賈雪婷 索琰琰 黃建昌*（通訊作者） 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理工學(xué)院

現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，汽車數(shù)量也與日俱增，一些大型公共機(jī)構(gòu)的戶外停車場(chǎng)早已不能滿足用戶需求，于是地下停車場(chǎng)的需求也逐漸增加。對(duì)車主來(lái)說(shuō)地下停車場(chǎng)存在許多問(wèn)題，如場(chǎng)地大，信號(hào)差，光線暗，標(biāo)志物高度相似等許多不利的停車因素，這就對(duì)車主停車，找車造成了很多困擾，為了便利車主，方便管理者管理，許多智能反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

1 反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)的現(xiàn)狀

現(xiàn)有的反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)有指紋識(shí)別模式、刷卡定位方式、車牌視頻識(shí)別、有源RFID卡定位方式、打印條碼定位方式。

基于指紋識(shí)別模式的反向?qū)ぼ嚴(yán)弥讣y識(shí)別技術(shù)，讓車主在尋車過(guò)程中通過(guò)指紋定位并驗(yàn)證車位信息。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是車主不需要攜帶和獲取卡片等物品，比較便捷，但缺點(diǎn)是對(duì)于人流眾多的大型停車場(chǎng)并不合適，大型停車場(chǎng)人員出入繁雜，對(duì)于車主進(jìn)行指紋采集并不安全，并且為了適應(yīng)客流大的因素指紋識(shí)別器需求數(shù)量眾多，價(jià)格昂貴。

刷卡定位模式是利用停車場(chǎng)廣泛設(shè)立的刷卡終端使車主刷卡確定車輛位置，再次刷卡獲取車輛位置和尋車路徑。該方法優(yōu)點(diǎn)成本低，但對(duì)于車主來(lái)說(shuō)操作復(fù)雜，攜帶卡片容易丟失。

車牌視頻識(shí)別利用安裝在車位上的攝像識(shí)別終端記錄車輛信息，客戶只要通過(guò)在查詢終端的PC機(jī)上輸入車牌號(hào)即可獲得車位信息從而實(shí)現(xiàn)反向?qū)ぼ?，該方法?duì)于用戶來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)便快捷，可對(duì)于管理方來(lái)說(shuō)安裝攝像識(shí)別設(shè)備成本太高。

有源RFID卡定位方式與刷卡的方式相似，但采用了RFID讀取器和有源RFID卡，相對(duì)刷卡方式技術(shù)上有所改進(jìn)，但仍然不能避免操作繁瑣的缺點(diǎn)，打印條碼定位方式利用定位機(jī)使客戶停車后在對(duì)應(yīng)區(qū)域的定位機(jī)獲取車位信息條碼憑證，客戶在取車時(shí)利用條碼掃描器掃描條碼憑證就可獲得反向?qū)ぼ囆畔?，該模式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低但是功能相對(duì)單一。

綜合以上五種反向?qū)ぼ嚹Ｊ絹?lái)看，指紋識(shí)別和車牌視頻識(shí)別不需要車主借助定位物品就可找到車，但成本高，安全性低，而其他三種反向?qū)ぼ嚹Ｊ骄枰囍鲾y帶定位物品才能獲取車輛信息，如電子卡或者條碼紙等。

2 系統(tǒng)概述

針對(duì)上述反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)代手機(jī)使用的廣泛性，加之現(xiàn)代二維碼識(shí)讀性、保密性、抗污性以及簡(jiǎn)便性的應(yīng)用特點(diǎn)，本文提出了一種基于手機(jī)掃描二維碼的反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)，對(duì)于車主只需有手機(jī)就可實(shí)現(xiàn)方便、快捷尋車。該反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)基于二維碼識(shí)別以及無(wú)線信息數(shù)據(jù)交互等技術(shù)手段設(shè)計(jì)一款A(yù)PP，從便捷化，服務(wù)一體化角度，為停車場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)提供了便利，還讓車主享受了更優(yōu)質(zhì)、更科技的生活服務(wù)體驗(yàn)。

3 系統(tǒng)工作流程

該反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)分為數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、客戶端、信息采集三大模塊。具體流程如圖1所示:

