一种多层大型智能车库区管理系统及车位引导方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于车库的智能管理技术领域，特别涉及一种多层大型智能车库区管理系 统及车位引导方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国社会经济的进步和发展、城市经济的不断繁荣、人们生活水平逐步提高， 汽车尤其是小轿车和商务车作为交通工具已逐渐成为人们日常生活中不可或缺的必需品。 [0003]目前，现有的车辆管理和车库控制系统大多采用人工管理和控制的方式实现，或 者使用接触式1C卡进行进出控制。接触式1C卡由于其需要进行接触式认证这一天然缺 点，只能完成出入口计费的基本功能，无法扩展更多的功能。在车库种类方面，现有车库大 多为老式的自停自走型的平面车库，很少有新型的立体车库，且现有的管理模式均较难应 对新型立体车库模式。此外，现在车库的实时信息发布平台发布大多仅能提供车位空余信 息，对车库位置、限高和收费等各项信息并无详细描述，如司机想知道车库内何处有适合停 车的位置，只能亲自开车进入车库内寻找才可得知。这样既浪费时间，也经常发生某些车库 拥塞，而附近的车库还有剩余停车位的资源浪费现象。因此，目前的车库管理方式对庞大的 私家车数量或者新型的立体车库模式都有着很大的局限性。
[0004] 随着车牌识别技术的发展，有些智能车库采用通过摄像头摄取汽车的车牌号码， 并经过图像处理和车牌号码的识别技术，以及空闲车位寻找与分配技术，可以引导车辆进 入指定的停车位，但图像处理和号码识别技术相对较为复杂、成本较高，而且易受车牌号码 清晰度、现场光照度等因素的影响，对车牌号码识别的可靠性不是很理想。
[0005] 相对而言，RFID技术成本较低，特别是UHF-RFID发射的电磁波具有较强的穿透能 力，通过对RFID卡的识别进行车辆引导（卡内存有停车位及时间等信息），不受车牌及现场 环境的影响，其可靠性较高，有更好的应用前景。本发明设计了一套基于UHF-RFID技术和 Web技术结合的B/S架构多层大型智能车库区管理系统，该系统包括入口超高检测模块、入 口处车辆检测模块、网络传输模块、服务器端模块、车位管理和分配模块、车位自动引导模 块、出口处车辆检测模块、反向寻车终端模块；该系统通过对远距离可读取的RFID卡进行 识别和定位，从而完成对车辆进行停车位的引导，实现空闲车位均衡分配、车辆引导和驾驶 员反向寻车等功能。这将对车主提供更多的便利，具有较高的实用价值和经济价值。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种多层大型智能车库区管理系统及车位引导方法，其特征 在于，所述多层大型智能车库区管理系统是基于UHF-RFID和Web技术相结合的技术，主要 涉及计算机网络、单片机、数据库、无源UHF-RFID、超声波和红外光电检测技术；车库区管 理系统包括：
[0007] 1)考虑大型多层车库中某层库区的同侧入出和异侧入出两种情况，将某层库区划 分为若干子库区，对划分的子库区进一步划分为若干停车区，子库区间和停车区域内道路 均设单行线，且将子库区用锥筒或栏杆相对封闭；子库区入口和出口连接主干道，在子库区 和停车区的路口设置子库区指示牌、禁行或行进方向指示牌、读卡器、显示器，并划定车行 方向和车位区；
[0008] 2)为防止超高车辆进入车库，设置入口超高检测模块，由限制门、指示牌、警示灯、 语音报警器、红外传感器及单片机系统组成。
[0009] 所述车库入口、车库出口显示屏采用液晶屏，其他显示屏采用二行LED点阵显示 屏。
[0010] 所述各子库区入口处的上方设有子库区数的指示牌，在各停车区的地面上写有停 车区数的地标指示字，用于辅助停车引导。
[0011] 所述多层大型智能车库区管理系统的车位引导方法，其特征在于，
[0012] 1)首先对多层大型智能车库进行划分为库区、子库区，对划分的子库区进一步划 分为若干停车区；在子库区和停车区的路口设置子库区指示牌、禁行或行进方向指示牌、读 卡器、显示器，并划定车行方向和车位区；
