汽车自动化停车场管理系统设计

1、四川工业学院学报J ou r nal of Sic h ua n U ni ve rsi t y of Sci e nce a n d Tec h nology文章编号:100025722(20030420062204 收到日期:2002212227作者简介:孙仁云(19652,男,四川省开江县人,西华大学汽车与交通工程系副教授,在职博士研究生,主要从事汽车性能测试与电子控制技术方面研究。汽车自动化停车场管理系统设计孙仁云,郑军(西华大学汽车与交通工程系,四川成都610039摘要:根据停车场信息管理要求,以VisuaL Basic 6.0为开发工具、Windows 为操作平台,设计了能实现停车

2、场车辆出入的监控与管理、停车信息登记、存储、更新、查询、停车收费、打印报表、IC 卡及工作人员管理等功能的自动化管理系统,通过485接口实现PC 机与下位单片机系统之间的数据传输。作者阐述了系统的硬件设计、软件设计、工作流程及IC 卡管理,系统运作需求人员少。通过配置远距离通讯网络接口可以与国际互联网连接,形成多停车场的网络化管理。关键词:自动化停车场;智能系统;管理系统;IC 卡中图分类号:U46;U49117+1文献标识码:A随着汽车的社会保有量不断增加,汽车停车场的数量将随之增加,规模不断扩大,这给各停车场的车辆管理(停车效率、停车安全提出了新的挑战,停车场的自动化(智能化管理是发展的必

3、然趋势。但目前真正使用自动化管理系统或智能化管理系统的停车场很少,这类管理系统产品也很少。作者设计了一套自动化的停车场管理系统,采用非接触式IC 卡技术与计算机数据库管理技术相结合,对车辆进出停车场、安全、停车收费以及管理人员等进行管理。具有自动化程度高、防作弊、管理效率高以及网络扩展性强等主要性能特点。1系统硬件组成及IC 卡管理111系统组成系统主要由入口管理与控制子系统、管理与控制中心、出口管理与控制子系统三部分组成,其硬件结构框图如图1所示。11111入口管理与控制子系统该子系统为单片机系统,通过485接口同管理与控制中心进行数据交换,入口控制器完成入口子系统的全面管理与协调工作,并同

4、管理与控制中心进行通信。车辆检测器检测是否有车辆进入,如有,则提示用户按键取卡(或专人发卡,入口监控系统开始工作对车辆进行摄像,操作人员通过图像获取车牌号,并将车牌号送入该客户的IC 卡内。在IC 卡读写器上读卡和写入车牌号,并开始记录时间。对讲器用于同中心管理人员对话。办完这些手续后,入口控制器发出指令给自动道闸执行机构升起闸杆,车辆驶入指示器上提示的车位停车。车辆驶过道闸后,发出落杆指令使闸杆自动落下。11112管理与控制中心管理与控制中心是整个系统的核心部分,完成对入口、出口、计时、计费、安全、IC 卡、财务等的全面管理、控制以及协调工作,选用奔腾III 及其以上的PC 机系统。车位检测

5、器检测车库的车位使用情况,并指示哪些车位是空位可以停车;如果车位已停满,指示停车满位的标志,该指示牌位于车库的车辆入口处。入口监控系统通过入口摄像机摄下进库停车车辆的图像与车牌号,并与入口子系统传来的卡号等数据一道作为该车辆的档案数据存于中心的计算机中。发卡系统对发出去IC 卡进行管理。出口监控系统通过出口摄像机摄下出库车辆的图像与车牌号,并结合档案保存的数据和出口控制器送来的数据进行判断确认,以保证车辆的安全。客户的票据通过管理人员在打印机上打印输出。中心的对讲机主要供管理人员与车主进行语音交流。在管理与控制中心配置远距离通讯网络接口可以与国际互联网连接,形成大规模网络化管理的停车场。111

6、13出口控制子系统该子系统为单片系统,通过485接口同管理与控制中心进行数据交换,出口控制器完成出口子系统的全面管理与协调工作,并同管理与控制中心进行通信。车辆检测器检测是否有车辆希望驶出停车场,如有,则出口控制器与中心交换数据,启动出口监控系统摄像获得车辆的图像与车牌号;提示用户在IC 卡读写器上读卡,取停车结束时间,并置IC 卡中的车牌号为原始值,计算出所收费用和余额(会员卡显示在收费显示屏上;IC 卡回收器收回用户的IC 卡;当缴费手续完成以及与中心档案数据对比无误后,出口控制器向自动道闸执行机构发出指令升起闸杆,车辆驶出停车场。车辆驶过道闸后,发出落杆指令使闸杆自动落下。1.2IC 卡

