引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，中國的汽車保有量在飛速增長。城市停車場作為城市靜態(tài)交通的重要組成部分，停車效率低、車位資源利用率低等停車問題越來越突出。提高車位利用率和周轉(zhuǎn)率，提升整體停車效率，對于整個城市交通的發(fā)展和市民生活質(zhì)量的提高，都具有重要意義。

傳統(tǒng)停車場多采用IC卡管理模式，在入口處由人工發(fā)放一張IC卡，出口處人工收取，計算停車費用后現(xiàn)金結(jié)算。對于長期固定客戶，會發(fā)放一張月卡，出入口刷卡通行，由于是近距離IC卡，出入口需要停車刷卡才能通行。因此，傳統(tǒng)停車場主要存在如下問題：

(1)出入口效率低

傳統(tǒng)的人工IC卡模式效率低下，出入口都需要進行人工的收發(fā)卡和現(xiàn)金收費，無法做到不停車通行。即使是月卡用戶,出入口也需要停車刷卡才能通行。

資源分配失衡

各個停車場信息各自孤立，往往有些停車場的車位已滿還頻頻有車在外面排隊，而周邊很近的停車場卻有大量車位。信息的孤立造成資源分配失衡，無法有效利用車位資源。

費用監(jiān)管問題

采用臨時發(fā)卡的模式需要使用現(xiàn)金支持，無法完成非現(xiàn)金自動支付，費用沒有有效的監(jiān)管措施，流失嚴(yán)重。

一卡多車

對于月卡用戶，由于沒有有效的車卡比對措施，經(jīng)常存在一卡多車現(xiàn)象，即多個車輛使用一張卡錯時停車，造成停車場的費用流失。

本文設(shè)計了一種基于射頻識別技術(shù)(RadioFrequencyIdentification，RFID)的城市聯(lián)網(wǎng)智能停車系統(tǒng)，采用RFID技術(shù)可以通過無線電信號遠(yuǎn)程識別對應(yīng)目標(biāo)并進行讀寫操作,無需建立視覺或機械接觸。在本系統(tǒng)中利用標(biāo)簽和車輛的綁定實現(xiàn)車輛身份識別，完成車輛的出入口鑒權(quán)、自動收費等管理功能，可以有效地解決傳統(tǒng)停車場存在的問題。

1智能停車系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)

基于RFID技術(shù)的城市聯(lián)網(wǎng)智能停車系統(tǒng)主要由車道子系統(tǒng)、站級子系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)子系統(tǒng)組成。其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

1.1車道子系統(tǒng)

車道子系統(tǒng)即停車場的各個出入口車道系統(tǒng)，主要包括RFID讀寫器、自動欄桿、LED顯示設(shè)備、聲光報警設(shè)備和工控機等終端設(shè)備。

當(dāng)車輛駛?cè)肴肟谲嚨罆r，地感線圈會檢測到有車經(jīng)過,車道軟件會控制讀寫器進行讀取操作。讀寫器讀取車輛標(biāo)簽上的車輛信息，進行權(quán)限判定，如果為合法車輛，則控制自動欄桿抬起，放行車輛。當(dāng)車輛駛?cè)氤隹谲嚨罆r，地感線圈檢測到有車經(jīng)過，控制讀寫器進行讀取操作。讀寫器讀取車輛信息后，向站級子系統(tǒng)查詢?nèi)肟跁r間及費率，計算通行費用并在LED顯示設(shè)備上顯示，同時通過站級子系統(tǒng)向應(yīng)用服務(wù)子系統(tǒng)進行扣費申請，申請成功后控制自動欄桿抬起，放行車輛。

1.2站級子系統(tǒng)和應(yīng)用服務(wù)子系統(tǒng)

站級子系統(tǒng)負(fù)責(zé)對單個停車場的各個出入口車道系統(tǒng)進行管理，匯總各車道車輛出入情況及收費情況，統(tǒng)一和應(yīng)用服務(wù)子系統(tǒng)進行通信。

