地下停车场信息管理系统研究.doc

研究生学位论文写作规范(修订版)研究生院 编2014年3月修订1前言前言随着我国社会经济的进步和发展、城市经济的不断繁荣、人们生活水平逐步提高,汽车尤其是小轿车和商务车作为交通工具已逐渐成为人们日常生活中不可或缺的必需品。截至2012年底,全国机动车保有量已达2.4亿辆,其中汽车的保有量1.2亿辆,年增长达1510万辆,增长量超过1999年底全国汽车的保有量。有18个大中城市汽车保有量超过了百万。汽车数量的增长使国内很多城市出现了占道停车与违章停车等现象,从而进一步加剧交通阻塞,导致交通事故上升。我国汽车拥有量的急剧增加,对停车场的车辆管理水平的要求也越来越高为了提高停车场使用效率,方便车主使用,设计的地下智能停车场系统主要基于计算机网络、单片机、数据库、无源UHF-RFID、超声波和红外光电检测技术等,适用于地面和多层地下停车场。计算机间及单片机与计算机之间采用以太网方式连接。系统软件部分采用B/S架构,服务器技术使用Apache+PHP+MySQL。系统采用“就近及均衡原则”分配停车位,通过Dijkstra最短路径算法,对每辆进入的车辆引导到空闲车位。硬件部分基于无源UHF-RFID技术,通过远程RFID读卡器设备,对停车场内的车辆进行定位和状态的检测和监控。通过编程实现车位引导功能,并配合软件部分实现车主的反向寻车功能。通过模拟下位机数据发送,模拟了停车场内各类可能发生的情况,以此对系统上位机各功能模块进行了测试。经过实验测试,该系统方案能够完成地下智能停车场系统所设计的各项基本功能。由于该系统可在各种移动设备上使用、可实时监测停车场内的情况、为司机提供了实时的信息以及高效的服务等特点,为以后的地下智能停车场系统设计方案提供了参考,具有广阔的应用发展空间。I目录目录1 绪论11.1 课题背景、目的和意义11.2 研究内容31.3 智能地下停车场信息管理系统概述42 城市地下停车场简介62.1城市地下停车场发展概况62.2城市地下停车场信息化管理系统现状62.2.1 管理系统的构成72.2.2 车辆出入管理系统实现方法92.3城市地下停车场信息化管理系统发展趋势103 城市地下停车场信息管理系统需求分析113.1 系统设计分析113.1.1 系统总体设计123.1.2 流程图133.1.3 系统开发的设计思想153.1.4 系统功能模块划分163.2 系统功能分析163.3 系统技术要点214 城市地下停车场信息管理系统实现234.1 系统管理子模块模块实现254.2 城市地下停车信息管理用户管理子模块实现264.3 停车场管理子模块实现284.4 收费标准管理子模块314.5 统计分析子系统324.6 IC 卡管理子系统354.7 系统登录及数据库设置模块的设计实现374.8 车位状态信息实时监测模块394.9 手持终端缴费模块405系统测试及总结465.1 测试过程465.2 系统总结52致谢55参考文献56附录G26参考文献29III1 绪论1 绪论1.1 课题背景、目的和意义汽车数量的增长使国内很多城市出现了占道停车与违章停车等现象,从而进一步加剧交通阻塞,导致交通事故上升。我国汽车拥有量的急剧增加,对停车场的车辆管理水平的要求也越来越高目前,现有的车辆管理和停车场控制系统大多采用人工管理和控制的方式实现,或者使用接触式IC卡进行进出控制。接触式IC卡由于其需要进行接触式认证这一天然缺点,只能完成出入口计费的基本功能,无法扩展更多的功能在停车场种类方面,现有停车场大多为老式的自停自走型的平面停车场,很少有新型的立体停车场,且现有的管理模式均较难应对新型立体停车场模式此外,现在的停车场也大多没有一个实时的信息发布平台发布实时车位空余信息、停车场位置、限高和收费等各项信息,如司机想知道停车场内是否有停车位置,只能亲自开车进入停车场内寻找才可得知。这样既浪费时间,也经常发生某些停车场拥塞,而附近的停车场还有剩余停车位的资源浪费现象。因此,目前的管理方式对庞大的私家车数量或者新型的立体停车场模式都有着很大的局限性。近年，中国的汽车保有量保持着高速增长的态势，在 1990-2003 年的 13年里，汽车保有量的年均增长率达到 12%，高出 GDP 两个百分点，其中家用汽车更是达到了 31%。预测显示，中国的汽车保有量在 2030 年将到达 3.15亿辆，其中家用汽车的比例将从 2003 年的 19%上升到 2030 年的 78%。据建设部调查，在汽车大增的同时，目前全国提供轿车停车的停车位缺口在 400万个以上。而近几年新增轿车每年在 200 万辆左右，按停车位与轿车数之比为 1：1.2 计算，每年需新增停车位 290 万个，才能满足停车位的需求。“停车难”的问题越来越严重的凸现出来。中国的智能停车场管理系统市场兴起在 2001 年，在目前这个阶段内，我们国家的很多品牌还处在一个初级的发展阶段，因此导致我们国家的市场上产生了较多的混乱，这些都会影响到我国的品牌发展和品牌的打造。从目前的市场发展趋势来看，目前我国的市场行为比较复杂，具体起来看大致可以表现为以下几个大的方面：首先就是我国目前这个方面的市场发展非常具有潜力，因为我们国家目前汽车的保有量是大幅增加的，而目前我国的停车站的数量却增加很慢，在很多大城市尤其出现了多车位少的问题。