一、项目背景

目前国内停车问题主要存在于大城市中心区,在众多的停车问题中,路边停车问题尤为突出.由于把承担动态交通的道路资源作为停车载体,路边停车是动态交通的敏感地带,对于路边停车场的科学管理尤为重要。路边的动态停车场作为城市便捷停车的一种方式，有效监控区域内停车流量分布情况，有效均衡停车场空余车位，做好停车诱导与停车管理，发展建成良好的停车信息化平台，从而为智慧城市建设打下良好的基础。

路边停车场目前存在诸多问题：停车信息化程度不高，停车信息孤岛严重；为寻找停车位在道路上的巡游，特别是某些拥堵严重路段，影响了正常交通；缺乏有效管理，费用流失严重，特别对收费人员没有很好的监督监管措施；计时计费不精确，市面投诉较大。

中心城区停车智能引导和收费管理系统的目的在于促进停车资源的有效利用，通过多种方式向驾车者在出行前、出行中和出行目的地的全过程提供相关停车场的位置、停车场使用状况和行驶路径等有价值的信息，诱导驾车出行者最直接和方便地找到有空车位的停车场。该方案是与智慧城市相配套的市区路边停车运维管理综合解决方案，主要包括路边车位检测、路边车位查询、自助缴费、执法监管及城市诱导平台等功能,实现了集城市停车管理、停车信息监控发布、城市诱导于一体的智能停车管理系统。

从社会、驾车者和停车场三方对停车诱导系统的意义进行分析，城市中心区露天停车诱导和收费信息系统的建立主要体现6 个方面的功效：

• 减少使用者对停车场的寻找时间，减少车辆的无效低速行驶，降低城市的 碳排放和环境污染；

• 减少部分道路交通流，避免由于等候或者寻找泊车场所而造成的无效行驶，助于交通的秩序；

• 整合信息化停车资源，提高停车场的周转率、降低空置率，提高了停车使 用者的便利性和停车场的使用效率，同时保障了停车场行业的整体的经济效益；

• 调节驾车出行者的车内情绪，缓解因寻找泊位而可能产生的焦虑和急躁情 绪，减少违章停车行为，降低交通安全隐患；

• 全方位的停车信息采集不仅为停车诱导系统提供必要和准确的基础数据 和实时的交通信息，也为城市交通规划和管理提供了决策依据；

• 诱导系统的实施要求高水平的停车场管理，也为停车场的规范化和智能化 发展奠定基础，提高停车服务水平和管理水平；

据有关统计，当车辆的车速由 50km/h 降至20km/h时，车辆排放的尾气中有毒害的成 份上升50%。可见，减少交通量和寻找泊位的低速行驶而迂回的交通，可以大大降低城市的环境污染；通过停车诱导信息系统，能够实现整个城市停车资源的信息共享，促进不同区位、不同规模和类型的停车设施在时间上和空间上的均衡利用，此外静态交通情况的改善，还可 以包括动态交通在内的交通系统的效率，发挥帮助商业区域增加经济活力等诸多方面的重要作用。

现状分析与发展趋势

露天停车场管理面临供需矛盾突出、信息孤岛等问题。

供需矛盾

机动车数量增长快速、但是停车位的供应却滞后，供需矛盾是造成停车紧张的重要原因。 据本市公安、交通、房管部门提供的相关数据，截止 2010 年上海市中心城区停车泊位大约78 万个，缺口高达 36.7 万个，缺口比例为 32%。其中，居住小区夜间车位缺口 27.2 万个，缺口比例37%；办公、商业车位缺口10.4 万个，缺口比例26%。

信息孤岛

各个停车场车位信息不共享，成为一个个的信息孤岛，导致车主在需要停车时无法获悉 哪里有停车场，哪个停车场有空余车位，从而在需要停车时无法找到车位进行停车，进一步加剧了停车难的问题。

停车位的供应和需求存在明显的不平衡，（按照国际标准）一个城市的停车泊位数量和汽车存量的配比应该在1：1.3－1.5 就比较宽松的状态，但是我国城市在这个方面规划滞后， 城市的停车资源存在很大的欠账，在土地资源紧张的城市只能通过管理和技术创新才能减缓 这类欠账和矛盾。正是基于这些问题，我们特别开发了这套露天停车场管理系统。通过使用

