出入口车牌识别方案.docx
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出入口车牌识别方案
一、概述
随着中国现代化进程的加快，各停车场车流量日渐增多，其日常保安与管理工作也日渐繁重，用户对停车场管理的要求越来越高。
过去的人工管理方式已经不适应现代化发展的需要，针对目前快节奏，高速度的工作模式，要求管理方法和制度要有一个根本的改善，这种改善不但要适应用各种停车场的需求，也要适应社会的需求，要适应人的感官的需求和习惯性操作的需求。
但是目前任何高科技产品都不能完全代替人类的手工操作，不能完全取代人的思维，更不能与人的思维方式相吻合。
因此我们在做自动化管理系统的设计时，要尽可能地强调自动化手段，但又不可忽略人工干预的因素，二者巧妙地结合起来，可达到事半功倍的效果。
系统为用户提供一种无障碍入场停车的崭新服务模式，整体设计要以有别于传统停车场管理的智能化管理理念作为系统设计的基础，无论是管理方式、基本技术和设备、通行控制都要突出智能化。
是一个功能齐全的综合性自动收费停车场。
本系统不仅担负着停车费的收取，保证投资费用的偿还，负担停车场营运维护费用的开支，同时还兼有管理、监视、数据收集等附加功能。
系统采用图像抓拍和车牌号自动识别技术手段，有效防止舞弊、票款流失和车辆被盗现象，无论在功能方面还是在性能方面和可靠性方面均处于目前世界的领先水平。
二、需求分析
停车场根据它的使用对象可划分为“内部停车场”和“公用停车场”两大类。
内部停车场主要面向该停车场的固定车主与长期租借车位的单位、公司及个人，一般多用于各单位自用停车场、公寓及住宅小区配套停车场、写字楼及办公楼等大楼的地下车库，长期车位租借车场与花园别墅小区等。
此种停车场的特点是使用者固定，禁止外部车使用，使用者对设施使用的时间长，对车场管理的安全性要求严格，在早晚上班等高峰期出入密度较大，对停车场设备的可靠性及处理速度要求较高。
公用停车场主要为临时性散客提供服务的，有“收费”和“免费”之分。
公用停车场常见于大型公共场所，如车站、机场、体育场馆、商场等地方。
车场设施使用者通常是临时一次性使用者，数量多、时间短。
要求车场管理系统运营成本低廉，使用简便，设备牢固可靠，可满足收费等商业处理要求。
一些大型的公用停车场往往有多个出入口，还要求各出入口和收费处的计算机联网。
使用停车场停车的用户被划分成两大类：
第一类、“固定用户”：
停车场内有固定车位，每天驾驶车辆进出0～N次。
在现有停车场管理系统中，大多数是采用“智能卡（近距离型）”对“固定用户”进出停车场进行管理。
也就是说，用户每次进出停车场时，驾驶人员必须靠近“读卡机”停车，并在“读卡机”设备前近距离（小于1米）出示智能卡，这样才能使“读卡机”读取卡片信息，驱动“挡杆”抬起，实现“放行”操作。
在车辆通过闸机过程中，驾驶员要完成一系列动作，如：
“减速”、“停车”、“开车窗”、“刷卡”、“等待挡杆抬起”、“开车”等，显然，这是个虽能完成出入管理功能、但效率低下的管理方法。
一直以来，停车场管理者就希望能找到一种高效率的方法，在不停车条件下，实现对“固定用户”驾驶的车辆进行管理。
这样的解决问题的方法可以使驾驶员和车场管理者都感到满意。
第二类、“临时用户”：
停车场内没有固定车位，必要时驾车进出停车场客户，实现临时性停车。
这类用户在进出停车场时，必须停车，接收管理。
总之，必须解决常规条件下，“停车刷卡通关”的问题。
