智能化停车场管理系统

智能化停车场管理系统

作者：刘乐 马海亮 黄现莲

来源：《科技信息·下旬刊》2018年第01期

摘要：智能化停车管理系统可以提高停车效率、帮助解决停车难问题。本文首先对智能化停车场管理系统重要意义做出阐述，然后对一种基于STM32系列芯片的、基于物联网的智能化停车场车位引导系统的具体设计进行分析，希望对业内可以起到一定参考作用。 关键词：智能化；停车场管理系统；设计方案 前言：

现阶段，随着科学技术的快速发展，作为重要代步工具的汽车已经成为国民日常生活中的重要组成部分，就目前来看，我国停车场管理技术较为落后，智能化水平不高，这也造成了交通拥堵等多种问题，研究并应用智能化停车场管理系统具有重要意义。 一、智能化停车场管理系统重要意义 （一）提高交通管理质量

在过去几年中，我国大部分交通管理部门都加大了对当地交通运输管理的物力投入、财力投入及人力投入，但其效果并不明显，在城市中，依然经常看到违规停车、交通拥堵等现象，而一些司机因为无法快速找到停车位，导致其车辆在马路逗留，这也会让道路交通负担加重，进而造成交通拥堵情况，应用智能化停车管理系统，可以让司机寻找车位时间缩短，同时可以有效缓解交通拥堵情况。 （二）提高设施利用率

车辆进出停车场的行动轨迹可以被概括为：入口→入口车道→停车位→出口车道→出口。出入口可以让停车场内车辆流动得到有效调节，车道可以对车辆进行有效引导，停车场内，通常包含主车道与分支车道，分支车道被利用的是否充分会对停车场内停车效率造成影响。同时，如果为地下停车场，就有可能让一些驾驶员因为处于封闭空间，很难凭借自身方向感做到快速取车、停车，所以会优先选择路边停车，这也就导致了地下停车场存在资源浪费情况，利用智能化停车管理系统，可以解决此类问题，进而提高设施利用率。 （三）满足出行者需求

自驾出行方式因其具有个性化、私密化的特点得到了国民的青睐，但在陌生城市、陌生环境中，因为对当地道路状况、停车场情况缺乏详细了解，就有可能让其利用自驾方式出差办

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事、旅游受到影响，智能化停车场管理系统可以提供给给出行者有效信息，帮助出行者在短时间内找到空余停车位[1]。 （四）解决城市停车难问题

近几年，我国交通运输业迅速发展，汽车已经不再是奢侈品，已经走向了千家万户。据公安部统计，到2017年年末，我国机动车保有量已经超过3.1亿辆，而汽车保有量已经超过2.17亿辆，和上年相比，其增长了11.85%，而在北京、重庆、成都、上海、深圳等城市中，汽车数量已经超过300万量。汽车的明显增多势必会带来停车难问题，其具体表现为缺乏停车信息、缺少停车位、管理方式落后、停车秩序混乱，由于停车问题引发的社会争议也一度会成为热点话题，应用智能化停车场管理系统，利用高效的停车信息引导，可以对此问题进行有效解决。

二、智能化停车场管理系统的具体设计 （一）总体方案

本系统是基于STM32系列芯片、基于物联网的智能化停车场车位引导系统，通过程序控制装置规划引导停车的路线，可以实现引导车辆找到停车位的功能。本系统采用ST公司生产的STM32F107VCT6处理器作为主控芯片，该处理器内核为ARM Cortex-M3 32位内核，具有成本功耗低、运行性能高、运算速度快的特点。系统总体架构如图1所示。

结合图1，该系统处理器可以运行FAFTS文件系统与uCOS-Ⅱ操作系统，Ⅰ0口共有80个，可以为拓展系统功能奠定基础。STM32F107VCT6最小系统是停车场智能管理与查询系统的主控制中心，凭借超声波模块，可以对停车场是否存在车辆进出情况予以检测，超声波探头可以让声电转换得以实现，可以发射超声波、接收超声波，依照作用原理，可以将其分为磁致伸缩式超声波探头、压电式超声波探头、电磁式超声波探头等多种类型，本文选用超声波收发器型号为。