7、管理IC 卡的管理主要包括内部IC 卡和停车IC 卡管理两个部分。内部IC 卡是对内部职工使用管理系统权限而言的;停车IC 卡是对外来停车场停车用户进行管理所使用的IC 卡。1.2.1内部管理卡内部管理卡主要使用高级授权卡和操作卡两种。(1高级授权卡:该卡在管理系统中具有最高权限,使用该授权卡登记进入系统后可以发行操作卡,并可进行系统所有的操作,如IC 卡的管理、查询、报表管理、数据备份等操作。(2操作卡:主要是收费管理操作人员进入系统所使用的卡,是这类人员的上岗凭证,也是他们的考勤卡,只能在操作卡的权限内使用。1.2.2停车管理卡停车管理卡主要使用临时停车用户卡和会员卡两种。(1临时停车用户

8、卡:此类IC 卡在用户进入停车场入口处领取,停车结束出场时交回。一般以现金支付停车费。(2会员卡:频繁到停车场停车且持卡时间在一个月或一个月以上的用户发给会员卡,会员卡用户一般应间隔一定时间预先存入一定数额的资金在管理系统中,每次停车后的停车费直接由其中扣除,费用不足者,当次现金支付或继续注入一定资金,继续作为会员使用,或收回会员卡,以后按临时停车处理。IC 卡采用非接触式IC 卡 ,读写距离在10100mm 之内。2工作流程如图2所示是本系统车辆进出场管理的工作流程图。(1车辆进场:临时停车驾驶员必须取卡或向专职人员索取IC 卡,然后进行读卡、系统获取用户信息以及停车到位。会员卡停车时经读卡

9、器读卡并判断卡的有效性,如果卡有效,则获取用户信息以及停车到位;若为无效卡,则显示屏上会提示车主会员卡的金额不足或者卡使用不正确等原因,要求车主加卡(也可在36第22卷第4期孙仁云等:汽车自动化停车场管理系统设计出场时完成或使用临时卡。(2车辆出场:临时卡停车出场时,在完成缴费后,车主的IC 卡需收回。会员卡停车不收回会员卡,判断卡的有效性,如卡有效,则放行;否则,不允许放行;在经费不足时必须加卡充值。在资料对比中,发现资料不符的不允许放行,并发出警报,锁死道闸,只有人工排除警报并恢复正常工作之后,道闸才能正常开启放行。3系统模块软件设计根据硬件结构组成与分布,本系统软件主要包括三大部分:控制

10、中心管理与控制软件、入口管理与控制子系统软件和出口管理与控制子系统软件。311控制中心管理与控制软件该部分软件运行于PC 机的Windows 操作平台,以面向对象化的VB 编写,中文菜单显示,界面清晰友好,功能强大,内容丰富。在线帮助功能,提供在运行过程中可能出现的部分疑难问题和提示,方便操作管理人员操作。模块结构与流程如图3所示。3.1.1操作登记主要从操作安全性、数据有效性、可靠性考虑,以保证停车场和用户的利益。包括操作人员上班登记、授权登记以及新增操作人员三项任务。上班登记或授权登完成进入系统之后,系统自动将其变为换班登记或取消登记。系统中设置两类权限:低级别和高级别。低级别权限对系统一

11、部分常规的管理功能进行操作(如查阅操作人员的信息,对出入车辆进行登记、查寻等出入管理;高级别权限在此系统中只有一个,他可以对停车场全部情况进行查询、IC 卡管理、数据库管理以及管理人员的增减等等。3.1.2出入管理该模块主要是对出入车辆进行管理。对于进入车辆,计算机会显示车辆进入停车场的时间、车牌、车型及摄像图像、停放车位及用户类型;对于车牌号码中省份输入,直接由省份简称选择器(窗口选取。持会员卡用户还会显示出有关车主、驾驶员、联系电话、车主地址、卡上余额等信息。当车辆登记后,将这些信息存入计算机“停车场数据库”中进行保存。当场内车辆离开时,计算机会调出车辆的信息并显示,检查车辆信息是否与该车