其车辆与车位的比例高达5：1，因此未来我国的智能化停车场信息管理平台具有很大的发展空间。市场上品牌繁杂，没有形成主流品牌，这也是市场发展不成熟的表现；产品可靠性较低，技术含量不高；专家指出，停车难是挑战，也是发展经济的机遇。 有关专家预测，随着我国私人汽车的迅猛发展，在未来几年内即将催生蕴藏巨大市场和商机的“停车经济”。从趋势上看，智能停车场管理系统应向更高程度的智能化、合理化、人性化方向发展。随着新世纪经济持续健康快速发展，以及我国加入WTO之后，私人购车高潮的来临，可以知道我国对于交通方面的需求和要求将会越来越高，交通状况提升之后，对于车辆方面的需求不断得到提升，而目前我国停车设施的数量非常有限，除此之外，停车设施的质量也非常低，因此这些停车设施的数量和质量会直接影响到我国城市的交通运行状况以及人们的生活品质。停车设施数量上的严重缺乏以及规划和布局的不合理将会导致这些都会对城市的综合竞争力构成影响。因此，从长远的发展眼光来看，城市的布局和结构需要进行重大调整，只有建立比较完善和健全的停车系统才能适应当前社会经济发展的需求，这些在当下都是十分紧迫和必要的。停车场管理系统是当代社会关于车辆收费以及设备管理非常重要的自动化系统和设备，这种系统是将各种机械、电气、电子、控制、智能IC卡等方面的技术进行结合，通过电脑来对车辆以及存储数据进行处理，这种系统是可以脱离网络自动运行的，在电脑出现故障的条件下仍然可以保证车辆正常运行，它是目前现代社会中非常理想的设施。停车场管理系统是随着公用收费停车场的诞生而逐步产生。它的出现克服了停车场人工收费方式中过程繁杂、通行效率低以及票款非正常流失等瓶颈问题。收费介质是停车场管理系统用来标识车辆的唯一标志，是停车场管理系统的重要技术特征，较集中反映系统的技术先进程度。停车场管理系统先后经历了磁卡、纸质磁卡、条形码以及非接触型收费介质等几个发展阶段。目前非接触型收费介质的使用，以非接触式IC卡、射频电子标识、车牌图像识别技术为代表，已经成为停车场管理系统最明显的技术发展方向。在使用先进的收费介质的同时，停车场管理系统的另一个技术发展方向是管理智能化。以智能化设备替代人工劳动，实现停车场车辆出入、场内监控以及收费等所有过程的完全无人化，是停车场管理系统智能化的理想目标。 随着人民生活水平的不断提高，电动自行车、电动摩托车逐渐取代自行车大学校园也由原来封闭式的红砖围墙改建成了通透式的低矮铁围栏，主干道由原来的单一车道变成了两车道，车辆出人频繁，犯罪分子也趁机混人校园这一公共场所伺机作案，电动车、自行车屡屡被盗，防不胜防，广大师生员工对此提心吊胆，极大地影响了工作和学习效率。坚持科学发展，建设平安校园，构建和谐社会是每个公民的心声。所以，在美化校园环境的同时，更应保障校园的和谐稳定，这样，广大师生员工的工作及学习才能有所保障。由此可见，在大学校园内建立相应的停车场是当务之急，例如在教工生活区、学生生活区、教学区、各大公共场所等修建大小不一的停车场，并派专人看守，按用途分类，制定不同的收费标准。另外一个方面来讲，针对目前关于自行车以及电动车长期滞留造成的停车位不够的问题，应该根据实际情况进行处理。对于停放超过半年以后的车辆，应该张贴罚单，并且在告示中声明要求在3个月内对该车进行认领，否则就做处理，对车辆进行没收。目前，伴随着校园内各种“开放式”“校园式”的发展，导致学校内的机动车不断增加，这些机动车存在着乱停乱放的问题，对学校的教学秩序以及学生的安全都会构成一定的影响，与此同时，还会给教职员工的生产和生活造成一定的不利。由于目前车辆的停放存在着过分分散的问题，这就会导致对于车辆的防范难度大大增加，由此会引起机动车不断被盗的现象。针对目前上述存在的问题，学校内的有关保安部门不断加大巡逻的力度，对目前混乱的交通秩序进行疏通，减少违法违章的情况，目前通过贴告示可以制止的行为有以下几种：第一种就是违章的车辆是禁止开入到禁区以内的；第二种就是专门针对在主干道上停车的情况；第三种就是停车对于交通会进行妨碍；第四种就是在路口停车会对交通产生十分恶劣的影响。第五种就是在绿地和绿色草坪进行停车，这样会对周围的环境造成一定的不利影响。因此通过对上述几种违规的停车行为进行处罚，从而来起到一定的警示和警告作用，通过这种大力处罚，可以将学校的关于停车的不良影响降低到最小。 另外，在当前我们最需要注意和当务之急的要求就是对人手进行规范的管理，需要建立规模不同的大小停车场。通过派出专人来进行管理，利用高度自动化的电气设备和机电设备来对停车站的安全进行有效管理。目前根据停车场应用的范围和途径可以将其分为“内部停车场”以及“外部停车场”两大类，内部的停车场主要是针对的一些长期进行租赁的车主和单位以及公司和个人，对于内部停车场应该限定的一定的范围，限制外人的进入。对于外部停车场就是可以对外开发，外部停车场对于使用的时限有所限制，因此这种内部和外部进行区分的做法可以保证停车场的使用达到最大化。在上班高峰期出入密度较大，对停车场设备可靠性及处理速度要求较高。