临时停车场自动收费系统的研究

　　1 引言

　　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。特别是商业区、城市旅游景点的停车比例仅为1：10。这种停车设施建设严重落后于车辆的增长情况, 导致停车矛盾愈加严重, 停车难、乱停车的恶性循环成为城市交通管理的难点, 也直接导致交通堵塞、擦车追尾等交通事故, 不同程度阻碍了城市经济的发展。尤其在景区的旅游旺季, 举办大型展览, 会议及大型社会活动时, 人多车多, 停车更是一件非常不易之事, 因此解决停车难就成了所有开发商首先要考虑的一个问题[ 2 ] 。本文根据这一现状, 提出一种主要用于旅游景区, 大型场馆会议活动等简易、便携的可移动式临时停车场自动收费系统。 

　　2 临时停车场自动收费系统概述

　　临时停车场自动收费系统主要由四部分组成,即车牌采集识别系统, 数据库系统, 收费系统及网络通信系统。

　　系统整体构成如图1所示。其基本功能为: 当有车辆进入时, 利用视频检测技术, 通过入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, 并判断该车辆是否已选择自动收费方式等。收费系统最后根据车牌号是否已经与自动收费方式绑定来确定是否采取不停车自动收费, 对于不可自动收费的车辆则进行人工收费。最后将完成收费的车辆存入驶离车辆数据库中, 以备查用。 

　　图1 临时停车场移动式自动收费系统构成图 

　　其系统整体流程如图2所示。 

　　图2 系统流程图 

　　3 各功能模块介绍

　　3. 1 车牌采集识别系统

　　车牌采集识别主要包括车辆检测, 车牌识别两大部分。停车场入口处, 利用视频车辆检测技术检测到有车辆进入时, 抓拍车辆图像, 识别车牌号码, 然后将车辆图片, 识别结果保存到指定目录或数据库中。

　　3. 1. 1 车辆视频检测：目前, 车辆检测技术有很多方法, 如地感线圈检测、红外检测、雷达检测、视频检测等[ 3- 4] 。但考虑到临时停车场的特点及各种检测手段的成本、安装维护、可靠性与便携性等, 本临时停车场自动收费系统将直接采用视频检测技术来检测车辆进出及获取相应的车牌图像信息。

　　3. 1. 2 车牌识别：一个完整的车辆牌照识别系统工作流程一般是由图像输入、牌照定位与字符识别三部分组成。由视频检测得到的车辆图像首先经过一系列预处理如灰度变换, 二值化, 边缘检测, 滤波等过程, 之后通过图像分割、投影定位可得到车牌图像。得到定位车牌后, 下一步为识别。字符识别有多种方法, 如模板匹配法, 神经网络法等, 本文采用BP神经网络法。在字符神经网络识别之前需对定位得到的车牌图像进一步处理, 如二值化, 倾斜校正, 归一化, 细化等。