第一章 緒論

　　“有位”停車管理平臺由嵌入式硬件、web、計算機通信、非接觸式感應系統、停車誘導系統等技術組成。乘著移動互聯網的浪潮，提供基于“車聯網”為核心智能停車服務平臺。致力于從根本上解決、“停車難”“停車管理落后”的問題。

　　其停車場管理軟件可以為管理人員提供所有車位的具體信息、停車場財務情況和停車場安全相關等基于WEB的管理功能，同時可以將空閑車位、準確位置等信息發送給手機端軟件后臺服務器。

　　移動端軟件以Android、IOS等操作系統為基礎服務應用平臺，為車主提供：找車位、停車場智能導航、室內車位誘導、預定車位、自助停車等功能；最大化提高車位利用率，為用戶辦公出行提供更多方便；優化社會公共資源配置，有效的改善了交通現狀，提高了停車場管理的安全性、服務質量和效率。

　　1.1項目背景及意義

　　跨入21世紀以來汽車工業迅猛發展。此外，國家把城市化、城鎮化列為我國經濟發展的一個方向，城市人口的急劇增長和規模的不斷擴大為城市的交通帶來更大的發展機遇，同時城市交通也面臨著更大的挑戰。為了滿足日益增長的交通需求，必須盡快改善城市的交通條件和設施的利用效率。

　　在1990-2003年的13年里，中國的汽車保有量保持著高速增長的態勢，其中汽車保有量的平均增長率達到了12%，低于私家車的平均增長率，與GDP相比，高出了2%。具2005年的不完全統計，汽車總量達到2800萬輛，其中將近60%的車輛都屬于個人所有。根據政府部門和城市交通相關部門的統計，停車場的數量以及停車位的數量都很有限，也就是說停車位遠遠小于汽車的總量，不能滿足當前用戶的停車需求。這就造成了城市交通擁堵的現象，并且越來越嚴重。根據目前發展趨勢，據專業人士推測，私家車數量的急劇增加勢必會提高對停車場的要求，目前的停車場已經不能滿足當前的停車需求，因此“停車經濟”具有很好的發展前景。伴隨著停車場規模的擴大以及停車位的增加，對停車場的有效管理也越來越重要，所以針對目前對停車場的需求有必要開發一套高效運行的智能停車場管理系統。

　　經濟和汽車行業的飛速發展使得私家車的數量急劇增長，這加大了城市道路的交通壓力。為了緩解道路的交通壓力，有效的停車管理顯得更為重要。停車緊張嚴重影響了城市道路的動態交通，這會降低城市道路的車輛承載量，其中停車又分為停車場內停車和停車場外停車，不論是停車場的靜態交通，道路上的動態交通。它們都是相互影響的，都會影響城市道路的交通。有效的靜態交通能夠降低車輛的運輸成本，緩解交通壓力，減少了汽車廢氣排放量。但是，傳統的停車場已經不能滿足規模正在飛速擴大的停車場需求，車位供不應求，停車管理不夠先進，這更加重了交通阻塞，同時也破壞了環境，降低了人們的生活水平。我們應該及時的采取措施，保證整個城市朝著綠色、可持續和有條不紊的方向發展。因此，從可持續發展的眼光來看，解決廣大用戶“停車難”的問題迫在眉睫。

　　一個城市的中心地帶交通比較繁忙，控制的停車需求可以限制機動車的出行量，常用的調節方法包括車位數量的分配、停車費用和備用停車場配給標準三種。目前城市交通的要求越來越高，不論是信息需求量還是信息信息傳輸的速度，傳統的停車場管理系統己經不能滿足當前城市交通的要求，因此提高停車場的智能化程度迫在眉睫，并且智能停車場是整個智能交通系統的一個重要組成部分，要求它必須能實時地向交通管理中心提供泊車信息，交通管理中心根據停車場采集到的泊車信息做出分析來對停車進行調節，因此信息互動對于智能停車場來說也很重要安全性也是停車場管理的一個重要方面，這關系到了用戶的切身利益和整個停車場的經濟效益。另外在一些大型停車場，用戶和車位都比較多，車主在停車場內部可能會花費很長的時間來找到有效泊車位，因此車位引導對于用戶來說也很重要，有效的車位誘導系統可以維持停車場內部的秩序，節省用戶的停車時間，加速了停車系統運行因此，車位誘導子系統的設計也是智能停車場管理系統中的一個重要方面。

