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針對經營性停車場建設低成本，易管理的機械式立體停車庫的需求，利用網絡通訊技術、自動化控制技術提出了一種全新的停車場管理系統解決方案。詳細介紹了該方案的結構，控制系統程序設計、軟件設計。該方案提供了停車位擴容、手機支付、空位引導、反向查詢的一體化解決方案[1]。隨著我國經濟的持續高速發展，人民生活水平逐步提升，汽車已經作為日常代步工具走進了千家萬戶。根據公安部統計，截止2021年中國汽車保有量已經達到3.02億輛。然而，在汽車保有量高速增長的同時，停車位嚴重緊缺的問題愈來愈凸顯出來。為解決車位緊缺，停車難的社會問題，響應政府的號召，越來越多的停車場投資運營企業將立體車庫引進到經營性停車場的建設中來。在有限的土地內，最大限度的提高容車數量。作為立體車庫產品中，技術最成熟，性價比最高的升降橫移類立體車庫更是受到大家的青睞。升降橫移類立體車庫在為停車場經營者提供低成本，高擴容率解決方案的同時，也帶來的新的課題。目前停車場普遍采用智能停車場管理系統，具備手機支付、停車場管理、車位引導、反向尋車、特殊車輛管理等功能。而升降橫移立體車庫的操作方式還停留在按鈕、刷卡等形式上[2]。如何將手機支付、車位引導、反向尋車等功能與升降橫移類立體車庫的控制有機結合起來，正是本文要探討、研究的內容。
1整體方案設計
1.1現有方案分析
目前通常采用的解決方式是停車場出入口統一收費管理+立體車庫獨立操作運行的模式。即用戶只需記住自己車輛停放的載車板編號即可取車，不受用戶是否繳費的限制。停車繳費功能停車場出口處進行操作，或通過掃描場內收費二維碼提前繳費完成。這種方式相對簡單，將停車場管理系統與升降橫移類立體車庫控制系統各自獨立，僅僅只使用了停車場管理系統的繳費功能。由于兩套系統之間沒有數據互通，停車場管理系統中的車位引導、反向尋車等功能無法實現。
1.2功能需求確定
本方案旨在設計一種全新的升降橫移立體車庫控制系統，實現智能停車場管理系統與升降橫移立體車庫控制系統的數據互通[3]。（1）實現用戶通過手機查詢車牌號繳費完成后方可進行取車操作；（2）實現進場車輛車牌號與其停放的庫區、載車板一一對應；（3）實現場內車位信息集中管理，車輛進場后通過車位引導系統，將用戶引導至最近的處于地面的空載車板停車，節省停車等待時間；（4）實現通過車牌號，幫助用戶快速定位其車輛所在位置，減少用戶尋找車輛的時間。
1.3改進方案設計
此次改進方案的網絡結構圖如圖1所示，主要體現在兩個方面。（1）在原有升降橫移控制系統的基礎上，將各個獨立的控制單元與停車場管理系統通過以太網進行組網，并建立數據庫。將各個獨立停車單元的相關數據，如：在庫車輛數，在地面載車板編號，是否在運行，故障信息等上傳至停車場管理系統。從而實現停車場管理系統對各個停車單元的運行情況的掌握，并進行引導與方向尋車。（2）在每套立體車庫地面層位置加裝車牌識別攝像頭，并組網連接至停車場管理系統。車牌識別攝像頭抓拍到待停放的車輛信息，上傳至停車場管理系統。停車場管理系統再結合升降橫移控制系統上傳在地面載車板編號，將車牌信息與載車板對應關聯起來，并存儲至停車場管理系統的數據庫中，作為取車、反向尋車的依據。
2控制系統程序設計
2.1操作流程設計
單套升降橫移立體車庫主要采用按鍵+刷卡操作的模式。按鍵操作模式即通過立體車庫人機界面上的數字按鍵輸入待操作的載車板編號，使其下降至地面；刷卡操作是將IC/ID卡預先與立體車庫內載車板做一一對應關聯，操作時只需在人機界面讀卡器上讀取目標載車板對應的卡片即可。這種操作方式并不適用于收費停車場的運營管理方式。因此，針對當下收費停車場運營的特點，在原有按鍵+刷卡的基礎之上增加通過輸入隨機驗證碼的操作方式[4]。即，當用戶取車時，通過智能停車場管理系統配備的手機小程序輸入車牌號并繳費成功后，系統在發送給用戶隨機驗證碼的同時，也將驗證碼發送至該車牌號所在的立體車庫控制器。用戶需根據小程序的指引到指定庫區的立體車庫人機界面處輸入隨機驗證碼，控制系統在比對用戶輸入的驗證碼與系統發送的取車驗證碼一致后，進行取車動作，待載車板下降至地面后，即完成本次取車操作。
2.2程序流程設計
升降橫移類立體車庫的最終控制目標是將目標載車板下降至地面，根據此特點，結合停車場管理系統的數據交換需求，在程序設計中，除了滿足設備自身的邏輯動作需求外，還需滿足以下功能需求[5]：（1）向停車場管理系統實時發送庫內空余泊位數量；（2）向停車場管理系統實時發送位于地面的上層載車板編號；（3）向停車場管理系統實時發送停放至載車板上的車輛車牌號；（4）實時接收停車場管理系統下發的取車驗證碼及車牌號，并與本系統內數據進行比對；程序主流程圖如圖2所示，當系統接收到取載車板指令后，通過批處理車庫內所有載車板上限位狀態數據，計算出此時在地面的載車板編號。并將該載車板編號與待取載車板編號進行比對，如一致則系統取載車板完成，進入待機狀態；如比對不一致，則通過批處理上限位數據的反狀態將在地面的載車板上升至原位后，開始橫移載車板挪出空位，為待取載車板騰出下降通道[6]。當橫移載車板橫移到位后，啟動待取載車板的下降動作，直至下降至地面后，系統程序執行完畢，進入待機狀態。
3停車場管理軟件設計
停車場管理系統軟件采用VisualC++開發工具，采用模塊化設計思想實現主要包括：用戶管理模塊、系統參數維護設置、進出場車輛統計查詢、故障信息查詢、手動取車操作等，模塊結構圖如圖3所示。（1）用戶管理：考慮到系統的可靠運行和軟件的安全性，對用戶的權限和用戶密碼進行管理，用戶管理界面如圖4所示。用戶類型分為3種：管理員、工程師、操作員。管理員擁有最高權限，可以操作各個模塊并能修改數據庫；工程師擁有除修改數據庫外的所有權限；操作員擁有除修改數據庫和系統參數維護外的所有權限。（2）系統參數維護設置：主要包括是否記錄日常操作日志，計費規則的設計以及操作日志記錄。（3）進出場車輛統計查詢：可以按照時間、車牌號、停車單元號、載車板號等篩選條件查詢停車記錄，收費記錄，并可導出為Excel文件，車位進出場查詢界面如圖5所示。（4）故障信息查詢：當停車單元出現故障后，會實時顯示報警，并鎖定故障單元不再進行存取車操作；同時可根據故障類型、時間、停車單元號等篩選條件查詢相關故障，并可根據篩選條件的不同，分類進行故障統計，以便維護保養單位針對性排查故障，確保設備安全、可靠、低故障率的運行[7]。（5）手動取車操作：當用戶無法通過手機支付停車費用取車時，管理員可通過本功能對設備進行取車操作。
4結語
本方案將智能停車場管理系統與升降橫移立體車庫相融合，為解決經營性停車場建設立體停車庫提供了一個低成本、易管理的全新解決方案。
作者:張宇迪 潘星宇 單位:鄭州科技學院