公用停车场主要为临时 I生散客提供服务，有收费和免费之分，车场设施使用者通常是 f临时一次性使用者，数量多，时间短。建立停车场，方便外来办事的单位及个人，也有助于教职工解决停车难的问题，但更有利于学校以及保卫部门的统筹管理工作。1.2 研究内容建成统一标准的地下地下停车场信息管理系统，实现管理部门、停车场、用户三方的互动；实现全网自动化、城管管理平台中心化、停车场收费电子管理化、用户电子缴费智能化；实现城管与停车场管理的信息化管理，提高各项业务管理水平；实现全市城管信息集成，为领导管理提供在线式的支持；智能泊车信息化建设将是一个长期不断的过程，是随着单位的业务水平和管理需要而不断完善和提高的过程，不可能一步到位，整个系统将在“统筹规划、统一标准、互联互通、资源共享”的方针下，坚持“统一设计、统一维护、分期建设、逐步完善”的总体设计原则下进行。1.3 智能地下停车场信息管理系统概述作为目前一种新型化的停车场管理系统有很多应用知识尚处在初级阶段。目前许多管理系统中已经开始暴露出一些问题。这些问题主要表现在以下几个方面：首先是目前的一些管理系统在某些方面的设计还不够合理，这些设计还没有考虑到我国当前的发展需要，这些新型的停车场管理技术在实际的应用中还没有发挥出其优势，相反当前的这些先进的技术反倒成为了遏制管理系统发展的一个瓶颈和负面效应。比如说目前的管理系统大多都采用了非常先进的车牌识别技术以及车型识别技术来进行无人管理的收费方式和工作方式等等。在实际的应用和实际的使用过程当中，目前的这种新型的技术还不能够客服车牌锈蚀以及相应安装位置不正确的问题，因此造成了这种系统不断出现故障，从而影响了管理系统的正常运作和发挥。因此，在当前如果采用这种造价非常高的收费系统，是需要专门的管理人员对车辆的型号进行识别的，因此在手工操作的情况下才能保证系统有效而顺畅的运行。目前的一些厂家盲目使用一些新的技术，而没有考虑到实际的需求。在当前收费系统的不完善造成了在使用过程中出现了种种难以克服和解决的问题和困难。比如说远距离的读卡器出现了重大问题等等。在目前的一些情况下，读卡机以及与之配套的卡源可以将读卡器上的内容进行正确的识别和分析。目前一些床架将这种成本比较低的不停车收费系统当中的技术加以改造和移植，从而得到更高端的技术。在使用的过程中，由于停车场出口的位置所造成的局限性导致多个卡之间的无线电出现了一定程度的干扰，从而引起了许多系统之间的错误动作，这些都会造成停车收费系统的工作不完善，也会造成相应的逻辑错误和逻辑问题。在目前的实际规划和应用当中停车管理系统主要采用的是那种较为独立的管理体系，目前还不能实行大规模的联网功能，在整体上缺乏进行扩展的必要性。也即是目前的管理系统没有进行有效扩展成为一种多输入和多输出的系统，常常需要对相应的软件和设备进行更换，甚至还会造成比较大的资源方面的浪费。目前的停车场管理系统在收费介质类型方面还必须遵从独特的管理系统。尚不能达到一个卡多个用途的目的。停车场收费系统目前在中心管理部分没有配备读卡器和车辆检测设备，在某种程度上不具备较高的可靠性特点，因此目前的管理系统还没有掌握核心的技术。有一些厂家选用的关于停车场方面的设备，比如发卡机、读卡机等等在最开始的时候都不是专门的为停车场而设计的，这些都难以适应停车场温差变化大的特点，其次停车场还会产生一些高温度、高湿度、高污染、高电磁干扰等信号的恶劣环节。这些恶劣的环境就会造成目前的系统可靠性水平较低，从而造成事故频繁发生，整个系统难以维持正常的运行和运转。在目前有非常大的比例的停车场管理系统在投入的时候还没有得到很好的应用，系统本身在应用的时候出现了很大难以想象的问题，许多厂家通过对多套厂家的产品进行错乱的拼接，没有很好的将各个设备进行有效协调，从而导致在实际的运行过程中，故障频繁发生，设备的建设周期太长等等。随着科技的进步和人类文明的发展，智能停车场管理系统在住宅小区、大厦、机关单位的应用越来越普遍。而人们对停车场管理的要求也越来越高，智能化程度也越来越高，使用更加方便快捷，也给人类的生活带来了方便和快乐。 停车场管理系统是以计算机技术和现代控制理论为基础，以收费介质为用户停车信息载体，替代手工收费作业模式的停车场管理工具。这种系统有助于公司企业、政府机关等对于内部车辆和外来车辆的进出进行现代化的管理，对加强企业的管理力度和提高公司的形象有较大的帮助。系统通常由收费介质识别设备、停车场管理专用设备和停车场管理系统软件组成。收费介质识别设备和停车场管理专用设备组成管理系统的硬件基础。在此基础上停车场管理系统软件行使设备状态检测、控制、数据查询和存储等功能。62 城市地下停车场简介2 城市地下停车场简介2.1城市地下停车场发展概况近年来，随着国内停车产业的发展壮大，国内停车场管理系统厂商的技术实力得到迅速增强。国内停车场管理系统也由单纯的引进和仿制转向真正意义上的技术研发阶段。一些国际先进的停车场管理技术和理念都可以在新型管理系统中得到迅速应用。许多停车系统关键设备已经可以在国内研发制造。许多厂家推出的管理系统在技术上能够紧跟国际先进技术潮流，体现出较强的生产研发水平。停车场智能管理系统是现代化停车场车辆收费及设备自动化管理的统称，是将车场完全置于计算机管理下的高科技机电一体化产品。