城市智慧停车管理系统
刘哲;李秀云;董雪;郭川天津汽车牌照查询
【摘 要】为了有效地解决堵车烦、停车难、车难、缴费慢、停车安全等停车问题,本文设计了基于路边停车场的城市智慧停车管理系统.本系统结合了停车场车辆收费和自动化管理.是将停车场完全置于计算机统一管理下的高科技机电一体化产品.它支持感应卡及手机支付,来车语音播报,诱导显示屏,超声波来车感应、车辆及驾驶员抓拍、车位占位器、终端查询平台,同时还能进行网络互连,快速查车位,降低车辆绕行距离,对周边环境进行监控.
【期刊名称】《软件》
【年(卷),期】2017(038)010
【总页数】4页(P198-201)
【关键词】智慧停车;人脸抓拍;车辆抓拍;环境监控
【作 者】刘哲;李秀云;董雪;郭川
【作者单位】天津市电视技术研究所,天津 300010;天津市电视技术研究所,天津 300010;天津市电视技术研究所,天津 300010;天津市电视技术研究所,天津 300010
【正文语种】中 文
【中图分类】TP273
随着我国经济的飞速发展，城市化进程发展迅速，城市汽车保有量逐年成倍提高，道路承载能力和停车资源停车能力面临严峻挑战，由此引发的交通拥堵、交通事故、交通治安、停车困难、违章停车、停车纠纷等现象日趋严重，停车管理的工作日趋复杂，严重影响城市交通、阻碍社会与经济发展。如何解决城市车辆停放是解决城市交通问题的重要课题，而停车管理往往不被重视。建设科学、规范、高效、智能的城市智慧停车管理系统，已经成为政府相关职能部门保障经济建设与发展的迫切要求。
因此，我们要开发一套城市智慧停车管理系统。该系统能够实现对车场、车位、车辆、驾驶员的监督和管理，不仅能有效减少和杜绝停车逃费的现象，还能够对车辆车牌号、车型、颜外观和驾驶员人脸进行实时监控抓拍识别并将信息上传。同时该系统还能够对停车场周边
的环境进行监控，保障停车场周边安全。来车自动感应，引导提示驾驶员自动停车入位，自动计时收费。当光线不足时，还可以对来车进行补光处理。真正实现城市智慧停车。
本文讨论的停车场是基于马路一侧规划停车场。在每个停车位旁边立杆设置一只能检测器，用于计时收费，同时内置高清摄像机抓拍车辆和驾驶员图像。客户可以通过查询终端和安装手机App进行车，通过寻车子模块快速准确到车辆所在的方位，实现快速到停车的位置。手机App具备车辆最优路径的显示功能，还可以支持手机当面付等地支付功能，实现快速付款。车位检测器通过无线的方式与网络互联，无线网络再接入系统服务器。经视频检测车位空闲时，系统可无线控制某个车位占位器的开启，以提供车位预订服务。智能停车场示意图如图1所示。
1.1 管理平台系统构成
整个系统平台分为四大板块，即：前端服务板块、后端支撑板块、信息处理板块、数据交换板块。系统平台具有停车服务、收费交易、安全保障和监管四大功能。
前端服务板块主要是与车主之间的交互界面，包括：自助语音IVR子系统、自助网站、手机A
PP客户端。用户可以通过电话语音、或手机APP客户端访问系统，对停车位进行停车申请服务或预订服务。其中自助语音IVR子系统包括语音服务器，用于与用户进行语音交互，以处理停车申请及缴费交易；CTI服务器，用于处理来自用户的呼叫信息；PBX/ACD分配器，用于将电话自动分配。
后端支撑板块主要与硬件设备打交道并采集数据和进行业务判定，以及处理交易和清分结算，同时是客服团队、运维管理团队的巡检人员的工作平台。包括运维子系统、巡检子系统以及信息处理板块中的报表分析子系统、可视化呈现子系统、告警处理子系统。交易处理单元包括停车消费判定子系统，用于对停车服务功能域的用户停车消费信息进行判定，并把判定的结果作为消费交易结算的依据；停车服务纠错子系统，用于对停车服务的信息进行纠错，跟存储的现有信息比对，无法通过现有信息进行纠错的，上传错误情况；交易处理子系统，用于对检测的车位状态信息与用户的停车申请信息进行匹配处理，生成停车交易订单，以便消费结算；清分结算子系统，用于对停车交易订单进行结算，以及处理通过第三方充值平台对用户帐户进行充值。
信息处理板块主要是对告警进行处理提醒，对各类运维信息进行可视化监控，以及实现报表
