1 幾種技術(shù)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(shù)方式。用戶取卡進入停車場， 泊車后選擇就近定位設(shè)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(fù)雜， 且易存在漏刷情況， 導(dǎo)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(xiàn)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(shù)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(tài)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?qū)ぼ嚂r， 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(huán)境照度、車輛拍攝角度有較高要求， 易受天氣條件及環(huán)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(shù)方式

基于RFID技術(shù)方式是對IC卡和視頻識別方式優(yōu)勢的結(jié)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(dāng)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(shù)搭建無線通信網(wǎng)絡(luò)?；诖朔N技術(shù)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(guān)聯(lián)， 泊車完成RFID卡作為定位標志留在車內(nèi)， 卡內(nèi)定位模塊可周期性發(fā)射信號實現(xiàn)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(shè)備進行卡回收， 并通過卡內(nèi)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(tǒng)架構(gòu)及實現(xiàn)流程

基于RFID技術(shù)的停車場管理系統(tǒng)包括出入口設(shè)備， 天線及基站、RFID標簽、反向?qū)ぼ囋O(shè)備、控制管理設(shè)備以及平臺軟件組成。

表1 幾種技術(shù)方式對比

圖1 基于RFID技術(shù)的停車場管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.1 出入口設(shè)備

出入口設(shè)備主要包括識別設(shè)備， 控制設(shè)備、收發(fā)卡設(shè)備等。其中識別設(shè)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(shù)抓拍并識別車輛號與數(shù)據(jù)庫信息比對， 判斷車輛是否為固定用戶， 即判斷是否已經(jīng)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(fā)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?？刂圃O(shè)備主要為道閘或自動門、地感等門禁設(shè)備， 主要用于管控車輛的放行。收發(fā)卡設(shè)備主要用于對臨時用戶進行進入發(fā)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(wǎng)絡(luò)， 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(shù)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(shù)的DV-Hop定位算法、APIT定位算法、凸規(guī)劃算法等方法［2］。

2.3 RFID標簽

RFID標簽主要由天線、調(diào)制器、編碼器、時鐘及存儲器構(gòu)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(yīng)用于停車場管理系統(tǒng)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(nèi)， 并在天線覆蓋范圍內(nèi)行駛時， 后臺可根據(jù)相應(yīng)定位算法對車輛定位、示蹤［3］。同時將停車場管理系統(tǒng)與視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動， 可結(jié)合攝像機采集的關(guān)聯(lián)車輛畫面信息作為事中監(jiān)控、事后尋車及查看的依據(jù)。

圖2 用戶進場流程圖

2.4 反向?qū)ぼ囋O(shè)備

反向?qū)ぼ囋O(shè)備為用戶反向?qū)ぼ囂峁┍憷?主要設(shè)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(diào)取車輛位置、狀態(tài)圖像， 并為用戶規(guī)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(shè)備

控制管理設(shè)備主要包括工作站、服務(wù)器及收費設(shè)備等系統(tǒng)控制設(shè)備， 一般設(shè)置于安防控制室、崗?fù)せ蚴召M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(tǒng)提供人機交互界面， 同時也為其他聯(lián)動系統(tǒng)， 如視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供接口。

3 系統(tǒng)特點及優(yōu)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(shù)， 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(fù)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(xué)制品的污染有較強的抗污染性。因此不易損壞， 數(shù)據(jù)保存時間也較為長久。

4 總結(jié)

綜上所屬， 相比于刷卡方式， 基于RFID技術(shù)的停車場管理系統(tǒng)在車輛進出場、泊車定位、反向?qū)ぼ嚒⒗U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(yōu)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(shù)的停車場管理系統(tǒng)對環(huán)境照度、車輛停放狀態(tài)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(tǒng)可靠性方面更占優(yōu)勢。綜合比較得出， 基于RFID技術(shù)的停車場管理技術(shù)較傳統(tǒng)的刷卡方式、視頻識別方式較為優(yōu)越， 但對具體項目也可根據(jù)具體情況采用多種方式結(jié)合的方式， 在不同流程采用不同技術(shù)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(jié)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(shù)已較為成熟穩(wěn)定， 建設(shè)成本也在降低。結(jié)合手機終端， 可進一步擴大應(yīng)用范圍。

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