[0013] 2)依据车库的库区、字库区及停车区域和停车位规模，设定卡内信息存储结构； 即在每个车位安装超声波传感器检测车位的当前状态，并将其传至单片机，进而利用网络 传输模块上传至服务器端模块更新车库每个车位状态，系统对车位分为"预占"、"占用"、 "预空"和"空闲"四种状态；
[0014] 3)在入口处设置超高检测模块、入口处车辆检测模块，通过检测汽车的是否随带 射频卡，并判断该卡的状态，从而在入口处实现车辆放行或者停车取卡功能，依据某层某库 区车位占用率与"车位占用阈值标准"的比较结果，并调用车位管理和分配模块对确定进入 车库的车辆按照"就近及均衡原则"为其分配停车位，并将该车位状态改为"预占"；
[0015] 4)步骤3完成后，调用车位自动引导模块指引车辆至分配的库区、字库区、停车区 域的车位；
[0016] 5)利用在入口处和库区的读卡器读取进入库区车辆随带的射频卡进行识别，判断 为其分配的车位所属的某层和某库区，并引导车辆进入分配的该库区；
[0017] 6)对进入分配层库区的车辆随带的射频卡进行识别，判断为车辆分配的车位所属 的子库区、停车区域和停车位进行判断，对该车辆到预分配车位的路径选择采用Dijkstra 最短路径算法进行分析，引导至该车位分配的车位；
[0018] 7)步骤5)中，当车辆经过了分配的本层子库区而未进入时，车辆经过下一个子库 区前的读卡器读射频卡，并向服务器端模块上传该情况，请求重新为该车辆分配固定子库 区中预留的一个空闲停车位，将该车位状态由"空闲"改为"预占"，并将其原分配的停车位 的状态由"预占"改为"空闲"，同时引导该车辆驶向该固定子库区；
[0019] 8)步骤6)中，检测车辆分配的车位不属于本子库区，引导其至相应的子库区。若 该车辆不按引导出库，而是进入某停车区中某停车位进行停车，该车位由"空闲"状态改为 "占用"状态，同时将为该车辆预分配的停车位由"预占"状态改为"空闲"状态；
[0020] 9)在车库的某层车库内对驾驶员的反向寻车时，在读卡器读取驾驶员所持 UHF-RFID卡信息，服务器端模块调用GIS地理信息系统和车位自动引导模块，根据其停车 位编码和该卡目前所在位置进行寻车引导；
[0021] 10)出口处车辆检测模块采集UHF-RFID卡信息，区别对非法卡、已缴费卡和逾期 未缴费卡三种情况进行处理，完成出口车辆检测和收费功能。
[0022] 所述步骤3)中某层某库区车位的车位占用阈值标准分为层车位占用阈值标准和 库车位占用阈值标准计算方法如下：
[0023] 假定车库共N层，第i层划分为％个库区，第j个库区划分为P^个车库，则层车 位占用阈值标准为：
[0024]
[0025] 其中k为自然数且1彡k彡N，表示各层车位占用阈值标准的不同等级。具体为： k取值从1开始，求解各层车位占用阈值标准，若存在某层车库车位占用率低于该层车位占 用阈值标准时，分配该层车库；若不存在，则k加1，重新计算各层车位占用阈值标准，依次 类推。
[0026] 当前层内，库车位占用阈值标准为：
[0027]
[0028] 其中k'为自然数且1彡k彡M，表示各库车位占用阈值标准的不同等级。具体为： k'取值从1开始，求解各库车位占用阈值标准，若存在某库区车位占用率低于该库车位占 用阈值标准，分配该层车库；若不存在，则k'加1，重新计算各库车位占用阈值标准，依次类 推。
[0029] 本发明的有益效果是主要用于对大型车库的智能化管理，涉及计算机网络、单片 机、数据库、无源UHF-RFID、超声波、红外光电检测等计算技术，适用于地面和多层地下车库 的智能管理，能够实现大型多层智能车库内区域及车位划分、车辆定位、车位状态检测和监 控、车位引导及车主的反向寻车等功能。解决地面或地下大型车库的入口车辆检测、车位状 态管理和均衡分配、车辆的车位引导、驾驶员反向寻车、车辆收费功能。
【附图说明】
[0030] 图1某库区的管理系统布置示意图，其中，a为同侧入出的库区的管理系统布置示 意图；b为异侧入出的库区的管理系统布置示意图。
[0031] 图2某子库区安排不意图。
[0032] 图3超高车辆检测与限制设备安装示意图。
[0033] 图4车库入口设备安装示意图。
[0034] 图5车位分配流