一卡多用问题
对于固定车辆采用刷卡形式收费管理，这种只针对卡，不针对车的停车管理方式，很容易产生一张卡多辆车使用的现象，如果长期采用这种收费模式会大大减少停车场的收入。
临时车辆管理问题
临时车辆管理采用纸条登记或领取临时卡，这两种方式不仅过时而且大大降低了工作效率，并且会加长车主等待进入车场的时间、形成车场入口堵塞。
临时取卡或造成司机停车取卡时没有有效驻车，发生轻微交通事故，且在雨天打开车窗领卡造成雨水进入车里或淋湿车主衣服。
设备配件复杂，维护成本高
蓝牙卡、纸条收费系统，设备配件零散复杂，在使用过程中经常会出现设备故障经常维修或者更换零配件会大大增加业主的停车设备维护成本。
三、设计思想
在系统设计过程中,所有的步骤和目的都是为了建设一个具有规范性,实用性,先进性,可靠性,经济性,可维护性,可扩充性等诸多优点的系统,带有前瞻性的设计保障系统在当前具有业界先进性,尽量延长使用周期而不会因过时而淘汰。
规范性
系统的设计严格遵守系统相关的国家标准和行业标准,所使用到的设备符合对应的检测标准,设备和设备的接口,通讯数据格式等都采用国际通用的相关标准格式,最大限度保障系统的标准化和规范化。
实用性
系统在设计之前,已经充分了解和把握项目的实际需求和项目的相关情况,根据实际使用环境选择最为合适的硬件设备,同时根据具体的客户化要求对软件平台进行优化,满足项目所有的功能要求和实际使用需求,力求做到量身订作,丝丝入扣。
先进性
整个系统采用了先进的开放式分布模块化设计思想,充分使用了物联网技术,自动控制技术,网络通讯技术,RFID无线射频技术,传感器技术,接口转换技术等等诸多高新技术,从基础上保障了系统的技术含量高,思想超前,提升用户形象。
可靠性
先有成熟的技术做基础,再加上系统在多个实际项目中的实际使用,经过实践检验和不断完善的过程,现在的系统具有良好的稳定性,平均无故障允许时间长,系统容错能力良好,个别部件故障不影响系统其他部分的正常允许。
经济性
在高质量地实现项目功能需求的同时,系统在设计中从用户角度出发,设备选择遵循高品质,适当价格的前提.优化设计布线方案和设备安装,连接方式,力求给用户营造一个物超所值的优质的一卡通系统。
可维护性
系统采用模块化设计,各功能子系统相对独立,当某个子系统发生故障,不影响其他子系统的正常允许.设备的连接和数据通讯完全采用标准化设计,不受使用环境和设备具体类型等外在因素的制约。
可扩充性
系统设计在充分考虑用户当前的功能需求时,也考虑日后使用中实际需求的变化和扩充,所以预留功能扩充和子系统扩充功能。
系统通过WebService方式向外界提供服务，数据采用XML格式描述，从而使运行在不同操作系统平台上的、使用各种语言开发的系统能方便地和本系统进行接口。
四、系统功能说明
4.1功能实现
我公司根据自己对车牌识别技术的掌握和对车辆管理业务过程的充分认识，将车牌识别技术应用于车辆智能管理流程中，从而解决了停车刷卡的传统车辆放行方式，大大提高了车辆放行效率，保证了停车场出入口通行顺畅。
通过正确设计、安装，可以在多车道上同时完成车辆不停车通行而互不干扰。
我们的目标是为用户的停车场车辆管理提供一个车牌识别功能的解决方案。
我们采用的是当前国内最先进的车牌识别技术。
此设计方案着重考虑了识别的准确性，及车牌识别器在各种停车场车辆管理系统中的灵活嵌入，既考虑到用户的需求，又囊括了各种高科技技术，而且增加了一些管理手段，尽可能地为用户提供完善一个的停车场智能管理系统。