　　目前智能停車場管理系統利用先進的科學技術，己經實現了停車場的自動化管理，很大程度提高了管理系統的可靠性、車輛的安全性和運行有效性。停車場的自動化管理最大程度上減少了人工的參與，從而節省了大量人工方面的開支，也最大限度地降低了人為方面造成的失誤和損失，因此也相應提高了停車場的安全性、經濟性和使用效率。但是目前智能停車場管理系統所用到的相關技術還不成熟，智能化程度比較較低，還沒有達到所需要的自動化程度，目前智能停車場管理系統的一部分具有智能功能，比如自動收費系統等。本項目主要內容是如何設計與實現基于嵌入式技術的智能停車場管理系統，使其滿足目前停車場管理的需求。

　　1.2停車場管理系統的國內外發展現狀

　　1.2.1國外發展現狀

　　發達國家的一些大城市的停車場的建設比較先進，它們的停車場管理系統也相對比較完善一些。目前它們的停車場建設的規模己經很大，規劃也比較合理，管理系統也相對完善，場內停車和場外停車能夠相互協調，在停車位分配和停車收費問題上得到了合理的解決，例如日本實行的車與車位一一對應的方案，并且總停車位多于車輛的數量，這樣有效解決了停車困難的問題，并且這些發達國家投入到停車場建設的投資也很高，能夠達到總投資的，這個比例遠遠高于我國的投入所占的百分比，因此國外己經意識到了停車場管理的重要性，其目前的停車場己經達到了一定的智能化程度，內部工作人員也相對較少，管理也比較輕松，并且自動化程度也很高，實現了不停車進出停車場以及不停車收費。目前在車位誘導子系統中基于地圖的二次開發算法的最優路徑搜索應用的比較多，但是不能很好的滿足停車需求。

　　1.2.2國內發展現狀

　　目前國內停車位數遠遠低于車輛的數量，比例大概是1:5，這遠遠低于國外的停車場的比例，給停車帶來了巨大的壓力，因此道路交通壓力也很大。國內的停車場自動化程度和智能化程度都很低，現場采集的數據是采用人工記錄的方式在紙張上存在的，并且記錄內容分布比較分散，不利于集中統計和管理，既浪費了人力也浪費大量的財力，不利于用戶的查詢也不利于管理者的綜合管理，因為數據量比較大，所以定量的分析這些數據比較困難，只能定性的分析所存儲的數據進行車位監控以及路徑導航，現在仍然出現了很多問題，比如入場時間長、出口收費系統不完善等。

　　國內的停車場管理系統功能比較單一，一般重點是放在收費功能的實現上，根據停車的時間來計算停車的費用。目前停車場還停留在很原始的管理方式，比如管理介質是磁條、條碼卡或者接觸式IC卡，比較老式的停車場甚至還在使用人工發放停車卡的形式管理車輛。很明顯，傳統的管理方式把車、車主和卡都分隔開來了，記錄的資料里邊只是卡里所存的信息，包括車輛的入場信息和車牌號碼等，不是車主本人拿著卡也能將車取走，車的安全性不能得到保障，因此發生車輛丟失的情況比較常見。比如：有些人開著廉價車在入口處趁管理人員不注意時在入口處騙取停車卡，進入停車場后，將豪華車開出停車場。傳統的這種相對比較過時的管理方式不但造成車主損失嚴重，也給停車場本身帶來了巨大的潛在危機。對于車主來說，安全停車是前提，不能安全停車即使有很多停車位，車主也不會選擇在這個停車場停車，安全性是停車場的一項基本要求。所以，如何加強停車場內的停車安全性是目前停車場管理系統關注的焦點之一。

