张 洁，孙晓霞

(1.山西省信息产业技术研究院有限公司，山西 太原 030012； 2.内蒙古航天红岗机械有限公司，内蒙古 呼和浩特 010076)

0 引言

根据公安部统计，截至2019年底，我国汽车保有量达2.6亿辆，较于2009年增长率超过200%。由于城市用地紧张，各类大型停车场都选择建在地下以充分利用有限的空间资源。相比于传统的停车场管理，大型地下停车场的车辆进出管理、车位查找以及收费显得更加费时费力[1]，同时，部分处于偏僻位置的空闲车位不易发现，致使车位资源闲置浪费[2]。商场内来往车辆大部分为外来车辆，车主不熟悉停车场的构造导致花费大量的时间停车和提车。此外，道路上车辆数量的增加，加之可用停车位管理不善，导致了停车相关问题的涌现，也加剧了城市地区的交通拥堵[3]。这些问题不仅造成时间浪费，而且会加重空气污染、道路堵塞、燃料等自然资源的浪费[4]。开发一个自动化的智能停车场管理系统，帮助车主快速找到合适的停车位，同时提升商场停车场的管理效率尤为必要。

目前，我国停车场主要有纯人工管理、智能化管理、人工与智能结合管理三种方式。小型停车场多采用人工管理方式，但是存在出错率高、效率低等缺点[5,6]。遥感技术、车牌识别等技术的引入实现了停车场智能化管理使车辆出入更加高速便捷，能够弥补纯人工管理的缺陷[7,8]。本文以商场内的大型停车场为背景，结合车牌识别技术设计了一款能够为用户快速分配车位、查找停放车辆位置的停车管理系统，以降低人力管理的难度，提高车辆出入库的效率。系统采用B/S架构将智能设备与管理系统相结合，引导车主寻找车位，实现车辆快速出入库、快速支付，提升车位的利用率。商场客户无需安装软件可直接通过浏览器进入系统，停车过程更加高效、顺利，产生较好的用户体验。

1 系统总体设计

1.1 系统作业流程

本系统是一种基于车牌识别技术的停车场管理系统，通过在商场停车场出入口处安装车牌识别仪，来进行视频流抓拍[9]，并利用车牌定位、数字图像处理、光学畸变矫正等技术来识别车辆车牌号码、颜色等基本信息。系统主要包括车辆的入库和出库流程，如图1。当车辆出入时，系统提供自动识别车牌号码、车主身份等信息来判定车辆进出许可，控制道闸启闭并语音播放识别出来的车牌号码；根据停车时间和车主身份计算停车费用，车主以扫码的方式通过支付宝或微信平台支付停车费用，实现自动收费。该系统可以实现商场顾客不停车即可出入停车场。

1.1.1 车辆入库流程

车辆驶入停车场入口时，触发地感线圈。车牌识别仪自动识别摄影机拍摄的车牌号码并转化为数字信号，同时系统查询是否有空闲车位，如非满位，道闸自动开启引导车辆进入停车场，满位则语音播放“已满位”提示语。车辆入库后，刷新车位显示屏并将车牌号码、驶入时间以及停车位置通过网口传送到系统，存入车辆信息表中。

1.1.2 车辆出库流程

车辆驶出时，车牌识别仪将识别的车牌号码发送到系统以判定车主身份。判断为内部及授权车辆就自动开启道闸放行，如果是外来车辆，系统根据停车时长进行出库结算，在工作人员进行确认后开启道闸放行并记录车辆离开时间，更新车位显示屏信息。

图1 系统流程图

1.2 需求分析

本文根据系统的作业流程以及现实需求确定系统的功能需求，如图2。可以看到，该系统主要包括展示车库地图、查询空闲车位、存储车辆出入库信息、结算停车费用、增删查改用户信息以及用户身份认证等功能。

图2 系统功能层次图

停车场来源车辆分为外来车辆和内部车辆。不同于小区或者校园停车场，商场中外来人员较多，因此临时停靠的外来车辆占比较大。外来车辆具有暂时性特征且流动量大，用户在消费完成后即离开。内部车辆是指商场内部工作人员或会员的车辆，具有长期性特征且停车时间较长。在系统中通过“身份”属性判定，根据外来车辆和内部车辆划分不同的收费标准，以小时计费。

人身安全以及车辆停放安全是用户的首要需求[10]。此外，除了停车耗费时间，提车对于车主来说也是一大难题，因此应具备查找停放车辆和车位标记功能。如表1，本系统将用户角色分为管理员和普通用户，并分别授予不同功能权限。其中，管理员指停车场管理人员，普通用户包括外来人员和内部人员。管理员工作包括控制停车场车辆进出、进行出库结算确认等，授予其所有的增删查改权限，如调取车辆出入记录、修改内部车辆的车牌号码以及调整停车费用等；普通用户仅获得查看车库地图、查找空闲车位、查找我的车和车位标记功能。

表1 用户功能授权表

2 系统构建

本系统基于B/S架构，采用PHP语言+MySQL数据库实现系统构建。B/S架构用户无需在设备上安装软件，使用电脑、平板、手机等任何一台设备通过浏览器登录即可使用，使终端轻量化并降低用户操作难度[11]。PHP是一种开源脚本语言，能够兼容大部分服务器并能通过SQL语言调用MySQL进行数据管理。

2.1 数据库构建

根据系统作业流程和需求分析进行数据库构建。图3为数据库的E-R(Entity Relationship Diagram，实体-联系)图，包含三个实体：车主、员工和费用。其中，“车主”中存储车辆号码、停放位置、出库入库时间以及车主身份信息；“员工”中存储内部人员的基本信息和车牌号码；“费用”中存储车辆停放时长以及收费标准信息。车辆入库后停放基本信息存储在“车主”表中，车辆出库时“车主”表中的“车牌号”作为外键与“员工”表连接确认车主的身份，用以费用结算。

图3 数据库E-R图

2.2 功能实现

2.2.1 空闲车位查找

使用SQL语句”select Address from cars where Car_no is NULL”，从“车主(Car)”表中选择“车牌号(Car_no)”为空的车位，并计算空闲车位数量。系统从空闲车位中随机选择一个提供给用户并显示剩余空闲车位量，用户也可以从地图上自行选择空闲车位，界面如图4。

图4 空闲车查找位界面

2.2.2 我的车辆查找

根据车牌号码调取数据库中的“车主”表，查找该车牌号码对应的“位置”并输出所在车位，代码如图5。

图5 查找车辆代码

2.2.3 车位显示

车辆在当前车位入库后，在地图上给出红色标记，便于用户查看。界面如图6，本系统创建canvas元素使用JavaScript语言绘制停车场地图，并在指定位置绘制红色标记。

图6 车位显示界面

3 结束语

本系统基于B/S架构实时监控该停车场的流量，对于管理人员来说，可以通过各种移动设备登录系统，实现移动式管理模式[12]。此外，本系统利用车牌识别仪实现汽车图像记录、车牌识别功能，根据是否有空闲车位以及是否结算控制道闸启闭，让用户不停车出入停车场，实现内部车辆全自动化管理，外来车辆半自动化管理。