我司的露天停车场管理系统解决方案，可以提升整个城市停车场所的智能化和信息化程度； 车主可以通过各类引导设备快速、自如的找到停车场所、空余车位，节省大量时间，提高对整个城市停车服务的印象和工作效率。

二、系统总体设计

设计依据

系统设计依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划 设计，具体如下：

• 建设单位提供的设计要求及相关资料

• 《智能建筑设计标准》 GB/T50314-2006

• 《综合布线系统工程设计规范》GB 50311-2007

• 《综合布线系统工程施工及验收规范》GB/T 50312-2007

• 《安全防范工程技术规范》 GB50348-2004

• 《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007

• 《出入口控制系统技术要求》（GA/T394-2002）

• 《出入口控制系统工程设计规范》GB50396-2007

• 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

• 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2004；

• 《建筑防火封堵应用技术规程》CECS 154：2003

• 《民用建筑电线电缆防火设计规范》DGJ 50-164-2013

• 其它有关国家及地方的现行规程，规范及标准。

设计原则

先进性：

本系统充分利用科技进步成果，采用当今先进的技术及设备，一方面能充分体现系统具 有的先进性水平，另一方面也使得系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能长的时间内与需求发展相适应。

可靠性：

由于本系统是一实际使用的工程，因此其技术和设备又必须是相对成熟的。本系统在设 计时从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等方面严格把关，使故障发生的可能性尽可能降低，具有防盗、耐高温、抗寒、散热排风等功能设计，使用的各类 电气接线端子、过载、漏电及断路保护装置、避雷装置等装置均符合国家有关电气安全标准要求，保证系统能够可靠地、连续地运行，软件采用模块化、分层隔离的设计思想，充分保 证系统的高可靠性。

规范性：

由于本系统是一个综合性系统，在系统设计和建设初期应着手参考各方面的标准与规范，并且应遵从该规范中各项技术规定，做好系统的标准化设计与管理工作。

易维护性：

本系统前端设备数量多、种类多，统一采用系统软件平台的集中管理，可实现远程升级、维护和自动校时，易于故障的排除，系统维护简单方便。

扩展性：

本系统考虑今后发展的需要，系统软硬件应采用模块化设计，因而保证在系统产品系列、 容量与处理能力等方面的扩充与换代的可能。这种扩充不仅充分保护了原有投资，而且具有较高的综合性能价格比。

安全性：

采取有效的安全保护措施，防止系统被破坏、非法接入、非法访问，系统具有防雷击、过载、断电、电磁干扰和人为破坏等综合安全保护措施。

经济性：

系统尽量采用性价比高的产品，既能满足实际需要，又可尽量降低费用，同时在系统化的设计过程中，进行优化设计，便于今后维护，大大降低系统费用。

设计目标

我们希望通过建设露天停车场系统达到以下核心业务目标：

1)    实现传统人工管理模式向智能管理模式转变；

2)   停车场车位状态信息实时掌握；

3)   通过车位诱导屏，引导驾车者停车，减少时间消耗；

4)    车辆自动放行和提示，提高系统的智能化；

5)   车牌识别技术，避免欠费逃费；

6)   更高效的车辆记录和行人记录；

7)    实时数据比对，实现智能分析、联网布控功能；

8)   更完善的数据存储和读取性能；

9)    主要设备通信协议均采用TCP/TP，更高效的与其它系统融合；

10) 更便捷的工程实施与系统维护。

设计思想

在功能上，建立资料完整、信息共享、管理科学的露天停车场管理系统，自动引导、自 动识别、验证、收费并放行，避免人为因素带来的安全失误；实现各级诱导信息的分析、处理、控制；系统支持查询、预定功能，预留接口，可与城市的智能交通管理系统、人防指挥 系统等进行有机衔接，使停车场的综合管理得到全面的提升。