车牌识别智能停车场管理系统，是利用高度自动化的机电设备、车牌识别器等对停车场进行安全、有效的管理。
由于尽量减少人工的参与，从而最大限度的减少人员费用和人为失误造成的损失，大大提高整个停车场的安全性与使用效率。
该系统是利用车牌识别一体摄像机，入场车辆不需停车的一种新型无障碍入场停车场管理系统。
司机不需要在出入口停车，当车辆进入停车场入口时，车牌识别一体机自动抓拍车辆照片并识别车牌号码，将车牌号码，颜色，车牌特征数据，入场时间信息等传给管理计算机，车辆可无障碍进入停车场，为用户提供了一种崭新的服务模式。
系统自动识别进入停车场车辆的号码和车牌特征，验证用户的合法身份，自动比对黑名单库，自动报警，并可对整个停车场情况进行监控和管理，包括出入口管理，内部管理，采集，存储数据和系统工作状态，以便管理员进行监控，维护，统计，查询和打印报表等工作。
该系统已成功应用于多个车场车站及停车场，应用之后明显提高车辆的调度效率，提供了智能化车辆管理。
4.2系统结构图
4.3识别效果展示
五、车牌识别停车管理系统的优势
5.1车牌识别总体优势
随着大城市的停车问题越来越突出，不仅停车场的规模不断扩大，收费模式也在不断的升级换代中。
传统的刷卡计费模式由于维护成本高、通行效率低、车主体验差等问题越来越突出。
汽车牌照是全世界唯一对车辆身份识别的标记，尽管牌照的字符、颜色、格式内容和制作材料会多种多样，但汽车牌照仍是全球范围内最为精确和特定的车辆识别标记。
因此，基于车牌识别的停车场管理系统，成为今后停车场提升管理服务水平、增强停车场安全性的重要措施。
车牌识别停车场系统相比之前的刷卡停车场收费系统具有如下优点：
固定车辆管理优势r沟通工作；
4.2临时车辆管理优势
对临时车管理而言，“智能车牌识别停车系统”有以下优点：
1.彻底解决临时车“纸条管理”模式问题；
2.彻底解决停车场入口人工成本问题；
3.彻底解决临时车辆入口通行效率问题；
智能车牌识别系统是入场车辆不需停车的一种新型无障碍停车场管理系统。
司机不需要在出入口停车，当车辆进入停车场入口时，车辆检测器触发，自动抓拍车辆照片，并识别车牌号码，将车牌号码，颜色，车牌特征数据，入场时间信息等传给管理计算机，车辆可无障碍进入停车场，车辆出场时，系统会自动判断车辆是固定车辆还是临时车辆，如果是固定车辆道闸自动抬杆，无需人工干预，这种智能的停车管理系统为业主提供了一种崭新的服务模式。
六、系统功能及运行流程说明
6.1基本功能：
车道实时监控：
车牌识别停车系统，独有的多码流数据传输技术，多用户同时查看时数据，服务端或者管理中心可对每一个道口的画面实时监视，且能实时控制
虚拟线圈触发：
车牌识别停车系统，停车场识别区域采用划定虚拟线圈绘制技术，在施工时无需切割地面，铺设地感不影响道路美观，减少施工难度，降低因为地感故障导致的系统故障。
车牌模糊匹配：
车牌识别停车系统，系统脱机运行状态支持模糊匹配，车识别一体机内置模糊匹配算法，保证在完全脱机的情况下也能获取超高的通行效率和识别率。
车位多车自动匹配：
车牌识别停车系统，需要具有固定车主多车灵活管理，能够把多台车辆灵活管理，超过车位数自动转为临时收费模式。
为物业管理带来人性化服务。
车库多区嵌套功能：
车牌识别停车系统，大停车场内部可实现多层的内部停车场嵌套，通俗说是就一个大停车场内部有多个不同的小停车场，每个内部的小停车场可独立设定收费标准，每个内部停车场可独立统计车辆停放数量和剩余车位数量。
中央收费功能：
