

    如何解决车辆停车管理的安全，达到北京市交通管理局对奥运交通的管理的要求，要对进入奥林匹克公园的车辆必须有有效的记录，以便万一出现事故有据可查。防止车辆在停放过程中发生挂蹭、被盗、人为毁坏和车主停车时的人身安全问题以及提高在出现这些问题时及时处理和反应控制能力，进一步保证进入奥林匹克公园车辆进库和停放安全问题是奥林匹克公园解决停车管理的第二个需求。

    总体设计原则 

    按照北京奥林匹克公园停车场监控系统设计招标书要求，我们以“可靠、先进、经济、实用”作为系统设计的指导思想。
安全可靠性：所有设备选用技术性能优良的国内外知名品牌产品，中心设备以工业控制计算机为主，确保在本地大气条件下平均无故障时间（MTBF）不小于10000小时，所有设备符合IP65等级，能够确保24*7不间断运行的要求。 

    技术先进性: 利用先进的数字化技术，确保信息传输、保存的可兼容性，以适应未来的技术发展的可能要求；利用计算机软件技术，将系统模块化，保证处理数据的高效率；利用计算机网络技术，确保停车信息的网络化、标准化，整个停车管理系统可随时进行扩充，以适应北京奥林匹克公园扩展后的要求。通过设备的升级、计算机硬件的升级及软件升级可保证系统五至十年不落后。
    经济合理性：系统的设计在性能价格比方面充分体现系统的合理性，在保证先进性，满足用户需求的同时，以提高工作效率，节省人力和各种资源为目标进行工程设计，充分考虑系统的实用、适用和效益，争取获得最大的投资回报率 
    标准化：设计及其实施按照国家和地方的有关标准进行。选用的系统设备、产品和软件尽可能符合工业标准或主流，同时开放数据接口，可以与其它系统进行互联，实现奥林匹克公园安防一体化管理。
    结构化和可扩充性：系统的总体结构将是结构化和模块化的，具有很好的兼容性和可扩充性，既可使不同厂商的设备产品综合在一个系统中，又可使系统能在日后得以方便地扩充。
    管理简单：全面综合优化、优选，强调以人为本，系统易学易用，实现现代管理。 

    系统设置 

    在本项目中，对于有多个进出口的中、大型停车场系统我们采用基于以太网的C/S（客户机/服务器）型网络结构，对整个停车场管理系统实现集散式管理，系统管理中心设置在中控室内，在中控室内放一台数据服务器，实现系统数据的集中管理与共享，同时设置备份服务器一台以便在网络发生故障时自动切换，确保系统的稳定性。系统管理中心另设置一台发行管理工作站，对卡片进行发行及管理，在园区出入口和各停车场出口配置相应的收费管理工作站，完成对智能终端的管理和临时停车费的收取。 

    系统采用光纤传输介质，系统服务器与交换机（或集线器）、各工作站与交换机（或集线器）或电脑与电脑之间连接数据传输量较大且距离较远，所以建议采用光纤连接。 

    各管理工作站与其下位智能终端之间通过两芯屏蔽双绞线联接,完成数据传输及共享。

    系统组成 

    停车场收费管理系统一般由管理工作站、管理软件、智能终端、临时卡计费器、RS485通讯卡、智能感应卡和道闸等组成。 

    系统结构 

    基于以太网的C/S（客户机/服务器）型网络结构，对整个停车场管理系统实现集散式管理。既可以单系统独立脱机运行，系统连网后又可以统一管理。

    停车场入口工作流程 

    入口出卡读卡子系统主要由入口发卡机、感应读卡器、自动栏杆机、车辆检测器、剩余车位指示屏、地感线圈等设备组成，入口为无人值守工作状态，当车辆行至入口第一组感应线圈（发卡机前），系统启动出卡机、自动感应读卡机及车辆检测器进入工作状态，中文语音提示用户如何操作进入车场入口（如：欢迎光临，有卡请读卡，无卡请取卡）。用户亦可看到发卡机前面板上显示屏的中英文提示信息。

    临时卡用户入场流程： 

    用户按下取卡按钮后，出卡机迅速出卡，用户取卡后闸杆机自动升起闸杆放行，车辆进入停车。发卡信息将驱动摄像机采集车辆图像信息并将此次操作的数据信息和图像信息自动保存到管理数据库中。车辆驶过第二组感应线圈（闸杆下）后闸杆自动放下，同时出卡机、自动感应读卡器复位进入待机状态。如果发卡机发出的卡卡超时不取，则该卡作废并自动回收，超时时间参数管理服务器进行统一设置。当入口控制系统出现出卡等故障情况时可以报警，由值班人员维护。
 