分析和指标分析，实现智慧决策。可视化呈现子系统提供可视化功能，主要是GIS地图展示功能包括各个车场车位现状情况，实时更新。各个区域的值班巡管人员相关信息以及值班历史轨迹。以及各个区域的设备是否正常一目了然，显示和监控设备的实时状态。报表子系统提供报表功能，统计截止日期各大区域泊位数使用情况占用比例，几日交易数，消费金额。总消费金额、进行中的、欠费的、待补缴的，注册人数，上岗人数等相关信息。
数据交换板块主要是和平台外部的各种信息系统进行对接，设有数据交换单元，由外部数据接口服务器进行处理。用户通过前端服务板块中自助语音IVR子系统、自助网站和手机APP客户端，以及后端支撑板块中的停车数据采集子系统、停车服务消费判定子系统和停车服务纠错子系统完成停车服务的功能。
1.2 管理平台
管理平台主要功能：利用管理系统平台，运营单位能够对停车运营实施有效监管。包括系统监控，通过直观的GIS地图直观显示本车场实时路边停车情况；支持生成报表，可自动生成运维报表、财务报表、设备报表、客服报表、用户报表等多种报表，为大数据分析提供完善的基础资料；设备管理，前端运营设备状态实时监测，从而便于设备管理人员的管理维护，
节省时间、提高效率；人员管理，实时记录巡检人员执法轨迹、处理违章数、所处位置，便于调度管理。
1.3 APP服务
手机APP客户端软件的使用时路边停车付费模式的创新，用户可以通过APP实现充值、申请缴费、续费、转移账户、注销、查询、停车业务交易、停车付费记忆车位搜索、车位导航、信息查询灯功能。
当用户在行驶到某个路边街道时，系统自动推送最佳的车位信息到用户手机APP客户端，让用户很方便进行泊车购买服务，不需要再让用户进行泊位搜索或者开车在某个路段寻空车位，同时根据用户的地理坐标以及当前某个路段的空车位的地理坐标，根据处理平台自动推送最佳的停车位信息到用户中心，自动分析最佳距离，同时利用手机APP客户端的调取GIS地图自动指引和导航，使用户在最短时间实现停车需求，完全实现智慧化城市路边停车消费服务。
每个车位的智能设备中内嵌微型摄像机， 实时地获知车位的状态信息和车型车牌信息，同时
还可以实时监视偷盗等违法犯罪情况以及火灾的发生。当来车停车入位时，摄像机还会对驾驶员进行抓拍，筛选出最清晰正脸图像存入系统中，为以后的工作提供帮助。
车辆到达入口，超声波检测到有车辆驶入时，触发车辆摄像机进行拍照，同时对驾驶员进行拍照，视频车牌识别软件自动识别车牌号码，并显示在LED屏上，同时自动上传到处理服务平台。对于无法识别车牌的车辆进行车型颜识别，并归入待选列表保存在软件中。同时，收费管理系统中该车辆的停车计时开始。图2为车牌识别流程。
对于在出入口无法识别车牌的车辆，除了归入待选列表外，还可以通过停车场视频车位检测终端来实现对车辆停放时间的统计。在每个车位上安装一个视频车位检测终端，视频车位检测终端会不断抓拍当前的车位图片并上传到上级处理器进行识别。有车停放时，上级处理器会识别出车辆的车牌号码及车辆的开始停放时间；当车辆离开车位时，系统会检测到车辆离开并获得车辆在车场的停放时间。从而作为对出入口视频车牌识别的有力补充。
本系统不仅作为车牌识别、车场空车位引导，还可对车位进行全天候24小时监控。当有车辆驶入车位时，系统会自动对车辆及驾驶员进行抓拍，对于停车刮擦、车窗被砸、车辆被盗、人为破坏等现象能够提供有效的视频证据，为车主提供了有利的保障，为物业管理提供了极
大的便利，为商场、物业公司及开发商都很好的提升了品牌形象。
车牌车型的识别具有以下几个核心的阶段：彩转灰度图像、背景分割与目标提取、车牌识别、图像二值化、图像梯度锐化、边缘检测、去除椒盐噪声、整体倾斜校正、提取特征值等。然后利用BP神经网络对提取的特征值进行识别。
工作原理：根据光沿直线传播的原理，当光遇到障碍物时就会被反射回来，同理当超声波遇到障碍物(车辆)时就会产生一反射波，反射波传送回接收端，根据时间差就可以判断是否有车辆通过。正常情况下，没有车辆时超声波返回到超声波检测器用的时间比有车辆通过时用的时间要长，当接收到反射波的事件变短就可以判断出车辆通过。优点：首先超声波检测器安装在路侧，不用破坏路面；其次，耐用且安装方便。