据恒业国际控股集团有限产品经理罗海江介绍，停车场智能管理系统兴起于 2001 年，发展到现在系统正日趋完善，功能越来越面向国内的实际需求，系统操作也更加人性化。如今智能停车场管理系统已经经过了从早期对国外产品的跟随和模仿阶段，进入到了一个产品创新，紧随市场需求并不断壮大的阶段。目前国内停车场系统生产企业有 400 多家，其中国产停车场系统产品约占市场份额的 80%左右，国外停车场系统市场占 20%。而在欧美地区，据了解，欧洲一些国家的停车产业发展已有 50 年的历史，并已达到一种良性循环和有序发展。停车产业也已成为年产值数十亿美元的大产业。美国的停车产业每年收入约达 260 亿美元，占全美 GDP 的 3.25%。而我国的停车产业尚处于起步阶段，城市汽车保有量与停车位之比远低于国际公认的 11.3 的合理比例，加之今后相当长的一段时期内，作为国家支柱产业的汽车工业和汽车市场还将保持高速成长的态势，汽车保有量的增加必将带来对停车市场的需求增长，可见，只要城市有关政策给予适当支持，停车业作为一个新兴产业具有广阔的前景，其发展规模和潜力巨大。 2.2城市地下停车场信息化管理系统现状随着公共收费停车场这一新生事物的诞生，停车场收费管理系统也应运而生，而传统停车场完全依靠人工收费管理的缺陷也推动了智能停车收费管理系统的发展。随着经济和科学技术的不断发展，停车场的管理系统也逐步完善。许多现代前沿技术广泛在停车场管理中的运用，使如今的停车场管理系统越来越趋于智能化。 停车场管理系统的技术正朝着智能化、网络化方向发展。一方面让智能化设备及管理软件管理代替人工来管理车辆的进出、停车场内的监控、费用收取等方面；另一方面通过网络化管理了解相对区域内多个停车场内车位的使用数量及空闲车位的情况，可让车主提前预定车位，而最终实现“随意”停车的终极目标。随着停车场管理系统技术的进步，收费系统的支付手段也变得多元化，用户可以在离开停车场时选择信用卡、手机等支付自己的停车费，也可以通过网络提前支付费用或进行结算。目前，停车场管理系统应用的领域很广泛，如中小型商业收费停车场(酒店、写字楼、商场、剧院配套)、大型或超大型商业收费停车场(机场、体育场、展览中心)、小区停车场等等。 智能停车场行业在当今中国大陆地区热气腾腾，在长三角（如沪、杭、大宁（南京）小宁（宁波）苏锡常等）；珠三角（深圳、珠海、东莞、广州等）；京津唐环渤海区等众多发达城市迅猛发展，同时，这股热气逐渐向武汉、西安、长沙、郑州、成都等内陆大中城市侵袭，不久的将来，他们将会是更大的深蕴潜力的市场。 应该看到，国内停车场管理系统的核心技术水平和设备制造水平与国外同类系统仍存在一定的差距。停车场管理系统使用的一些核心技术如远距离读卡技术等仍是国外厂商的技术专利。如何提高停车管理系统核心技术研发水平，如何提高停车管理系统设备制造水平，是目前国内停车管理系统厂商普遍面临的两个问题。国内停车场管理系统目前正面临着老式管理系统向新型管理系统升级换代的高峰时期，落后的以传统接触读写收费介质为特征的管理系统正在被逐渐淘汰。新型的以非接触式 IC 卡、远距离射频电子标识、车牌图像识别技术等非接触类型收费介质为特征的新型停车场管理系统正在迅速走向成熟，也正在逐步为人们所接收。2.2.1 管理系统的构成1、车行口中山学院都有几个出入口大门，将其中的一个出入口设置为专门的车行口，其余作为人行口。在车行口设置一进一出的停车场管理系统，并设置管理工作站，对进出车辆进行管理。考虑到学院的出人口一般都配备保安人员，可以兼职给临时车辆发卡的工作，无需考虑在人口处增加发卡设备。在人口处学院卡进入学院，临时车辆领取临时卡片后方可进入。在出口处学院车辆直接刷卡离开学院，系统直接从卡中扣费；临时车辆驾车离开学院时，保卫科工作人员根据车辆型号和停泊时间对车辆进行收费，收费完毕打开道闸，临时车辆驶出学院。2、卡片管理 进出中山学院的车辆主要可分为学院教师车辆和临时车辆，由保卫科统一发卡。学院老师固定车辆拥有常用卡。临时进入学院的车辆在保卫科工作人员处领取临时卡片，临时进入学院车库的车辆在地下车库人口处的自动出卡机上领取临时卡片。 3、学院地下车库 在学院地下车库出入口设置一进一出的停车场管理系统，通过系统设置可限制非学院教师车辆进入地下车库，只有经过授权的学院老师车辆方可进入。为保障进出车辆的安全，在停车场管理系统的基础上增加图像对比功能。在学院地下车库人口在进口和出口的方向需要安装一台像素非常高的摄像机设备，对出入车辆的信息和车牌号进行随时记录。当目前有车辆驶入到停车场时，摄像机可以通过信息管理系统将彩色的视频信号传输到数据库管理系统当中，电脑可以对当前的时间和日期进行实时记录，在记录的数据通过端口传送到数据库中。当有车辆驶入的时候，车辆必须应该缴纳一定的管理费用，这样驶离的车辆都必须与开进来车辆的时间保持一致，这样才能保证车辆的定位不会发生错误，做到精确管理的目的。电子科技大学中山学院非接触式的IC卡停车管理系统具备高校快捷的特点，其最大的优势在于能够准确快速公平科学的对停车管理进行有效管理，实现了车辆管理的静态和动态维护。