车牌识别停车系统，停车场系统可在服务端或者任一客户端实现中央集中收费。
适用于商场，医院，影院，城市商业体等大型公共停车场。
单车道双向通行：
车牌识别停车系统，系统可识别车辆行进方向并结和系统内部方向识别引擎实现对单车道双向进出的准确方向识别，避免单车道双向进出导致的误识别，误动作问题。
成像自动控制：
车牌识别停车系统，独有的成像自动控制功能自动跟踪光线变化，有效抑制各种光线、有效的避免白天强光、顺光、逆光，反光对识别效果的影响；补光灯基于图像分析算法进行控制，避免了传统基于光敏电阻补光的不确定性。
大角度多姿态：
车牌识别停车系统，具有电动调焦功能，2.8-12mm范围自动变焦，对进入识别区域内的车辆姿态没有要求。
免主机脱机运行：
车牌识别停车系统，具备白名单下载功能，用户数据保存在车牌识别机内，在车牌识别主控脱机的情况下，固定业主车辆也可以自动进出。
结构简单：
车牌识别停车系统，独有的系统结构，决定了车牌识别主控机和车牌识别机只需要一根网线连接，道闸和提示终端只需要和车牌识别机连接即可搭建一套完整的系统。
调式方便维护简单：
车牌识别停车系统，系统出厂前已完成主要的调试，现场安装工作完成后，只需要调整车牌识别机的角度，录入用户数据即可投入使用。
6.2系统功能
1）、车牌识别率高本车牌识别停车系统选用200万高清相机，拍摄画面更优质，晚上配上爆闪补光灯，识别效果更佳；
2）、有效处理无车牌针对无车牌现象，相机会启动抓拍空车牌，从数据库调出所有进场无牌车，最终确认车辆；
3）、可以适应复杂恶劣天气针对大雾、大雪、大雨等特殊天气，本系统采取局部号牌比对、模糊查询或图像比对实现识别收费；
4）、可以应对各种现场环境针对单车道、车道过宽、拐弯车道等各种现场环境，本系统都可以有效解决；
5）、系统部署简单，整套车牌识别停车系统部署简单，无需专业技术人员即可安装实施。
6）、车牌自动识别，系统将出入库车辆的车牌号码作为车辆管理的唯一凭证，自动采集出入库车辆的前部特征图像，自动识别车牌号码，作为停车管理、停车收费、安全认证的原始数据，并以车牌号码作为数据标识进行信息数据管理。
通过出入口的识别结果比对来判断车辆性质和收费情况。
7）、入口无障碍通行，由车牌识别仪自动记录入口通行车辆信息，自动识别车牌号码作为停车管理和收费管理的凭证，所以无论是内部长租车辆还是临时收费车辆，都无需在入口停车，不需拿取任何入场凭证，大大提高了入场的方便性，降低了入库设备的成本。
8）、停车智能管理，系统具有对停车场车辆智能管理的功能，包括：
自动计数、显示场内的停车位情况；自动管理车辆的租用情况，自动提示用户；自动记录收费车辆的入场和出场时间，提供相关图像作为收费凭证；可连接大厦的智能管理系统，用户可远程控制自己车辆的通行权利；统计、查询管理数据；收费自动提示和黑名单车辆的自动报警。
9）、对停车场租用车辆进行认证，系统对通行车辆进行身份认证，保证车位和停靠车辆的唯一性，杜绝多车租用一个车位的现象。
10）、可辨别车牌上所有的文字，包括汉字、字母和数字；
11）、可处理单行字符或双行字符；
12）、可识别中华人民共和国车牌，如粤A23567、闽B12356等；
13）、在系统数据库中可存储图像、车牌号码、入出时间等数据，每一条记录都和一张本车图像对应；
14）、系统可统计或打印所有的车辆数据报表；
15）、进停车场时，自动给所有车辆添加车牌号信息。
不需要人工输入，高效自动；
16）、出停车场时，自动抓拍，并比较车牌号。