利用NRF905无线收发模块，可以对会员车辆进行实时检测。而利用RC522射频卡读写模块，可以识别非会员车辆临时IC卡，在道闸升起之后，车辆通过道闸情况可由光电开关进行检测，通过后道闸会自动下降。超声波检测模块安装在所有车位，并利用不同LED灯显示代表不同情况。在入口处与出口处，安装有TFT彩屏，可以让停车场动态信息得到实时显示，主要包含了停车时间、车位状态、消费金额以及计费标准等，彩屏会对汉字内容字模数据予以显示，利用SD卡对其进行存储。 （二）远距离车辆身份识别模块

在远距离车辆身份识别模块中，采用NRF905无线信号收发模块，NRF905本身具有通信距离远、体积小、价格低、灵敏度高、抗干扰能力强的特点，在无线数传、中远距离遥控、无线收发以及无线通讯等领域均得到了广泛应用，利用该模块，可以远距离识别停车场车辆身

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份。将识别器安装在会员车辆中，可以让自动识别功能得以实现，进而实现道闸的自动升起、下降，而对于临时车辆，需要司机取无源射频IC卡，通过刷卡的方法进入停车场[2]。 （三）车位车辆检测模块

在车位车辆检测模块中，其主控芯片为STC15F104R单片机，利用超声波传感器可以对车位具体情况进行检测，然后利用LED灯不同颜色的显示来表明当前状况。在本文系统中，其黄色LED灯代表车位处于预订状态，绿色LED灯代表车位处于无车状态，红色LED灯代表车位处于有车状态。

在具体设计中，需要在STC15F104R单片机P3-4脚上连接超声波传感器发射端，利用单片机，可以对发射信号进行有效控制，单片机P3-5脚上连接有传感器回波信号，可能会让单片机产生中断情况，在中断后，单片机会计时结束。在空气中，发射器所发出超声波会在一定速度下传播，在超声波接触物体之后，会发生反射，回波接收器会接收反射信号，进而通过往返时间来计算接触物体的距离，通过这种计算，然后将其结果比对空车位设定距离，可以得出具体车位情况。

（四）车位查询、预退订模块

在本文中，车位查询、预退订模块主要应用西门子公司的TC35Ⅰ GSM模块，此模块包含了GSM射频、Flash、GSM基带处理器、电源ASIC、天线接口以及ZIF连接器，TC35Ⅰ GSM模块中包含了基带与射频电路，具有标准AT命令接口，可以安全、稳定传输语音、传真、短消息与数据信息。在车位查询、预退订模块当中，其核心为GSM基带处理器，它可以对GSM终端数据信号、语音进行有效处理，具有蜂窝射频设备数字功能与模拟功能，在没有其他硬件电路条件下，可以对HR、FR以及RFR语音信道编码予以支持。此模块共有引脚数量为40个，在此过程中，外围电路会配合此模块，然后将电源电路、数据通信电路、启动关机电路、语音通信电路以及指示灯电路利用ZIF连接器进行有效连接，串口可以给TC35i模块发送AT指令，进而让通信功能得以实现[3]。 结论：

综上所述，利用物联网技术，采用STM32F107VCT6处理器作为主控芯片等硬件设施，可以设计远距离车辆身份识别模块、车位车辆检测模块和车位查询、预退订模块，进而完成智能化停车场管理系统的设计工作，以实现提高交通管理质量、提高设施利用率、满足出行者需求、解决城市停车难问题的目标，对于停车场管理技术的革新具有一定借鉴意义。 参考文献：

[1]李智荣，余唯锴.智能化停车场管理系统探讨[J].声屏世界，2016（S1）：15-16. [2]郑展棒.智能化停车场将迎来市场爆发点[J].中国公共安全，2014（24）：86-87.

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[3]王朝忠.停车场管理系统的联网化无人化智能化[J].中国公共安全，2014（24）：102-105. 项目基金：

大学生创新项目，项目名称：停车场智能化管理系统 项目编号：201711407034