目前从用户使用的角度来看，其服务的效率比较高，关于收费的透明度也非常大，可以做到准确无误的特点。从管理者的角度来看，它具有容易维护和容易管理的特点，从而从根本上可以制止目前票款流失的现象，也从根本上解决了我国停车难的问题。（1）停车场管理系统结构该系统是由非接触Ic 卡读写设备、停车场管理专用设备和停车场管理系统软件组成非接触IC卡读写设备和停车场管理专用设备组成管理系统的底层的硬件基础停车场管理系统软件实现设备状态检测、控制及车辆数据处理等功能图2.1 信息系统组成2.2.2 车辆出入管理系统实现方法目前的停车管理软件主要采用的是我们所熟知和应用较为广泛的WINDOWS操作平台。这种管理系统可以通过对控制器对负荷的数据进行读取，从而将这些数据导入到读卡器内，在这个时候，它还可以负责对停车场内的信息进行收集，在信息收集完毕之后，可以对电子屏发出一定的控制信息，最后通过报表将控制信息进行打印，与此同时还需要对使用的数据进行下载和存储，在此完成之后对其进行统计分析等等。基本功能包括填写单位信息、用户类别及收费设置、车类型设置、车主档案管理、道口设置、图表显示和报表及打印等功能。其工作原理是利用非接触式 IC 卡，在车辆进入和外出时记录时间差值，计算出停车费用，费用计算公式：(外出时间一进入时间)价格一应收费用。2.3城市地下停车场信息化管理系统发展趋势伴随着城市的机动车辆的不断增加，目前的停车场的信息管理显得非常重要，它是目前的停车场管理当中一个关键性的核心环节。目前的研究主要是集中在两个大的方面：首先是必须具备智能化的小区的停车管理系统；其次是必须对停车管理系统的功能进行优化和改造。本所采用了精细化的设计结构，打造和建立城市化的停车信息管理系统，从而给驾驶员以正确的选择。1.理论研究方面的意义和价值 本文针对城市地下停车场系统的特点设计开发一套适合地下停车场信息管理的系统结构和相关功能模块，丰富了该领域理论的研究内容。2.实际应用方面的意义和价值 本文针对目前城市地下停车场管理尚停留在人工指挥方式上，设备可靠性低而导致公共停车资源利用不足等问题，提出了一种以非接触 IC卡为收费介质的新型停车场管理系统的设计与实现方法。本系统所采用的技术对使用非接触式IC卡为收费介质的其它交通停车场管理系统也有一定的借鉴意义。113 城市地下停车场信息管理系统需求分析3 城市地下停车场信息管理系统需求分析3.1 系统设计分析许多城市的道路等公共停车场所停车位目前采用人工和咪表两种方式进行管理。多数停车场的管理都存在以下问题： （1）车位的利用率得不到有效保证； （2）人员管理混乱，人工收费存在很大的漏洞，管理人员不撕票收费的问题很严重； （3）咪表适用范围过窄。对不经常在一处停车的用户来说，买张受限制的停车卡很不划算。 （4）各区域城管管理不统一。 因此，需要提出智能停车场车位管理信息平台总体设计方案。运用信息与通信技术，将城市停车推向电子智能化，实现政府，电信，市民的三方互动，改进城市的智能化管理，为公众提供更优化，广泛，高效和个性化的城市服务。城市智能泊车系统是一个硬件和软件相结合的、凭借强大网络资源运行的、高效城市管理系统的一部分。该系统信息管理平台能及时统计空闲车位，给驾驶者分配指定的车位，加快驾驶者的停车速度，提高停车场整体运行效率，节约成本。使用感应装置完成车位探测功能，在汽车驶入和驶离车位时候，安装在车位上的感应装置将探测端的反馈信息发送到信息管理平台，后续数据处理及信息显示将由信息管理平台完成。对于停车场管理者来讲，智能化停车场管理系统的目的应该是营造一个规范化的停车环境，在用户能够停的安心的同时，还要能够降低管理成本，以实现投资回报。为实现这些功能要求，智能化停车场管理系统起码要做到以下几点：（1）稳定性：硬件设施是智能泊车管理系统能够稳定工作的基础，只有硬件稳定才不需要人花额外的精力去配合维修人员抢修，工作效率才不会降低。所以智能泊车管理系统拟采用的各种技术必须能保证系统常年累月不间断地稳定工作。 （2）易用性：为了使停车场出入车辆保持流畅，收银设备必须简单易用，同样，也必须做到快速、无误的收费。这就要求停车管理系统控制流程要更人性化，更“傻瓜”一些，必须为全中文操作提示。 （3）有效性：为了降低管理成本，该系统必须实现车场入口处常年无人收费但没有丝毫漏洞的收费管理流程以堵塞收费漏洞，避免收费损失。而且降低了管理成本，提高了工作效率与准确性。本文设计的系统主要适用于具有以下特点的道路停车场和公共停车场： （1）停车场的车辆流动性大、数量多，且使用者多为一次性使用者。 （2）一般情况下，停车场的车辆滞留时间不长，停车场管理系统要使用简便、费用结算快速准确。 （3）这类停车场量大面广，常见于大型公共场所，如车站、机场、大型商厦、体育场馆等地方，系统要具有通用性和可扩展性。3.1.1 系统总体设计针对该停车场的这些特点，该软件的主要功能有： （1）系统管理功能：方便管理者调整系统预定义参数的设定与管理。 （2）用户管理功能：对操作该系统的人员进行管理。操作人员应具有不同的权限，通过对登录操作人员权限的识别，提高系统的操作安全性。 （3）停车场管理功能：对停车场泊位进行管理，方便用户及管理者对车辆停泊信息的查询。