临时停车场自动收费系统的研究

临时停车场自动收费系统的研究

1 引言

随着城市化的发展和车辆的普及, 汽车拥有量不断增加, 城市停车难成为当今世界各国面临的共同难题, 无论是发达国家还是发展中国家, 都毫无例外地承受着停车场容量与汽车拥有量严重不对称的现实, 致使有车无处停, 以及停车场设备科技含量低的困扰。特别是商业区、城市旅游景点的停车比例仅为1：10。这种停车设施建设严重落后于车辆的增长情况, 导致停车矛盾愈加严重, 停车难、乱停车的恶性循环成为城市交通管理的难点, 也直接导致交通堵塞、擦车追尾等交通事故, 不同程度阻碍了城市经济的发展。尤其在景区的旅游旺季, 举办大型展览, 会议及大型社会活动时, 人多车多, 停车更是一件非常不易之事, 因此解决停车难就成了所有开发商首先要考虑的一个问题[ 2 ] 。本文根据这一现状, 提出一种主要用于旅游景区, 大型场馆会议活动等简易、便携的可移动式临时停车场自动收费系统。

2 临时停车场自动收费系统概述

临时停车场自动收费系统主要由四部分组成,即车牌采集识别系统, 数据库系统, 收费系统及网络通信系统。

系统整体构成如图1所示。其基本功能为: 当有车辆进入时, 利用视频检测技术, 通过入口处摄像机自动检测到达车辆, 并触发抓拍系统自动摄取车辆相关图像信息, 进而由车牌识别系统进行车牌号码的识别, 随后将车牌识别结果、车辆图像以及进入时间等保存至停车车辆数据库。当车辆离开时, 出口处同样进行车辆检测、车牌识别等过程, 并将车辆识别结果在停车车辆数据库中进行查询, 提取相同车辆的相关信息, 进行停车时间及收费计算, 并判断该车辆是否已选择自动收费方式等。收费系统最后根据车牌号是否已经与自动收费方式绑定来确定是否采取不停车自动收费, 对于不可自动收费的车辆则进行人工收费。最后将完成收费的车辆存入驶离车辆数据库中, 以备查用。

图1 临时停车场移动式自动收费系统构成图

其系统整体流程如图2所示。

图2 系统流程图

3 各功能模块介绍

3. 1 车牌采集识别系统

车牌采集识别主要包括车辆检测, 车牌识别两大部分。停车场入口处, 利用

视频车辆检测技术检测到有车辆进入时, 抓拍车辆图像, 识别车牌号码, 然后将车辆图片, 识别结果保存到指定目录或数据库中。

3. 1. 1 车辆视频检测：目前, 车辆检测技术有很多方法, 如地感线圈检测、红外检测、雷达检测、视频检测等[ 3- 4] 。但考虑到临时停车场的特点及各种检测手段的成本、安装维护、可靠性与便携性等, 本临时停车场自动收费系统将直接采用视频检测技术来检测车辆进出及获取相应的车牌图像信息。

3. 1. 2 车牌识别：一个完整的车辆牌照识别系统工作流程一般是由图像输入、牌照定位与字符识别三部分组成。由视频检测得到的车辆图像首先经过一系列预处理如灰度变换, 二值化, 边缘检测, 滤波等过程, 之后通过图像分割、投影定位可得到车牌图像。得到定位车牌后, 下一步为识别。字符识别有多种方法, 如模板匹配法, 神经网络法等, 本文采用BP神经网络法。在字符神经网络识别之前需对定位得到的车牌图像进一步处理, 如二值化, 倾斜校正, 归一化, 细化等。

3. 2 数据库系统

本系统的数据库系统主要包括车牌识别结果及车辆图像的存储、车辆进出时间的记录, 停车时间及收费金额的计算等。

本文采用SQL Server数据库, 建立了两个基本数据库: 停车车辆数据库, 驶离车辆数据库, 其基本格式如表1- 2所示。

停车场停车车辆数据库包含车牌号码, 进入时间, 车辆图像等信息。驶离车辆数据库包含车牌号码, 进入时间, 离开时间, 停车费用, 车辆图像等信息。当车辆离开停车场时, 该车辆相关信息将从停车车辆数据库中删除, 其信息随同车辆离开时间、停车费用、收费方式等写入驶离车辆数据库。

3. 3 收费系统当车辆离开时, 经视频车牌采集识别系统检测及车牌识别结果, 可对数据库该车辆的相关记录进行查询, 并计算相应的停车时间及停车费用。而后根据车主选定的收费方式进行自动收费、人工收费或半自动收费等。

为实现临时停车场的高效收费, 本系统可对停车车辆提供三种不同模式的收费服务, 即手机支付的自动收费模式, 一卡通支付的刷卡收费模式, 以及现金支付的人工收费模式, 并通过设置不同收费模式的专用收费口来实现自动收费与人工收费相结合的高效且人性化的停车收费服务。

3. 3. 1 手机支付的自动收费模式

为了实现不停车自动收费, 减缓停车场内外交通拥堵现象, 提高收费管理

效率, 本文提出一种利用手机支付的自动收费模式。其主要流程如下: ( 1)临时停车场事先与移动通信公司自动收费运营商签订停车费用代收协议。

( 2)车主可事先在旅游或大型活动等介绍网页,或在停车场停车后发送短信至自动收费运营商, 将其车牌号与所要支付停车费的手机号码进行绑定登录。

( 3)自动收费运营商对进行绑定的手机号码发送确认短信, 回复同意后则绑定成功, 该车可通过手机余额支付停车费用。

( 4)当停车车辆欲驶离临时停车场时, 在出口处停车收费管理系统通过车牌识别及车牌与手机号码绑定信息的确认等, 自动判断是否实施自动收费及不停车放行。

( 5)停车场管理系统对自动放行的车辆, 在出口处显示屏自动显示收费金额, 同时向自动收费运营商发送收费金额短信。

( 6)自动收费运营商收到该车收费金额的支付请求短信后, 自动从该手机余额中扣除相应停车费部分的金额, 同时发送短信通知车主扣缴成功。

( 7)车主接到自动收费运营商的收费扣缴成功信息后, 确认是否属实, 若有异议, 可与自动收费运营商与临时停车场协商, 并通过停车管理系统数据库进一步查证。

( 8)为鼓励车辆采取自动停车收费方式, 临时停车场对采用手机支付方式的车辆给与一定比例的停车费用打折优惠。

3. 3. 2 一卡通支付的刷卡收费模式

根据城市一卡通的广泛使用, 如北京的市政一卡通、广州的羊城通、大连的明珠卡、武汉的楚通卡等, 均可用于公交, 地铁, 超市, 餐饮、娱乐等小额消费。由于一卡通方式方便快捷, 则本系统对于没有选择自动收费方式的车辆, 在利用现金支付的同时, 也考虑利用一卡通在出口处以刷卡方式来进行停车费用的支付, 以缩短停车付费时间, 提高停车收费效率。

3. 3. 3 现金支付的人工收费模式

对于不能通过手机及一卡通方式支付停车费用的车辆, 停车场采用人工收