南京海关机关通用停车场车辆管理系统方案

　　设备选择

　　用于停车场管理系统的读写器设备采用两种方案，一种是将天线与读写器集成在一体的一体化读写器，天线增益为7.5dB，安装在通道门顶部或通道侧面位置，这种一体化读写器适用于读取标签距离较近，天线与标签相距小于6米，一般通道宽度不超过3米，安装在地下停车场入口出。

　　另一种是读写器与天线是分开的，通过馈线连接，一台读写器可以同时连接多个天线进行工作，可使用增益大的天线，天线增益为12dB，读取标签距离可以超过10米，应用于通道较宽的场合。

　　问题的解决

　　南京海关机关车辆管理系统除了应具备标准停车场所具备的功能之外，更因其环境复杂的特殊性，在进行现场实施的过程中必须注意解决下列难题：1、贴卡难；2、大门太宽保证读卡成功率；3、进出通行不明确区分通道，电子车牌与车辆关联，空车位与显示数同步；4、挡杆自动落杆。

　　贴卡难问题

　　机关停车场系统管理的车辆90％以上是内部的公车和员工上下班驾驶的私家车，这些车辆都是长期使用的，应贴固定电子车牌标签，保证一车一卡对应，参见图4。

　　由于目前大部分车的前挡风玻璃上贴有防紫外线膜，这些防紫外线膜内都含金属介质成份，对于读取贴在前挡风玻璃上电子标签的性能会有很大的影响。还有一部分车辆虽然没有贴防紫外线膜，但前挡风玻璃本身具有防紫外线功能，这部分车辆如贴上陶瓷电子标签，系统读取性能会受到很大的影响。

　　为了解决金属材料对陶瓷电子标签使用时影响，就需要采用金属电子标签。车辆表面除玻璃材料外就是金属外壳，从不影响车辆外观出发，又能被读卡器天线读到，最合适的安装位置应该是车辆的前车牌照边沿位置，这就要求金属介质标签必须设计成细而长的外形，根据在集装箱物流管理中使用集装箱电子标签的经验，对集装箱电子标签进行了技术改进以适用于车辆管理需要，专门开发了应用于汽车上的金属电子标签，外形设计参见图5。

　　可安装在车辆前车牌边框上，参见图6。

　　金属电子车牌利用螺丝固定车牌照边框上，这样，解决了贴防紫外线膜的影响的问题，保证了读取成功率。

　　大门太宽保证读卡成功率问题

　　现场地面停车场通行大门最大宽度可达8m，不允许使用顶装天线，天线只能安装在大门两侧，车辆从多个方向通过大门，参见图7。

　　硬件安装时要保证在同一通行方向（进或出）安装两个大功率天线（天线增益12dB），分别对准车辆行驶的车头位置，确保对每一个行驶方向车辆电子标签的读取。

　　由于对准门内或门外的两对天线由两个读写器各自控制，会出现当车辆行进出大门时，在同一时刻被两个天线同时读取，这样也会影响标签读取的成功率，因此，在软件设计时，应控制读写器天线轮流循环工作方式读取标签，即读写器1的天线1 →读写器2的天线1→读写器1的天线2→读写器2的天线2→读写器1的天线1，这种轮流读取标签工作方式，保证一个时刻只有一个天线在工作。

　　进出通行不分道，电子车牌与车辆关联，空车位与显示数的同步问题

　　由于南京海关停车场空间限制，进出车辆都从一个门内通过，且通行不分通道，导致读取到车辆电子车牌标签很难与通行车辆一一对应，且LED显示屏主是显示的空车位数量也很难与实际空车位数一致。这需要从硬件设备、软件控制及管理规范这些方面进行考虑。

　　硬件方面，大门埋设两个线圈，分别位于挡杆的两侧，两个线圈相距在一个车位长度内（一般在2.5m以内），必须确保每一辆通行的车辆通过时都能同时压到这两个线圈，每个线圈宽度不超过0.5m，即小于两辆车通行的间距。通过这两个线圈状态信号的先后变化情况，来判断车辆的通行方向。在大门内、外距离两线圏1～2m位置的地面安装减速带，限制车辆通过大门的速度，保证通行时车辆的间距。

　　软件方面，根据两个地感线圈状态信号的变化来判断通行方向，车辆通过大门时地感线圈状态变化.

　　当没有车辆通过时，两线线圈状态信号为高电平（11），则为线圈初始状态，如果发生状态变化时，先判断是哪一个线圈发生变化，如果大门外线圈状态先变化（由1→0），则车辆由外向里通行车辆进门，如果大门内线圈状态先变化（由1→0），则车辆由里向外通行车辆出门，其余状态的变化，则车辆在一个方向连续通行。为了保证读取的车辆电子车牌标签与通行车辆对应，在系统读到电子车牌标签后，还需要根据线圈状态的变化进行明确的判断，排除车辆到大门附近掉头或倒回去的车辆，这些车辆虽然电子车牌标签被系统识别到，但由于没有经过两个线圈，系统应将其排除掉，不会引起空车位的变化。

　　管理上，规定车辆通行时保持最小间距0.5米，在大门挡杆两边沿通行方向画出临时等待车辆通行分界线，确保车辆有序通过。

　　挡杆自动落杆的问题

　　正常情况下进、出通道分开时，挡杆自动落杆控制则由挡杆和地感线圈联合完成的，一般不需要软件系统介入。对于进、出通道不分开的情况下，车辆通行情况比较复杂，不能简单地由挡杆和地感线圈联合控制完成，除硬件措施外还必须借助软件控制才能实现。

　　硬件上采用双线圈联合感应的工作方式，由软件判断是否有车辆正经过其中一个线圈，若有则不能自动落杆，否则，挡杆会砸到车辆。如果两个线圈上都没有车辆通过时，则系统自动倒计时(3秒、5秒，…)，在一定时间内没有车辆通过线圈，则系统会发出落杆命令，挡杆才会自动落杆

　　另外，管理措施上在大门两边标出非机动车通行区域，将人行及自动车通行与汽车通行分开，减少人行及自动车对地感线圈的干扰，也避免人行等被挡杆自动落杆时砸到。

　　通过以上这些措施，车辆通过大门时，系统对车牌的识别率达到99％，空车位同步达99.5％，确保了系统的正常运行。

　　本项目自2007年10月建成以后，已经可靠运行了一年半的时间，解决了车辆在门口的堵车和人工难以管理的问题，大大提高车辆通行的速度，实现了不停车进出，减轻了保安人员的工作量，取得了良好的效果。该系统对于政府机关、企事业单位、住宅小区等一般停车场所的管理，具有通用性、实用性和推广性，具有较强的推广应用价值。(作者单位：南京三宝科技股份有限公司)