当停车场已满时，系统报警，禁止车辆进入停车场，避免找不到车位的现象发生。 （4）停车费管理功能：根据车辆的进入和驶出时间，以及车辆的类型，作为系统实现自动计费功能的依据，计算出相应的停车时间，并根据车辆的类型，计算出停车费用。 （5）IC 卡管理功能：提供多种 IC 卡结算服务，为不愿每次进出停车场都进行现金交易的用户提供使用停车场的方便。 （6）报表统计功能：对停车场发生的一些数据进行汇总，生成财务分析报表并存档，为管理人员决策提供依据。 （7）设备管理功能：提供系统硬件设备的管理功能。 （8）自主泊车管理：方便用户及管理者对停车位使用信息的查询，实现车位的有效利用。3.1.2 流程图数据流图是用于表示系统逻辑模型的一种工具，它以图形的方式描述数据在系统中流动以及处理的过程。图3.2 系统顶层数据流图图3.3 用户登录数据流图表3.1 数据字典-密码表3.2 数据字典-身份验证图3.4 基本信息管理数据流图表3.3 数据字典-操作员表3.4 数据字典-操作员信息管理表3.5 数据字典-停车场管理员表3.6 数据字典-停车场管理员信息管理表3.7 数据字典-行政区域3.1.3 系统开发的设计思想从系统应用背景出发，分析了该系统的结构及需求，给出了系统的数据流图及数据字典。通过这些分析，本章中将智能泊车管理信息系统划分为了十个功能模块，详细的定义各个功能模块的作用、行为、性能、设计约束等方面的期望。明确的需求规定为后文的软件设计和编码过程提供了良好的基础。3.1.4 系统功能模块划分根据上一小节的分析，该系统按功能可划分为如下图3.1所示结构图3.1 系统功能图3.2 系统功能分析 1、系统管理（1）日志管理 记录操作员对管理平台的操作情况，方便以后相关情况的查询，以及能够做到责任到人。其中日志记录登录用户名，登录时间，操作内容等。日志管理模块主要完成对系统的日志进行管理，可以将日志导出成加密文件，同时可以解密日志文件。 （2）数据库备份 数据库必须是一个可以存储数据的安全的地方。数据库管理器必须提供有效的备份和恢复能力，来确保在灾难和错误后，数据能够尽快的可以被应用所访问。数据库备份在保证数据安全的同时，可以将数据库中时间长或者不常用的数据进行备份，释放数据库空间。 （3）数据库恢复 正规的数据库备份是最基本和有效的数据库容灾技术。数据库恢复是当需要备份数据的时候，可以将备份的数据导入。2、用户管理（1）操作员信息录入 将操作员的相关信息，包括，编号、姓名、联系电话、地址、权限等信息录入到数据库中。 （2）操作员信息维护 操作员信息维护主要包括对操作员信息查询、修改、删除以及权限管理等操作。 （3）终端用户管理 终端用户管理主要包括对手机用户，IC 卡用户管理，PDA 终端用户信息查询与管理。3、停车场管理（1）停车场信息录入 将停车场所在的行政区域、停车场名称、停车场内的车位数、停车场所在街道等信息录入到数据库中，以便查询维护。 （2）停车场信息维护 停车场信息维护可以很方便的查询、修改、删除各个停车场的相关信息。 （3）行政区域编码设置 根据行政区域的个数来进行编码设置，若有 10 个以内的行政区域可以用二位数编码（00-09），100 个以内的可以用三位数编码（000-099），依次类推。 （4）行政区域编码维护 包括行政区域编码信息查询、修改、删除。（5）设备管理 设备管理是对监控器、感应器、LED 设备等的型号、状态、性能参数、购买时间等基本信息管理。 （6）综合信息查询 综合信息查询主要包括停车场区域位置，停车场收费标准，停车场目前的使用状态。4、短消息管理（1）短消息接入 收集到各车主小灵通所发出的短消息，将其存入短消息数据库，方便根据短消息的内容来获取车辆停泊的时间，从而方便计费。其中包括短信网关参数设置以便正确接入短消息平台。 （2）短消息自动回复 在收到车主发出的短消息后，能够驱动硬件设备，自动回复短消息。另外，可以灵活定制短消息自动回复内容，包括对有效短消息和无效短消息回复内容的定制。 （3）短消息通知 在收到车位探测器发送的车辆离开报告，即用户离开停车场后，完成自动计费功能的同时向用户发送计费信息短信通知，内容包括用户泊车时间和总计费用等。 （4）短消息统计 根据接收到的短信息进行相关的统计，包括短消息自动回复条数统计，短消息通知条数统计，有效/无效短消息条数统计，短消息按月/天流量统计。5、收费管理西安城区占道停车计时收费标准分三类，道路停车收费标准对西安市道路进行分区划分，不同路段实行不同管理模式和收费标准，以引导车辆由地面向地下停放，由繁华拥堵区域向非繁华拥堵区域停放，缩短占道停放时间，便于城市道路畅通和市民出行。 （1）收费标准管理 包括收费标准的添加、修改、删除、查询等功能。 （2）收费标准设置管理收费标准按照停车区域、停车类型、停车时间段等因素来确定。6、统计分析系统提供所有基本信息的查询功能，界面友好，支持模糊查询，智能调整显示结果。报表包含美观的图表功能，同时图表类型丰富多样，提供了 Excel 中常见的图表类型。其中包括：条形图、柱状图、饼图等。