实现真正意义上的“自动车牌识别”功能。
车牌号不一致，则提示管理人员。
不但增加了安全性，而且提高了效率；
17）、提高了驶入和驶出的放行速度，改善了服务质量；
18）、对于公司内部的停车场或安全区域，自动快速的完成入场检查；
19）、对于某些车主（如朋友、副总等）不需要凭证即可实现自动出入；
20）、对于特殊牌照（如军牌、警牌、大使馆牌等）可以特殊处理
21）、可以设置包月车辆，实现自动进入、自动放行
22）、可以提供各种形式的收费方式，并留有特殊功能，用户自行设定防砸车功能（误操作发出落杆命令也不会砸车）
6.3车牌识别停车场管理系统流程说明：
6.3.1车辆入场
①、车辆驶入车牌摄像机抓拍区域，触发虚拟地感线圈；
②、车牌识别系统自动抓拍车辆的的图像并识别出车牌号，然后存入系统；
③、显示屏显示该车的相关信息并且播放语音，欢迎光临等提示语；
⑤、固定车辆和临时车辆车牌识别后，闸机放行，同时记下车辆进入时间；
6、整个过程自动完成，无须工作人员干预。
车辆一直处于行驶状态，无需暂停；
6.3.2车辆出场
①、车辆驶入车牌摄像机抓拍区域，触发地感线圈。
②、车牌识别系统自动抓拍车辆的的图像并识别出车牌号；
③、根据识别后的车牌号码，系统会自动判断是固定车辆还是临时车辆；
④、如果是固定车辆，道闸自动抬杆，无需人工干预，语音播放一路顺风等；
⑤、如果是临时车辆，系统会自动计算并在显示屏上提示；
⑥、管理人员确认处理后，道闸自动抬杆，车辆驶出停车场，车位显示屏刷新车位；
七、设备安装布局
根据路面实际情况进行相应停车场布局方案设计，设计时要考虑路面的长度、路面的宽度，要保证车辆的最小转弯半径，斜坡坡度问题，以及路面杂物情况。
设计方案可参考以下为常用的几种方案：
1、采用出入口视频一体机，在出入口视频一体机内完成车牌识别，行人人脸抓拍方案、车牌识别控制道闸方案
视频一体机、远距离读卡器模式
视频一体机、无远距离读卡器模式
2、采用高清智能IP摄像机，在高清智能IP摄像机内完成车牌识别，看清前排司乘人脸，行人人脸抓拍方案、车牌识别控制道闸方案，如图4-2
A、抓拍单元、远距离读卡器模式
B、抓拍单元、不看人脸模式
C、抓拍单元、看人脸模式
八、施工规范及工艺
8.1视频流触发识别的施工要求
设备安装位置如下图所示：
安装相应的减速带，减速带离道闸距离4-6米（注：
至少安装一条减速带。
不安装减速带，车辆速度过快，会导致识别率下降）；
摄像机安装高度至少保证1.7米左右，摄像机距离道闸0.5米左右，摄像机安装注意要有倾斜度（防止车的远光灯直射和太阳光的直射会导致摄像机镜头曝光）。
8.2压地感触发识别的施工要求
设备安装位置如下图所示：
安装相应的减速带，减速带离道闸距离4-6米（注：
至少安装一条减速带。
不安装减速带，车辆速度过快，会导致识别率下降）；
摄像机安装的角度尽可能正对车牌，保证车牌在摄像机画面水平，摄像机距离道闸0.5米左右，摄像机安装注意要有倾斜度（防止车的远光灯直射和太阳光的直射会导致摄像机镜头曝光）。
8.3布线
8.3.1管的分类
线管有PVC材料的和镀锌铁管两种。
管的大小可根据穿线的多少来选择各种型号。
如Φ20/Φ25/Φ32等。
一般情况下我们建议采用Φ20镀锌铁管。
8.3.2布管（布槽）的技术要求
1、线管（线槽）布线有明线和暗线两种，明线管要求横平竖直、整齐美观。
暗线管要求管路短、畅通、弯头少；
2、遵循路线最短、不破坏原有强电、不破坏防水原则；