　　目前的大型停車場管理系統，沒有設智能車位誘導系統，只是簡單地向用戶提示場內是否還有空停車位以及空停車位的編號，沒有為車主提供具體的有效停車位以及如何到達空停車位的最優路徑。因此對于處于大型停車場內部的車主來說，準確而快速的找到有效停車位很困難，快速到達指定停車位更困難，這樣既浪費了車主的停車時間，也降低了停車場的整體的運行效率，如果停車數量比較多時，停車場內部可能會處于混亂狀態。因此，在停車場內部設有高效可靠運行的車位誘導系統對車主和停車場來說都意義重大，這樣可以幫助車主快速找到停車位，幫助用戶快速到達指定停車位，從而很大程度上提高了停車場的人性化程度、自動化程度和智能化程度。目前隨著私家車的急劇增多，城市道路交通壓力的增大，停車需求的猛增，停車場建設規模也迅速擴大。因此要求停車場管理系統更加復雜，功能更加強大和科技含量更加高。智能停車場是大中型城市的現代智能交通的重要組成部分，也是城市新興的智能建筑的重要組成部分，目前對智能停車場己經做了很多研究和分析，比如，大連理工大學的學者就設計了基于非接觸式IC卡的停車場管理系統，并且己經運用到了現場，更加完善了停車場的收費功能;北京工業大學的學者設計了基于LonWorks現場總線的停車場管理系統，對場內的通信問題進行了深入研究和分析，解決了傳統停車場內部的通信問題;哈爾濱工業大學的學者重點研究和分析了停車場對智能交通的影響，以及靜態停車和動態停車的關系以及它們之間的相互影響;北京理工大學的學者重點研究和分析了智能停車場中的視覺技術。這些學者們對智能停車場的建設做出了重大貢獻，增強了停車場的功能。但是他們的一些研究成果還沒有很好的應用在實際停車場中，目前停車場的自動化程度仍然很低，智能化程度也不高，安全性也不能得到保障。智能停車場的每個子系統不能很好的協調工作，這樣不能保證安全停車，停車場的整體運行效率也很低。因此，為了滿足停車需求，停車場管理系統朝著更加人性化、更加集成化、更加網絡化、更加智能化的方向發展，盡量減少工作人員的人為工作量，提高運行效率，更好的為智能交通服務，目前如何把己經取得的高科技成果靈活的加以轉換，運用到智能停車場的建設中是停車場研究領域的首要任務。

　　1.3目標

　　1.3.1用戶方面：

　　對于“有車一族”，龐大的人群基數是我們主要用戶量的保證，這類用戶對停車位的強烈需求是我們移動端開發的主要目標。能為用戶提供：停車場車位信息獲取、停車場智能導航和自助停車這三個核心功能。“有位”找車位APP，基于硬件端車位檢測信息，更加時效性的反饋給需要尋找停車位的車主。力求滿足日益提高的消費者需求，提供更舒適、便捷的服務。

　　1.3.2 停車場方面

　　對于所有與平臺合作的停車場來說，最大的得益處在于兩點。第一，使停車場的收益大大提升。所有“有位”找車位APP的用戶都能直觀地了解所有合作停車場的車位信息，極大程度增加停車場信息的傳播。在縮減用戶停車時間的同時也提高了停車場的使用效率。第二，加強了對停車場的管理。“有位”停車場管理后臺在目前停車場的基本需求上增添了很多關于縮小管理人員工作量，規范停車場管理的相關模塊。

　　1.4政府支持

　　由于張家界交警部門，張家界交警一大隊領導對“有位”停車管理平臺項目長期以來的關注和支持，就停車管理相關業務合作進行可行性討論。并委托開發此系統以解決張家界中心城區街道周邊停車位管理問題。并對張家界中心城區停車位、景區停車位、以及特殊情況下車位信息進行規范化管理。

　　第二章 實現方案以及相關技術說明

　　2.1軟件系統總架構設計

　　“有位”智能停車平臺通過基于單片機系統的數據采集器發送車位停車數據到ARM服務器，ARM處理好數據及時發送給服務器，WEB服務器接收到數據后，將數據存儲到數據庫中，在停車場管理人員可以管理自己名下所有停車場信息，APP用戶則可以使用移動設備中安裝的“有位”APP獲取實時車位信息等服務。由硬件端、服務器端、移動端三大模塊組成。