    工作人员固定卡用户入场流程： 

    用户将感应卡放在10-15厘米有效读卡范围内，固定卡识别有效后闸杆机自动升起闸杆放行车辆进入停车，读取有效卡信息将驱动摄像机采集车辆图像信息并将此次操作的数据信息和图像信息自动保存到管理数据库中。车辆驶过第二组感应线圈（闸杆下）后闸杆自动放下，同时出卡机、自动感应读卡器复位进入待机状态。当入口控制系统出现读卡故障等情况时可以报警，由值班人员维护。

    入口LED剩余车位指示子系统流程 

    A、当驾驶员驾车驶至停车场入口时，将会在路面设置的剩余车位显示屏上看到即将进入停车场的总车位剩余情况，有多少个空余车位，以决定是否在本车场停车；当该停车场位满时，显示屏显示“本停车场已满位，请停到**停车场”，如果本停车场没有停满车辆，则显示屏显示停车场的实际剩余车位数。
    当车驶入车场时通过入口地感线圈感知该车已进入。入口数字式车辆检测器将告知区域控制器，区域控制器将做出判断车位数量减1，同时在屏幕上显示此车场新的车位数据。
    B、当车辆从停放车辆的区域驶出时，出口地感线圈通过车辆检测器将此信息告知区域控制器，区域控制器通过数据处理，将在各自入口处的显示屏上已停车辆数量减去一个，同时将空余车位数量加一个，以保证正确显示车位信息。

    图像对比系统流程 

    入口处：当车辆到达入口处时，埋在车道上的探测线圈将信号通过车辆检测器启动摄像系统进入工作状态。车辆读卡或取卡同时摄像机开始工作；摄像机在0.2秒内完成图像拍摄工作，拍摄数量为5-10帧图像，通过高效的视频捕捉对比技术，系统自动甑别对比所拍摄的图片进行分析，在该组图像数据中自动选取最清晰的一张自动上传到图像数据服务器中完成工作，此时挡车器自动开启，车辆放行入场。车辆通过埋在挡车器下的安全线圈后，档车器自动关闭。同时，泛光灯及摄像系统恢复到原来的静止状态，等待下一次工作。 

    出口处：当车辆到达出口处时，埋在车道上的探测线圈将信号通过车辆检测器启动摄像系统进入工作状态。摄像机开始工作；摄像机在0.2秒内完成图像拍摄工作，摄像机在0.2秒内完成图像拍摄工作，拍摄数量为5-10帧图像，通过高效的视频捕捉对比技术，系统自动甑别对比所拍摄的图片进行分析，在该组图像数据中自动选取最清晰的一张自动上传到图像数据服务器中，该图像同时在出口比对窗口上显示。于此同时，软件图像比对窗口同时从图像数据服务器中调出该车入场时所拍摄保存的进场车辆图片让停车管理人员进行比对，车辆管理人员确认后，控制档车器打开，放行出场。若进出场车辆图像不一致，车管员进行干预。 

    出场车辆通过埋在档车器下的探测线圈后，档车器自动关闭。同时，泛光灯及摄像系统恢复到原来的静止状态，等待下一次工作。 

    该系统有防止长期车辆未出场再次出场的功能。通过图象记录和身份识别感应卡严格核对出入场的车辆，保障了停车场内车辆的安全性，有效地防止了盗车。 

    停车场出口工作流程 

    当车辆到达出口处时，车辆检测器探知车辆的存在后，启动出口设备。 

    固定卡工作车辆或储值卡出场：固定卡工作车辆出场，车辆直接到出口读卡器10-15厘米有效范围内刷卡，系统确认卡片有效性，车辆管理员进行图像对比，如车号、车型、车身颜色对比符合后，进行放行作业；
    临时卡业主车辆出场：临时车辆出场，车辆到出口，将卡交给管理员，收费管理人员在收费读卡器上刷卡进行缴费记录，同时车辆管理员进行图像对比，如车号、车型、车身颜色对比符合后，进行放行作业；

    设备布置与系统布线 

    系统的各个设备必须合理布置，以保证车辆出入顺畅与管理方便。设备布置示意图如下：

    管理软件功能简介 

    对于值班管理人员（操作员），上班时首先需要进行上班登录，下班时需要进行换班操作。 

    停车场系统的软件界面有菜单栏和快捷工具栏，如图9-1所示：
菜单栏中有“系统管理”、“出入管理”、“联机通讯”、“查询报表”、“辅助管理”、“窗口”、“帮助”菜单，快捷工具栏中有“上班登录”、“出入管理”、“读写器设置”、“读取记录”、 “卡片检测”、 “系统设置”、“帮助”和“退出系统”快捷按钮。
    在系统主菜单的下拉菜单中，显亮的字符为当前可以执行功能命令，灰暗的字符为目前不能执行的功能命令。
    F1键为帮助键，随时按下F1键，在屏幕上会出现帮助窗口。