停车场收费系统课程设计

停车场收费系统课程设计指导老师：李文江组长：张志文学号组员：徐织锦学号：201522070124组员：宋达学号：201521190111一、概述1.研究的必要性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。中国的智能停车场管理系统市场兴起在2001年，各种品牌不断涌现，市场比较混乱，归结起来其现状主要表现为以下几点:市场发展空间很大。由于前期中国车辆增长情况与停车场规划间差距较大，全国车辆与停车位之比高达5:1，为解决停车问题，未来停车场智能管理系统市场发展空间很大;中国智能停车场管理系统市场上品牌繁杂，没有形成主流品牌，这也是市场发展不成熟的表现;产品可靠性较低，技术含量不高;专家指出，停车难是挑战，也是发展经济的机遇。有关专家预测，随着我国私人汽车的迅猛发展，在未来几年内即将催生蕴藏巨大市场和商机的“停车经济”。从趋势上看，智能停车场管理系统应向更高程度的智能化、合理化、人性化方向发展。2.停车场管理系统功能需求分析（1）车辆的出入控制功能（2）计费、收费功能（3）车位、时间、总价显示功能（4）自助缴费、非自助充值功能（5）自动发卡、刷卡功能（6）图像采集及监控功能（7）语音报价功能（8）方便安全修改单价、时间等参数功能3.停车场管理系统的组成停车场管理系统是以计算机技术和现代控制理论为基础，以收费介质为用户停车信息载体，替代手工收费作业模式的停车场管理工具。这种系统有助于公司企业、政府机关等对于内部车辆和外来车辆的进出进行现代化的管理，对加强企业的管理力度和提高公司的形象有较大的帮助。系统通常由收费介质识别设备、停车场管理专用设备和停车场管理系统软件组成。收费介质识别设备和停车场管理专用设备组成管理系统的硬件基础。在此基础上停车场管理系统软件行使设备状态检测、控制、数据查询和存储等功能。系统整体构成如图1所示图1系统整体结构图其基本功能为：当有车辆进入时，利用视频检测技术，通过人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，最后将完成收费的车辆存人驶离车辆数据库中，以备查用。4.管理介质确定传统停车场都是采用人工方式，收费过程繁琐，工作人员劳动强度高，停车场利用率低下，票款易流失。为了克服这些缺点，各种新技术、新材料的应用使停车场收费系统的功能逐渐完善，可靠性逐步提高，计费方式也发生了改变。其中管理介质的变化使得停车场的自动计费收费成为可能。管理介质是停车场管理系统用来标识车辆的唯一标志。管理系统中的数据库以此ID作为主键记录和查询车辆的用户类型、使用权限和进出时间、车辆牌照、车辆图像等特征信息。从而实现对出入车辆的计费收费、出入控制、身份验证。停车场管理系统中曾经出现过纸质磁卡、条形码、接触式IC卡等。（1）纸质磁卡优点：成本低、结构简单、体积小、设计灵活缺点：数据存储量小、不易保存、无法重复使用、安全保密性差、读写设备复杂且维护性差、使用环境要求较高。（2）条形码优点：便于计算机管理、收费全部自动化、成本低。缺点：信息是一次性，不能改写。（3）接触式IC卡优点：安全可靠寿命长，数据存储容量大，读写机构简单、造价低、维护较方便。缺点：成本略高，由于接触点外露而容易导致污染、损伤及静电损毁。多次读写会造成接触点磨损损坏、卡寿命低。（4）射频卡（RF卡）优点：可靠性高、使用寿命高、维护成本低、操作方便、加密性好、安全可靠、抗干扰能力强。通过各种管理介质对比，不难发现射频卡拥有其他几种介质不可比拟的优势。二、工作流程及模块详细设计1、车辆出入场工作流程图出入场流程如图2所示长期卡入场工作流程与临时卡入场过程基本相似，只是用户入场时无需从入口发卡机取卡，只要将自己己经申请的长期用户卡在非接触式IC卡读卡器的读卡天线的有效范围内划过，读卡器就会读取到用户卡号，经收费终端计算机验证IC卡号有效后方可入场。