12、相符,并自动计算出停放时间、所需金额。手续完成,并车辆检查无误后,发出升起道闸闸杆指令等。3.1.3IC 卡管理该模块对IC 卡进行管理,包括发行IC 卡管理、IC 卡检测、加卡服务、注销IC 卡、初始化IC 卡、IC 卡挂失、IC 卡查询等。初始化IC 卡直接对IC 卡进行操作,并将信息载入数据库中,建立一项新的用户信息保存下来;注销IC 卡针对用户由于种种原因失去了卡(会员卡,为了保护自己汽车的安全以及卡上金额的完整化而开发的这项功能;加卡服务只针对会员卡用户,当用户卡上的金额少于5元时,系统将提醒用户“加卡”;发行IC 卡管理对新会员卡用户的发卡进行操作和管理。31114联机通讯主要是对

13、控制中心与出入管理与控制系统之间数据交换的协调和管理,如对控制器进行初始化、读取数据(记录、读取(或加载时间、读取(或加载标准、车辆到位信息、道闸操控指令、对讲数据及收费数据传输等。31115信息查询与报表管理信息查寻可对卡上的金额、用户使用情况以及停车位置进行查寻。为方便用户,查寻支持模糊查寻,用户在对自己停车情况不清楚时,只需告诉管理员部分信息,计算机可以把满足条件的所有信息检索出来,供用户选择,最终查到自己需要的信息。报表管理主要完成收费日报表、收费月报表和收费年报表的查询、统计和输出,并按时间升序排列,每页有页标。出场车辆缴费后打印输出缴费收据。31116数据库管理与系统单元数据库管理

14、完成数据库备份、恢复、维护、优化、清除等功能。系统单元包括系统设置、系统说明、更改密码、更改公司名、进行C >命令提示符、操作人员管理以及退出系统等操作功能。312出入口管理与控制软件这两部分在上电之后就不停地对前端设备进行巡回检测、查询和判断,对有用信息进行简单加工处理,并通过485接口与PC 机进行数据交换;接收PC 机对46四川工业学院学报2003年数据经过分析和处理后发出的指令,对执行机构发出操作指令执行相关动作。其执行流程如图4所示 。4结束语作者设计的汽车自动化停车场管理系统,采用非接触式IC 卡技术与计算机数据库管理技术相结合,对车辆进出停车场、安全、停车收费及操作人员等进

15、行管理,适用于中型及其以上规模的自动化停车场管理。其主要特色体现在以下几个方面;(1采用计算机控制和数据处理技术,自动化程度高,控制准确。(2采用IC 卡技术,防伪性好。停车的车辆拥有一个具有唯一序列号的IC 卡,该序列号不能更改;操作时采用双向验证机制和多重加密技术,唯一识别,无法伪造仿制,只有该系统发行认可的IC 卡才能识别认可。(3道闸根据车辆的通行情况自动升起和降落,且具有防砸车功能。(4停车收费由系统统计确认,防止非法修改和越权查阅资料,杜绝了人为操作引起的失误和作弊,保障投资者和消费者的利益。(5采用计算机网络通讯、标准的工业控制系统结构硬件与软件相结合的管理方法,在Windows

16、 操作平台下运行,提供在线帮助,网络扩展性强,方便灵活,管理效率高;还可根据用户的不同要求配置不同规模和功能的系统。参考文献1杨样妹1自动化停车场管理系统J .汽车运输,1999,(6.2李界家,等1智能停车场技术及发展趋势J 1房材与应用,2002,30(413张正华1在VB 下智能仪表和PC 机之间的数值通信J 1电子工程师,2001,27(114陈俊源1活用Visual Basic5.0(中文牌数据库编程M .北京:清华大学出版社,199815周珂伟1Visual Basic6.0数据库开发学习教程M .北京:北京大学出版社,200016黄卫,等.智能运输系统(ITS 概论M .北京:人

17、民交通出版社,19991Design of Automotive Management System for Automobile ParkSUN Ren 2yun ,ZHEN G J un(Dept.of Automobile &Traffic Engineering ,Xihua University ,Chengdu 610039,Sichuan China Abstract :According to the demand for park information management ,an automotive management system is the develo

18、ped which takes Visual Basic610as the developing tool and windows as operating platform.And the system can fulfill those functions such as watching &management of a motor vehicle driven in and out ,register ,saving ,renew and index of park information ,collecting fees from coming park vehicle ,printing report forms ,management of IC card and operatos.The data transmission between a PC computer and Single Chip Chip Microcomputer can be completed by standard interface 485.In this paper ,the design of hardware and software and work flow diagram and management of the IC card are