支持多种类型的组合显示，图表美观，支持打印输出，也可以保存为 Excel 格式永久存档。图表可以直观地展现数据的内在关系，形象地展示数据的状态，为数据的分析与决策提供辅助。报表图表支持动态显示及超级链接等复杂应用，能全方位满足不同应用需求。（1）收费统计汇总 系统提供对全市收费数据进行汇总。如：时间段、日报表、月统计报表、年统计报表、统计报表。 系统提供对区域收费数据进行汇总。如：时间段、日报表、月统计报表、年统计报表、统计报表。 系统提供对街道收费数据进行汇总。如：时间段、日报表、月统计报表、年统计报表、统计报表。 系统提供对停车场收费数据进行汇总。如：时间段、日报表、月统计报表、年统计报表、统计报表。 系统提供对车位收费数据进行汇总。如：时间段、日报表、月统计报表、年统计报表、统计报表。 （2）收费统计分析 采用柱状图、饼图、条形图等可视化形式,方便操作员查看某个停车场或者某个行政区域各月份停车状况以及收费情况，进而利于决策。7、IC 卡管理（1）IC 卡申请： 由用户提供自己相关的信息，比如，姓名、单位、住址、电话等信息，将这些信息填入数据库，绑定这些信息进行 IC 卡的办理； （2）IC 卡信息维护 根据用户的要求，进行相关信息的维护； （3）IC 卡充值当 IC 卡上余额不足时，进行充值服务； （4）IC 卡补办 当 IC 卡遗失或者损坏后，根据用户提供的信息与数据库中的信息进行比对，办理新的 IC 卡，IC 卡编号可以与第一次办理的一致。 （5）读卡器设备 设计并建设读卡器设备，读卡器须能够上连至停车场的智能节点设备。为顺应小额支付日益走向统一化的社会和技术潮流，一是考虑智能泊车卡能够实现与公交卡采用相同或者兼容的技术，支持其未来联网，二是智能泊车卡集成于手机中，方便用户使用。8、视频监控管理在中心平台上加载视频监控模块，通过在每个停车场建立摄像监控，由中心直接对停车场建立时时监控，建立停车场视频监控管理系统，进一步强化对停车场的集中管理、监控停车自觉缴费情况、监控停车场工作人员的行为规范，确保安全。为紧急事件做准备，也可以确保车辆的安全，同时解决数字城管城市监控二次建设。保留视频资料的时效性，比如保留一个月或一年后再删除，这样可以保证监控的时候有据可查。9、自助泊车管理在 118114 开通智能泊车信息查询系统，通过开放相应的权限即可查阅数据库服务器信息。车主拨打 118114，报出将要查询的地理位置，话务员立即可查出停车点的空闲状况，并通过短信将结果回复到查询手机上。方便车主出行。为了真正体现智能停车，方便车主提前了解目的地停车场和车位信息，做出合理的出行停车安排，将建立一个全市统一号码“自主停车 81890”号码，同时接入号码百事通“自主停车 118114”专业座席，以便车主了解查询，甚至可以预约;建立城管智能泊车网站，用户通过注册成为用户，并可以利用互联网在该网站上查询、预订某停车场的车位，城管执法局也可以通过该网站发布最新消息等，真正的实现数字化、信息化管理； （1）车位信息查询 为了真正体现智能停车，方便车主提前了解目的地停车场和车位信息，做出合理的出行停车安排，将建立一个全市统一号码“自主停车 81890”号码，同时接入号码百事通“自主停车 118114”专业座席，以便车主了解查询，甚至可以预约； （2）车位预定 结合 114/118114 信息功能，为车主提供停车预定；10、信息发布平台通过在停车场设定电子显示牌等相关媒体设备，通过中心平台将车位信息发布至每个停车场，也可通过中心平台发布其他信息，服务市民。 在停车场建设 LED 大屏，为市民提供各种导引服务和公益宣传，利用已经建成的网络，可将内容的动态集中更新。11、手持终端管理平台将车位信息发送至手持移动终端设备（如：PDA），信息分为三类：车位空闲，未交费；车位占用，已交费；车位占用，未交费。管理员根据此类信息，确认所管区域的收费情况。同时，管理员通过移动终端向平台发送人工交费的信息。为了更好的服务于车主目的是让管理员熟悉智能停车收费管理系统的整体工作过程，其次对于具体操作进行简单的使用，系统确认停车后为其发送告知信息，也可以主动通过语音方式与中心端进行问题解决和确认，最后代表西安市执法管理部门成为建造“平安城市”中一名有责任的社会民众，发现社会及公众场所有违法行为，通过手持终端拨打相关执法部门，如 110、122、120 等电话；完全将停车场动态的车位状态、信息、缴费、收费等信息通过手持终端进行体现，同样也可主动通过语音方式与中心端进行沟通、问题解决，并为建造“平安城市”提供了一个更好的渠道。3.3 系统技术要点 1、开发环境选择硬件环境： 100M 以太网络； 服务器端：处理器：IntelXeon 2.80GHz 处理器、内存容量 2GB 以上； 客户端：处理器：Pentium 4，主频 2.0GHz 以上，内存容量 1GB 以上； 软件环境： 操作系统：Windows Server 2003 及以上操作系统，其中： 服务器 服务器为整个网络的中心，提供以文件存取为基础的文件服务，以数据库操作为基础的数据库服务，以客户/服务器通讯、网/网通讯控制为基础的通讯服务。 