圖1 系統(tǒng)工作流程

當(dāng)車主駕駛車輛來(lái)到停車場(chǎng)入口，語(yǔ)音提示車主用手機(jī)掃碼入庫(kù)，在掃碼過(guò)程中車主手機(jī)便可下載反向?qū)ぼ嘇PP。當(dāng)車主停車入位后，打開(kāi)APP并將手機(jī)放在車位感應(yīng)器上，感應(yīng)器對(duì)車上鎖并將數(shù)據(jù)傳到服務(wù)器進(jìn)行處理，隨后APP用戶界面會(huì)產(chǎn)生一個(gè)二維碼，該二維碼存儲(chǔ)了該車輛的位置。取車時(shí)，只需利用設(shè)置在樓梯口的掃碼器掃描APP產(chǎn)生的二維碼，APP界面就會(huì)產(chǎn)生從該點(diǎn)到達(dá)車主車位的最短路線圖。到達(dá)車位后，把手機(jī)放在停車區(qū)域的感應(yīng)器上，車位解鎖，車位空車信息傳入數(shù)據(jù)服務(wù)器，服務(wù)器刪除該車位信息，二維碼信息也隨之刪除，車主開(kāi)車離開(kāi)車庫(kù)。

4 系統(tǒng)架構(gòu)

上文已經(jīng)介紹了該系統(tǒng)的具體工作流程，該反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)主要包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩大部分，硬件包括主控模塊、掃碼器、感應(yīng)器，軟件主要是APP用戶界面的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)處理算法的軟件實(shí)現(xiàn)。

4.1 硬件設(shè)計(jì)

主控模塊主要完成數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)交互、數(shù)據(jù)維護(hù)三方面功能。在該模塊中數(shù)據(jù)處理主要應(yīng)用定位算法對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選整理，從而形成唯一標(biāo)識(shí)車位信息的二維碼，隨后通過(guò)路徑計(jì)算將得到的車位信息通過(guò)無(wú)線通訊技術(shù)傳輸給用戶。

掃碼器以及感應(yīng)器都是數(shù)據(jù)采集設(shè)備，主要工作原理是利用了紅外傳感技術(shù)以及二維碼識(shí)別技術(shù)。掃碼器主要考慮像素以及用戶手機(jī)顯示屏大小對(duì)二維碼可讀性的影響，所以掃碼器對(duì)二維碼識(shí)別技術(shù)的效率還應(yīng)考慮攝像性能以及掃碼區(qū)域的大小。感應(yīng)器利用了紅外感應(yīng)以及電磁波感應(yīng)，在感應(yīng)器感應(yīng)手機(jī)后，該感應(yīng)器會(huì)與車位上鎖實(shí)現(xiàn)信息交互。

4.2 軟件設(shè)計(jì)

該反向?qū)ぼ嚨腁PP設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，容量小，方便用戶下載，APP設(shè)計(jì)模塊可以有:

（1）停車場(chǎng)地圖顯示模塊，用于用戶熟悉停車場(chǎng)的概況便于車主停車；

（2）感應(yīng)模塊界面，APP會(huì)使手機(jī)產(chǎn)生一些電感信號(hào)，感應(yīng)器可以更好感應(yīng)車位信息；

（3）二維碼顯示界面，該界面可以獲取唯一標(biāo)識(shí)車位信息的二維碼，便于掃碼器掃描；

（4）定位界面，在掃碼器掃描二維碼信息后就會(huì)產(chǎn)生從車主當(dāng)前掃碼器到車位的最短路線圖。

在計(jì)算最短路徑問(wèn)題上，該反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)先將感應(yīng)器感應(yīng)的點(diǎn)存儲(chǔ)在主控模塊中，并標(biāo)志為末點(diǎn)，在用戶取車時(shí)掃碼器取得車主位置，標(biāo)志為起點(diǎn)，結(jié)合導(dǎo)入的停車場(chǎng)地圖，形成帶權(quán)有的向圖G=（V，E），其中每條邊的權(quán)為非負(fù)數(shù)，其中起點(diǎn)標(biāo)記為源，利用Dijkstra算法計(jì)算最短路徑,利用貪心選擇從V-S中選擇u為車位點(diǎn)，通過(guò)算法確定從源到u的最短路徑長(zhǎng)度，并將路徑存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)鏈表中，并將該最短路徑信息發(fā)送給APP。

5 總結(jié)

本文通過(guò)對(duì)比現(xiàn)有的反向?qū)ぼ嚰夹g(shù)，闡述了一個(gè)新方式的智能反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)手機(jī)掃描二維碼實(shí)現(xiàn)了車主在地下停車場(chǎng)的反向?qū)ぼ嚬δ芤约版i車功能，方便了運(yùn)營(yíng)商對(duì)停車場(chǎng)的管理，實(shí)現(xiàn)了車主在地下停車場(chǎng)尋車的便捷化。目前，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)還在具體實(shí)施中，具體的實(shí)現(xiàn)及各類輔助技術(shù)的應(yīng)用還需要日后的深入實(shí)踐和研究。

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