该系统重在实现一个方便车辆停车、注重引导、达到人性化服务要求的城市停车场管理 环境，具有充分的可靠性、先进性、以及一定的灵活性和扩展性，合理利用停车设施，提高利用效率。系统能适应社会信息化和智能化的要求，依托先进的科学技术，实现城市停车场 运行的高效化、节能化、环保化，使之在相当长的时间内能够保持先进地位。

车位诱导信息发布系统，向机动车驾驶员提供关于停车场的情况（运营时间、停车场名 称、位置、剩余车位情况等），及时发出停车场泊位使用情况和路线情况。

支持纸票、MIFARE 卡、射频卡、车牌识别等多种配置方式的出入口控制系统，适应各类露天停车场，实现了露天停车场管理高度智能化，有助于解决现在各类露天停车场管理问 题。

自主研发的高清车牌识别系统准确记录识别车牌号码，确保车辆的进出有据可查，进出 可控，固定车辆快速通过电动挡车器，加强停车场的高效和安全管理。

自主研发的人脸抓拍系统部署在出入口系统的关键位置加强对进出人员的管理和安全防范。

系统在设计上充分考虑开发的体系架构，采用设备代理的方式方便第三方厂家设备的接 入，可以灵活的与原有系统或设备进行对接，管理软件与第三方平台通过Web Service 接口 完成交互，具有高度的多业务功能融合能力。

系统管理软件同时具有视频监控功能，可以将出入口系统与视频监控系统无缝结合在一 个统一的管理软件下管理。

系统架构

系统优势

车辆快速通行

系统采用具有极高的车牌识别率的高清车牌识别技术，可确保固定车辆准确识别、快速通行，提高出入口控制系统工作效率和提高固定用户体验感。

高清图像

系统采用高分辨率抓拍摄像机，解决传统车牌识别摄像机图像清晰度不高、监控视场太小的问题。

车位状态信息实时更新

本系统采用地磁技术对车位进行检测，当车位状态发生改变时，及时上报，车位状态实时更新。

停车信息发布

系统采集停车场信息、停车位信息、停车管理系统运行状态信息，通过使用车位诱导屏 来进行诱导信息的发布，全面展示停车资源，及时发出停车场泊位使用情况和路线情况。

车位诱导

本系统通过车位状态信息采集。车位信息发布系统，引导车主到合适的停车场进行停车，避免车主无意义的浪费时间找寻有空车位的停车场。

车牌识别计费

出入口采用视频抓拍技术，采集车辆出入场图片，自动识别车牌，车辆出入场时间记录 准确，举证充分，避免车辆欠费逃费纠纷。

停车收费支付模式多样

停车费用支付可以通过现金支付，交通卡支付，支付宝支付，银行卡支付等方式。

系统结构简单稳定

系统前端主要设备全部采用标准化的 IP 接口，使用网线便能完成通讯，同时也容易与 其它设备连接。后端平台可对前端设备状态、使用情况，提供统一的管理，有利于整个系统 维护保养。

多业务融合

系统已经集成了车辆管控系统、人员管控系统、视频监控系统，并实现了统一化管理，可对系统产生的报警进行响应联动处理，具有友好的用户体验。

集成度高、利旧性好

系统将电动挡车器、卡片、出入口控制机、RFID、牌识识别单元、视频监控单元、停车 诱导单元等有机紧密地集成在一起，利旧性好。同时预留了收费系统、一卡通系统、门禁系统、巡更系统等接口。

三、系统详细设计

车位诱导系统

设计思想

利用地磁检测器、地磁管理器对车位状态进行识别，利用引导屏发布车位实时信息，引导车主找到最方便的停车场，最优化利用城市停车资源，缓解停车压力。

系统结构

车位诱导系统结构图

系统组成

车位诱导系统由车位检测系统、车位发布系统、传输子系统、后端子系统组成，实现车位状态实时更新，车位信息及时发布等功能。

• 车位检测系统

1、车位检测工作原理： 基于地磁场在一定范围内是保持不变的，故可将未出现扰动下的地磁场作为背景磁场。

当有铁磁性物体进入背景磁场时，会产生一系列磁场扰动。车辆作为一种大型的铁磁物体，势必会对微小的地磁场产生巨大扰动。通过对该扰动的分析，就能获得一系列道路交通信息。