WEB服务器 安装 WindowsServer2003操作系统，利用操作系统自带的 IIS6作为 WEB Server，发布主页系统。 数据库服务器 安装 Windows Server 2003操作系统，SQL Server 2000数据库管理系统，用以存储和访问主页系统中涉及到的产品信息、新闻信息、商务合作、企业论坛等动态数据。 开发平台：.Net Framework 2.0 后台数据库：SQL SERVER 2000 开发软件：Microsoft Visual Studio 2005、Photoshop CS、IIS5.0 软件结构：B/S 三层体系结构2、开发工具 Visual Studio 2005微软从 Visual Studio .NET 开始，支持 ASP.NET Web应用程序、XML Web services、移动应用程序和桌面应用程序的开发。在 Visual C+、Visual C#和 Visual Basic 等语言中使用同样的集成开发环境，该环境允许它们共享工具，并有助于创建混合语言解决方案。另外，这些语言利用.NETFramework的功能，提供对简化ASP Web应用程序和XML Web services开发关键技术的访问。3、数据库 SQL Server 2000SQL Server 2000 是 Microsoft 公司推出的 SQL Server 数据库管理系统，是一个较为全面、集成、端到端的数据库解决方案，可为用户提供一个安全、可靠和高效的数据管理和商业智能工具。同时，减少了应用程序从移动设备到企业数据系统在多平台上创建、部署、管理、使用和分析企业数据的复杂度。具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点，为不同规模的企业提供了一个完整的数据库解决方案。234城市地下停车场信息管理系统实现4 城市地下停车场信息管理系统实现 在软件体系架构设计中，分层式结构是最为常见的，也是最重要的一种结构。微软推荐的分层式结构一般分为三层，从下至上分别为：数据访问层(DAL)、业务逻辑层（又或成为领域层）(BLL)、表示层(UI)，如图 5-1 所示：图4.1 简单三层软件体系结构从结构和功能上，本系统就采用了简单得三层体系结构 Browser/Server模式。除了表示层、业务逻辑层、数据访问层，另外还有有数据实体类(Model)，数据层基类（DBUtility）。如图4.2所示。图4.2 系统体系结构设计图界面层（表示层 UI）：位于最外层（最上层），离终端用户最近，是以 Web 的方式为用户提供的一种交互式操作界面。负责从用户方接收命令、请求、数据，并传递给业务层处理的任务，同时也将系统所处理的结果呈现出来，在整个系统中起着用户操作接口和数据显示的作用。 业务层(BLL)：它处于数据访问层与表示层中间，起到了数据交换中承上启下的作用。对数据业务逻辑的处理，主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的事务处理上，是系统架构中体现核心价值的部分，它定义了各种方法来响应用户的操作需求，通过数据层完成对数据库的增、删、改、查操作，并将操作结果返回到界面层。业务逻辑层扮演了对数据访问层调用者的角色，对于表示层而言它又是被调用者的角色，因此，设计好业务逻辑层对于一个支持可扩展的架构尤为关键。数据层(DAL)：有时候也称为是持久层，其功能主要是负责数据库的访问，为业务逻辑层和表示层提供数据服务。简单地说，就是对原始数据（数据库或者文本文件等存放数据的形式）的操作层，而不是指原始数据，即：是对数据的操作，而不是数据库，实现对数据表的增、删、改、查的操作，如果要加入 ORM 的元素，那么就会包括对象和数据表之间的 mapping，以及对象实体的持久化。 总而言之，分层式设计具有：分散关注、松散耦合、逻辑复用、标准定义的特点。将应用系统设计成以上三层结构主要是为系统维护的方便，某个层次的结构发生变化后，不会太多地影响系统的其它层次。例如数据层中的数据库服务器地址发生变化后，只用修改数据层，而业务层只是用到数据层的实例对象因而不用做任何修改。4.1 系统管理子模块模块实现该模块主要对智能泊车信息管理平台的信息进行综合管理，其中包含操作日志管理，数据库备份，数据库还原。图4.3系统管理子系统模块图（1）日志管理 列表记录操作员对管理平台的操作情况，方便以后相关情况的查询，以及能够做到责任到人。其中日志记录登录用户名，登录时间，操作内容等。另外，可对日志进行相应的管理，如可分别根据操作员编号，操作内容，操作时间段来精确查询操作日志。同时，可以以文本形式导出加密日志，并根据实际需要管理员可对日志进行解密查看。 （2）数据库备份 将数据库中时间长或者不常用的数据进行备份，将数据库空间释放。另外，通过数据备份将现有数据备份保存防止由于误操作或者恶意操作引起的数据库变动。 （3）数据库恢复 当出现数据丢失，数据错误或者数据库被恶意破坏，需要原有数据库数据的时候，可以将已有备份的数据导入，进行数据恢复。（4）切换用户 注销所有操作，重新进入登陆界面，登陆系统。（5）退出系统4.2 城市地下停车信息