1 幾種技術方式的對比

1.1 基于IC卡方式

基于IC卡方式為取代人工管理方式以來較為廣泛采用的一種技術方式。用戶取卡進入停車場， 泊車后選擇就近定位設備， 再次刷卡對停車位置標示， 尋車時通過尋車終端刷卡尋車， 最后繳費回收卡出場。此種方式通過非接觸式IC卡記錄車輛車牌號、停車時間、停車費用等信息。在整個停車取車過程中， 用戶需多次刷卡， 操作流程較為復雜， 且易存在漏刷情況， 導致尋車難等問題。同時， 由于刷卡時需用戶停車操作， 且存在對IC卡進行讀寫操作進而與車輛信息匹配， 高峰期、惡劣天氣時易出現擁堵［1］。這種方式也不能對車輛進行示蹤， 查詢歷史軌跡。

1.2 基于視頻識別方式

基于視頻識別方式近年來以其易操作性逐步取代基于IC卡方式， 成為大型停車場的主流管理技術之一。此種方式主要基于帶有視頻識別功能的攝像機， 車輛進場時通過入口攝像機識別并記錄車牌信息、車輛狀態等信息， 泊車后， 攝像機采集記錄車輛停車位置并與車牌信息匹配， 反向尋車時， 通過在尋車終端輸入車牌信息， 搜索泊車位置， 完成取車。但視頻識別方式對環境照度、車輛拍攝角度有較高要求， 易受天氣條件及環境照度等影響。相比于IC卡方式， 視頻識別方式可對車輛進行示蹤， 但造價較高。

1.3 基于RFID技術方式

基于RFID技術方式是對IC卡和視頻識別方式優勢的結合。RFID即無線射頻識別， 主要原理為采用附著于車輛上的物理標簽存儲用戶信息， 當標簽處于特定頻率的電磁場中時， 通過定位算法對標簽進行定位、追蹤， 即通過非接觸式技術搭建無線通信網絡。基于此種技術通過配置定位模塊的RFID射頻卡為車輛定位， 在車輛進場時通過入口視頻識別攝像機采集車輛信息， 并與RFID卡關聯， 泊車完成RFID卡作為定位標志留在車內， 卡內定位模塊可周期性發射信號實現對車輛定位。取車時， 用戶需在反向查詢裝置上通過車牌號等車輛信息尋車。離場時出口設備進行卡回收， 并通過卡內模塊計費收費。此種方式無需多次刷卡， 甚至對固定用戶甚至無需刷卡， 提高停車效率。

2 系統架構及實現流程

基于RFID技術的停車場管理系統包括出入口設備， 天線及基站、RFID標簽、反向尋車設備、控制管理設備以及平臺軟件組成。

表1 幾種技術方式對比

圖1 基于RFID技術的停車場管理系統架構圖

2.1 出入口設備

出入口設備主要包括識別設備， 控制設備、收發卡設備等。其中識別設備主要通過帶有視頻圖像識別功能的攝像機組成， 通過圖像處理技術抓拍并識別車輛號與數據庫信息比對， 判斷車輛是否為固定用戶， 即判斷是否已經擁有RFID標簽。若為已有RFID標簽的固定用戶， 則車輛直接進入無需停車取卡或登記。若為無RFID標簽的臨時用戶或新用戶， 則發放與車輛信息已匹配的RFID標簽， 即RFID卡。若為未識別出RFID標簽的固定用戶， 則重新將RFID標簽與車輛信息匹配。控制設備主要為道閘或自動門、地感等門禁設備， 主要用于管控車輛的放行。收發卡設備主要用于對臨時用戶進行進入發卡、離開收卡， 對新用戶及未識別出RFID標簽的固定用戶進行信息匹配的卡處理操作。

2.2 天線

在停車場均布天線搭建無線通信網絡， 為車庫覆蓋特定頻段的電磁場， 使處于車庫中任意車位的RFID標簽都能被讀取。讀取RFID標簽并對標簽定位可基于測距技術的時間定位 （TOA） 、到達時差定位 （TDOA） 、方向測量定位 （AOA） 、信號強度定位 （RSSI） 等方法以及基于非測距技術的DV-Hop定位算法、APIT定位算法、凸規劃算法等方法［2］。

2.3 RFID標簽

RFID標簽主要由天線、調制器、編碼器、時鐘及存儲器構成。RFID標簽按工作頻率可分為低頻、中高頻、超高頻與微波標簽。考慮到RFID標簽的工作能量及讀寫距離， 應用于停車場管理系統的RFID標簽較多采用超高頻段的有源標簽， 用戶將RFID標簽放置于車內， 并在天線覆蓋范圍內行駛時， 后臺可根據相應定位算法對車輛定位、示蹤［3］。同時將停車場管理系統與視頻安防監控系統聯動， 可結合攝像機采集的關聯車輛畫面信息作為事中監控、事后尋車及查看的依據。

圖2 用戶進場流程圖

2.4 反向尋車設備

反向尋車設備為用戶反向尋車提供便利， 主要設置于人流線聚集處， 如電梯廳、樓梯廳、人行出入口等。通過刷卡或錄入車輛信息等調取車輛位置、狀態圖像， 并為用戶規劃合理的尋車路徑， 提高用戶尋車效率及準確性。

2.5 控制管理設備

控制管理設備主要包括工作站、服務器及收費設備等系統控制設備， 一般設置于安防控制室、崗亭或收費中心， 并由安保值班人員操控。

2.6 平臺軟件

平臺軟件即停車場管理軟件， 為停車場管理系統提供人機交互界面， 同時也為其他聯動系統， 如視頻監控系統提供接口。

3 系統特點及優勢

3.1 高效性

RFID標簽的讀取為非接觸式， 即能免去停車刷卡的操作時間， 亦能在相對惡劣的條件下正常識別讀取， 且識別讀取快， 提高識別效率， 從而使用戶的停車流程更加便捷高效［4］。

3.2 安全性

相較于一維條形碼和二維碼技術， RFID標簽將承載信息電子化， 且可采用加密保護， 不易被篡改或復制。

3.3 耐久性

RFID標簽由于采用電子式存儲， 對水、油或其他化學制品的污染有較強的抗污染性。因此不易損壞， 數據保存時間也較為長久。

4 總結

綜上所屬， 相比于刷卡方式， 基于RFID技術的停車場管理系統在車輛進出場、泊車定位、反向尋車、繳費出場各流程減少了刷卡的操作， 簡化用戶停車流程， 提升用戶停車效率， 提高用戶尋車準確性， 優化用戶體驗;也減少了管理方的管理成本。同時， 相比于視頻識別方式， 基于RFID技術的停車場管理系統對環境照度、車輛停放狀態等方面要求較低， 提高用戶停車的易操作性， 同時在識別準確率和系統可靠性方面更占優勢。綜合比較得出， 基于RFID技術的停車場管理技術較傳統的刷卡方式、視頻識別方式較為優越， 但對具體項目也可根據具體情況采用多種方式結合的方式， 在不同流程采用不同技術手段， 使管理方、用戶等多方的綜合利益最大化。

圖3 用戶離場流程圖

同時可結合多樣化管理方式， 如地感線圈、超聲波識別方式。

目前RFID技術已較為成熟穩定， 建設成本也在降低。結合手機終端， 可進一步擴大應用范圍。

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