地磁场概述：地磁场可分为稳定磁场和变化磁场两部分。其中，稳定磁场是构成地磁场的主要部分，约占地磁总大小的 99%以上，其在一定范围内相当稳定，由地球内部产生，属于静磁场。现今市面上所有基于地磁的应用，如 GPS,GIS 等，几乎全是基于地球稳定磁场开 发的。变化磁场包括地磁场的各种短时期无规律的变化，主要起源于地球外部，相对较弱，强度通常为稳定场的万分之几到千分之几，偶尔可达到百分之几。

若把地球看作一个双极性磁铁，则磁场南极位于地理北极，磁场北极位于地理南极，磁场强度约为0.5Gs。

普通小轿车对地磁场产生扰动的示意图 配合图以及车辆的内部结构可知，车辆的发动机舱对地磁场产生的干扰最大，其次是后备箱，最后是 4 个车轮处。

2、车位检测系统组成： 车位检测系统主要由地磁和地磁管理器组成，负责完成车位状态信息的采集、分析、处理、存储与上传。

1） 地磁检测器

地磁检测器是基于MP-AMR（微功率地磁感应检测）技术的应用于 PIS 和PDS 的一体化ISM 无线地磁感应检测器。

地磁检测器

2） 地磁管理器

地磁管理器是基于 ISM 频段的无线数据收发器。

地磁管理器

• 车位发布系统

车位发布系统主要用于全面展示停车资源，为用户（驾车人）停车提供空余车位的价值 信息和停车的便利，通过使用车位诱导屏进行诱导信息的发布。

车位诱导屏是专为出行者提供实时停车位信息的信息发布装置，向机动车驾驶员提供关于停车场的情况（运营时间、停车场名称、位置、剩余车位情况等），及时发出停车场泊位 使用情况和路线情况。

系统功能

车位状态检测

车位状态发生变化后，系统自动检测，实时更新车位状态信息，自动发送车位状态信息 到中心平台。

车位信息发布

系统能够根据采集的停车场信息、停车位信息、停车管理系统运行状态信息。系统自动 更新停车场信息，包括停车场名称、管理单位、总停车位数量信息等。

停车位信息包括当前已用停车位数量信息、当前可用停车位数量信息等。并能够设置停 车位信息发布频率，发布周期可分 1 分钟、5 分钟、15 分钟、半小时、一小时等。停车管理系统运行状态信息至少包括：正常、建设中、维修中、网络不通、远程服务故障等。

车位引导

系统根据车位检测系统，实时更新车位信息，通过停车场区域的引导屏，可以帮助车 主快速准确的找到空闲车位。

时间同步

系统可实时或定时与停车管理系统进行时间同步。每天至少与停车管理系统同步一次时 间，保证时间的准确性。

3G 网络传输

系统支持通过3G 网络进行无线数据传输，将停车场内的剩余车位信息等状态实时发布到各个停车场室外诱导屏上。

系统部署

现场布局图

露天停车场地磁安装布局图

地磁检测器现场布点规则：安装位置应该对应在汽车发动机正下方中心处（即车位前端 二分之一处），如遇特殊情况，可以结合现场情况进行调整。

地磁管理器现场安装规则：地磁管理器可以和半径200 米内的地磁检测器进行通信，原则上安装在所管理地磁检测器分布区域的中心位置，具体选址以现场情况为准。

主要设备选型

1） 地磁检测器

地磁检测器是基于地磁传感技术，无线数据传输技术及低功耗技术，其原理是检测车辆 对车位内的地球磁场的扰动，来判断车位中是否停放车辆，并将检测结果通过无线传输到地磁管理器。检测器安装在车位中，具有高的IP防护等级和抗压力能力，电池可连续使用5年以上。