應(yīng)用服務(wù)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理城市內(nèi)所有單個停車場的站級子系統(tǒng)，對整個城市的車位資源情況進行統(tǒng)計及發(fā)布，同時可以針對不同用戶進行停車場費率的調(diào)整及費用的切分，并提供車位預(yù)訂等增值服務(wù)。

1.3系統(tǒng)整體功能

本系統(tǒng)的整體功能主要有不停車通行功能、自動繳費功能、分時停車功能和信息服務(wù)功能。

不停車通行功能采用遠(yuǎn)距離讀卡技術(shù)，在進入和離開停車場時，系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程檢測車輛身份，完成車輛鑒權(quán)和收費等功能，使車輛在出入停車場時實現(xiàn)不停車通行功能，提高通行效率，減少人工處理壓力，同時提升了用戶感受。

自動繳費功能，通過車卡和信用卡的綁定，系統(tǒng)用戶在繳費時可以自動通過系統(tǒng)進行后臺繳費，無需現(xiàn)金交易，并可支持多種費率及優(yōu)惠活動的處理。

分時停車功能，系統(tǒng)可以實現(xiàn)停車場的分時停車功能，使一些企業(yè)、小區(qū)等停車場在空閑時開放對外停車功能，有效利用城市的停車資源。

信息服務(wù)功能，系統(tǒng)可以提供停車場信息、車位信息查詢等功能，對于一些重要停車場，還可以提供車位預(yù)訂服務(wù)，提升城市整體停車效率，使城市停車場資源能夠進行更加有效的利用。

2智能停車系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

本智能停車系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)首先是車卡匹配技術(shù)。在傳統(tǒng)的IC卡停車場系統(tǒng)中,無法做到車卡匹配,多車共用一"的現(xiàn)象時有發(fā)生。在本系統(tǒng)中，車輛標(biāo)簽采用具有防撕功能的紙質(zhì)標(biāo)簽，安裝到車輛上后,如果進行暴力拆卸，即會損壞標(biāo)簽，使標(biāo)簽無法在其他車輛上使用。能夠做到車卡的一一對應(yīng)，有效減少費用流失。

其次是精確覆蓋技術(shù)。如果對RFID停車場系統(tǒng)的覆蓋范圍不進行精確控制，容易造成誤讀場外車輛，跟車干擾讀取等問題。本系統(tǒng)為了做到覆蓋范圍的精確控制，采用了如下方案：

一是應(yīng)用專用天線。系統(tǒng)采用停車場專用天線，水平波瓣角控制在30。以內(nèi)，在部署角度和功率設(shè)置的配合下，覆蓋范圍基本可以控制在長度3~5m，水平3.5m左右的橢圓形區(qū)域，非常適合停車場應(yīng)用。

二是采用地感觸發(fā)技術(shù)。當(dāng)車輛駛?cè)牖蝰傠x停車場時,地感檢測到有車需要處理才會觸發(fā)讀寫器進行讀取操作，有效減少了誤讀的發(fā)生。

三是域值過濾技術(shù)?？赏ㄟ^使用反向功率域值過濾技術(shù)來有效減少臨界區(qū)域，對覆蓋邊界進行精確控制。

四是標(biāo)簽設(shè)計技術(shù)。普通的射頻標(biāo)簽粘貼到玻璃上后,會由于玻璃影響產(chǎn)生頻偏，影響識讀性能，本系統(tǒng)采用針對汽車玻璃設(shè)計的專用玻璃標(biāo)簽，粘貼后識別性能不受影響，滿足系統(tǒng)識讀需求。

3結(jié)語

隨著城市生活水平的逐步提高，車輛的普及程度越來越高，停車難的問題會越來越嚴(yán)重，城市有限的停車資源正在面臨日益嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，如何提高城市停車的效率，使停車資源得到充分利用，是每個城市都需要解決的問題。本文設(shè)計并實現(xiàn)的基于RFID技術(shù)的城市智能停車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，在微觀層面上，可以解決停車場的不停車通行問題,有效提高停車效率;在宏觀層面上，可以有效利用城市停車資源，整體提升城市停車效率。

20211021_6170464588046__基于RFID技術(shù)的城市聯(lián)網(wǎng)智能停車系統(tǒng)的設(shè)計1