用户驾驶车辆进入停车场离场通道，停在出口处，车辆检测器检测到有车后，向出口控制器发出有车信号。摄像系统和车辆识别系统启动，摄入车辆图像，经车辆识别系统分析后，获得牌照信息、颜色信息、车型信息等;用户将入场时取得的用户卡通过出口读卡机读取用户卡ID信息，并将用户卡收回循环使用。数据中心通过检索数据库中对应ID号，获得该用户卡的类型(临时卡)、入场时间，并查询数据库中与此ID号相关的车辆信息，与刚才实时获取的信息进行比对，若不符合则拒绝放行，并给出告警信息和出错提示信息。若符合，数据中心根据车辆在场内停留时间和计费费率，计算出用户应缴费额，同时显示在金额显示器屏幕上，语音提示设备提示用户应缴纳金额，用户交纳相应费用后，管理人员将通过出场控制器打开出口电动栏杆，用户驾车驶出停车场。出口电动栏杆检计测到配套车辆检测器信号出现“有车一一无车”变化后自动将栏杆放下。计算机接收到出口栏杆出现“抬杆一一落杆”动作后，确认本次出场过程己经完成，将先前获得的用户卡号、入场时间、出场时间保存到相应数据库中备查，完成一次出场过程。图2车辆入场出场工作流程图2.系统组成模块详细说明（1）自动发卡机系统临时车需要自动取卡，进行刷卡后车闸起杆放行车辆。（2）电子显示屏系统主要用来显示当前车位与当前系统时间，当车位显示为满时自动关闭入口处读卡系统并不再发卡。（3）语音提示系统主要用来进行友好提示，语音播报当前车位、系统时间、取卡、刷卡、所花费用等。（4）智能卡读写收费系统只能读写射频卡ID，临时卡只需将读写的ID和当前系统时间存入数据库中。月租卡只需修改数据库中时间，然后根据出场时间计算费用进行自动扣费。（5）自动挡车道闸系统主要是作用是为车辆进出场使用，刷卡入场费用结算后出场。（6）防砸车控制系统车辆进出进出挡车道闸时感应线圈感应，车辆未通过则不放下单车道闸。（7）报警系统主要作用防止使用无效卡使得车辆进出停车场，同时也防止发卡时出现无效卡或者射频卡长期使用后损坏失效的情况发生提醒人工干预。（8）车辆图像识别系统主要作用是卡与车辆进行匹配，防止使用他人的卡进行入出停车场，出现逃费现象，同时可以起安全监控作用。（9）数据库系统主要作用进行记录入场时间和车辆图像，存储射频卡ID号和车主相关信息。（10）停车管理系统主要作用修改当前系统时间和停车单价等。3.停车场设备分布示意图图3停车场设备分布示意图三、硬件设计1.模块分析（1）大门控制系统电路设计（2）键盘电路设计（3）存储系统电路设计（4）电源模块电路设计（5）串行通信电路设计（6）智能卡读写收费系统电路设计（7）报警系统电路设计（8）语音播报系统电路设计（9）显示系统电路设计（10）时钟系统电路设计2.硬件结构组成图4硬件组成四、软件设计1.主程序框图图5主程序流程图2.收费子程序图6收费流程图3.收费人员工作程序（1）开机等几秒钟自动进入停车场电脑管理系统；（2）显示屏上出现停车场管理登陆界面，操作人移动光标选择自己的账户，再在键盘上敲入自已的密码，登记完毕，按屏幕提示进行各种收费管理操作；（3）操作人员下班时，须进行换班登记，移动光标至“换班登记”处，按回车键，系统弹出当班得的收费总额及分类明细，完成款项交接经确认后完成交班过程；（4）下班人员上岗需重复上岗操作过程，方能开始操作管理。图7收费人员工作流程图4.管理人员工作程序（1）管理人员进入“操作登记”栏，在专用发行读感器上感应高级授权卡，打开管理菜单；（2）管理人员移动光标进所要执行的栏目，按回车键即可；（3）授权过程,用光标进入“发行管理”栏，按回车键，即可发行新卡。图8管理人员工作流程图五、结语停车场收费系统是一个复杂的系统，需要事先和用户进行详细的需求分析沟通，才能设计出既经济又方便使用的系统。该文详细分析了小型停车场收费系统的工作流程，以及各模块所实现的功能。工作人员通过该系统可以进行简单的计费功能，按用户需求查询，用户管理和报表等操作。在今后的学习中还有许多软件理论和编程实践有待进一步深入了解学习。