产品技术参数

项目	规格
工作温度	-41°C to +85°C
保存温度	-40°C to +80°C
探测算法特性	为适用于室内和室外应用而优化的停车信息系统（PIS）
物理尺寸	Φ83 毫米x  高90 毫米
重量	410g
外壳材料	HDPE
RF 频道	32 个（470Mhz）频道
RF 传输速率	2500bps 的数据速率
RF 互连距离	典型值为 200 米（根据射频功率和环境而定）
射频发射功率	最大+15dBm
心跳间隔	1 ~7200 (s)
电源	3.7V  锂电池,高能一次性长寿锂电
电池寿命	可用 5 年以上（电池寿命将受到 RF 环境、车辆计数以及探测功 能配置的影响而发生变化）

2） 地磁管理器

地磁管理器安装于户外，用于接收地磁探测器发送过来的车位状态信息，并将打包信息通过有线网络传输技术或GPRS无线互联网远程数据传输技术，传输到后台的数据中心。地磁管理器具有IP67的高防护等级，可适应于恶劣的天气环境。

产品技术参数

项 目	规 格
工作温度	-34°C to +74°C
保存温度	-40°C to +80°C
相对湿度	高达 95％（非冷凝）
探测算法特性	为适用于室内和室外应用而优化的停车信息系统（PIS）
物理尺寸	160  宽 x 190 高 x 80 深 毫米（不含天线，适配电源）
重量	400g（典型值）（不含天线，无需室外太阳能功能情况下）
外壳材料	阻燃外壳
RF 频道	最多 32 个(470Mhz)频道
RF 发射功率	+17 dBm（最大值）
RF 接收灵敏度	-110dBm（典型值）
RF 互连距离	探测器到接收器：典型值为 200米（根据射频功率和环境而定）
射频发射功率	最大+15dBm
DTE 接口	异步，串行接口 RS232，8 位数据，无奇偶校验，115200bps RS485
电源	5V 供电

3） 室外引导屏

室外引导屏设置在主要道路上，以地图形式发布多个停车场（库）的名称、位置、空满 状态的装置，其中地图为固定引导信息，车位信息为可变引导信息，室外引导屏的LED模组 根据实际需要添加以满足引导信息需求。如下图所示：

项目	规格
工作电源	220VAC±15%、50Hz±10%
工作温度	-30℃～+60℃
LED  视角	±35°
亮度调整	≥8级
防雷等级	2级
尺寸	4m×3m×0.2m(宽×高×厚)

4） 入口信息引导屏

入口信息引导屏置于停车场入口，显示欢迎信息和整个停车场的剩余车位信息，置于停车场内显示有关区域的车位信息并引导司机快速停车。它可显示标准的中文和数字字符，标准的通讯方式为RS232、RS485，可单独或联网使用。显示内容可以是整个车库的空余车位余数，也可以是各区的空车位余数。通过管理系统和车位检测系统可以获知空车位的占用情况，并反映在入口信息引导屏上。驾车者根据入口信息引导屏可以知道空余车位的数量以及前往具有空车位停车区的行进方向。

项目	A款	B  款	C 款
工作电源	220VAC
下行通讯方式	RS485
上行通讯方式	RS485
可带模块数	最多三块
通讯速率	9600bps
最大通讯距离	1200米
外形尺寸	800×1800×120 (mm)	800×2200×120 (mm)	900×900×900 (mm)
模块组尺寸	320×160 (mm)	320×160 (mm)	400×200 (mm)

系统实际效果

地磁检测器安装效果图

地磁管理器安装效果图

四、项目总结

我公司智能停车方案通过检测车辆对地球磁场的扰动，来判断车辆的进入、移出，对车位状态数据变化进行统计并实时监测，并触发IOT终端模块发送信息给微基站，由于车位变动信息可以实时获得，并可及时发布。另外，车位信息可以与滴滴搭车、百度地图等相关行业对接融合;用户可以通过APP完成车位查询，停车段计时和费用核实，账户充值或者关联第三方支付等功能。

方案可以在城市范围内低成本快速建设一个可智能监控车辆状态的长距离、低功耗、低成本、高承载的低功耗物联网专网，可以协助管理方对现有停车位进行数字化管理，对于车辆的进入、移出等停车位变动情况进行实时追踪和远程集中监控，解决目前停车位资源不足、车位利用率低、车位空闲信息传递不及时等问题，提高现有停车场的车位利用率。