3、所有线管必须布设成直线；
4、线管定位间距：
使用管夹定位，铁管必须小于1.5米，PVC管小于1.2米；
5、线管每隔10米，需做60cm*60cm的手井；
6、电源线用PVC管时，与信号线的管间距不小于15CM，用铁管时，与信号线间距可缩小至10CM；
7、没有安全岛情况下，线管埋在地下时，水泥路面距离地面不得小于20CM，花圃路面距离地面不得小于50CM；
8、安全岛情况下，线管埋设在安全岛上，需要在岛上开5-8CM深的线槽；
9、线管需埋在泥沙路里时，需要使用镀锌钢管；
10、管的弯管半径应大于10CM；
11、为保障穿线方便，在拐弯处最好不要用弯头，而采用弯管器来弯管；
12、封槽后的地面不得高于所在平面，应与原平面相平。
8.3.3布线的技术要求
1、所有的线都需穿线管，切记不可布设裸线；
2、通讯线、网线等中间不能有接头；
3、所有线必须布到位，并预留有足够的长度（1.5m-2.0m）；
4、所有走线必须明确标识，用中文标记，并保证导通；
5、当线路附近有强电磁场干扰时，线管必须使用金属管并埋入地下。
当必须架空敷设时，应采取防干扰措施。
6、通讯线和电力线平行或交叉敷设时，其间距不得小于0.3m。
8.4安全岛、设备基础施工
8.4.1路面准备情况
浇筑安全岛或者设备基础时，首先需要确认路面情况，具体的路面情况如图5-1到5-5情况：
图5-1-沥青浇筑路面
图5-2-水泥毛坯路面
图5-3-水泥成型路面
图5-4-砖砌路面
图5-5-绿化带路面
1、如果是沥青路面，先需将沥青地面挖开，露出底下坚固的路基，如图5-6：
图5-6沥青路面挖开情况
2、如果是水泥地面或者水泥毛坯地面，则只需根据设计的安全岛大小打下数量不等的膨胀螺栓，再准备支模；
3、如果是绿化带路面，则许挖开绿化带，挖下去至少500mm深度，再浇筑设备基础或者安全岛；
4、如果是砖砌地面则需要先掀开砖块，再按照绿化带的浇筑方法进行施工。
8.4.2支模情况
1、根据设计的安全岛或者设备基础制模，制作外围模具，搭好模具框架，外围模具现场实施照片如下图5-7
图5-7外模模具外形
2、制作内模模具，主要是岛头形状。
将按设计尺寸要求弯好的镀锌钢管或PVC管扎堆捆好，放置在模具中，管道出口位置符合方案设计位置要求，现场施工情况如图5-8-
图5-8内模模具模型示例
8.4.3设备岛浇铸
支模完成后，用不低于C25号混泥土浇铸（混泥土坍落度需适中，不能流动太大），浇铸过程如下图：
1、先从两侧内模位置浇筑，使得内模固定成型；
2、遵循一个方向原则，从下到上浇筑层次分明，从前到后浇筑层次分明；
3、遵循一次浇筑完成原则，浇筑时间不能太长，亦不能间断。
防止混泥土结层，导致整个设备岛结构不能形成一个统一的整体；
4、遵循浇筑过程中及时清理原则，由于有些混泥土是直接现场制作，很有可能其中掺有一些杂质，需要及时清理，另外由于浇筑时，会集中于一点灌注，需及时将其拨弄平整；
5、遵循边浇筑，边震动原则，浇筑一定量后需要用振动棒震动混凝土，保证混凝土均匀，凝固后无蜂窝状空隙；浇注过程照片如图5-9
图5-9浇铸过程照片
6、浇铸完成后，要保证岛面水平平整，现场浇注好照片如图5-10
图5-10刚刚浇注好岛面照片
7、保养周期：
浇铸完成后，如果是高温晴天则静置7天即可；如果遇风雨天，或者风雪天需将岛面用雨布盖住静置10天；
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