基于Linux系统的智能车辆管理系统设计
作者：李景富 朱献文
来源：《物联网技术》2014年第07期
        摘 要：该系统是一种基于嵌入式系统，集成图像识别、视频采集卡和控制器等软硬件进行有机整合，实现出入口无人看守的智能车辆管理系统，文章系统拥有远程控制、网络远程升级、车辆自动设别、车辆进出自动匹配、组合式车辆准入控制、黑名单告警、语音报号等多种功能，并详细介绍了系统各个模块的功能及实现方法。
        关键词：嵌入式；车辆管理；分布式；图像识别
        中图分类号：TP391 文献标识码：A文章编号：2095-1302（2014）07-0073-02
        0引言
        近年来，随着经济的不断发展、城镇化建设步伐的加快，人们的生活水平有了显著地提高，汽车需求日益加剧，汽车产业获得了飞速发展，我国已于2012年正式迈入汽车社会，每百户家庭私人汽车拥有量超过了20辆。私人汽车保有量增长惊人，汽车使用环境进一步恶化。目
前汽车社会管理缺乏系统性和科学性，民众路权意识缺失，文明状况堪忧，汽车社会规则不完善、风险加剧；汽车成为社会分化的象征，许多汽车问题升级为社会问题。目前，研究如何改善交通状况和提高交通设施利用效率是一个大趋势。
        在小区、医院、学校、工业园区、科技园区的车辆管理的诸多新的挑战中，特别突出的是高校，这些地方大多位于城市相对繁华的地段，学校大门基本都是面向主干道，经常出现停车困难，有时高校成了社会车辆的临时停车点，给学校的交通造成很大的安全隐患，加上学校目前推出的校企合作，随着与社会企业单位的交流加深，社会车辆进入校园日益增加，加上教师车辆的增多，势必给学校的管理带来很大难度[1]，进入校园后乱行乱放现象十分突出。主要表现在以下几个方面：第一，不能识别进出车辆是否为本区域车辆；第二，非区域车辆不熟悉本区域路况，车速过快，给本区域路人带来安全隐患；第三，区域车辆被盗事件时有发生。
        目前，大多小区、医院、学校、工业园区、科技园区的进出车辆管理还停留在人工管理阶段，随着车辆的增多，人工登记弊端日渐凸显出来，人工登记的安全可靠性达不到要求，不同的值班人员在值班室的工作标准有高低之分，每个人工作效率和态度也有所不同，登记
的内容很难达到准确客观的标准。人工登记的内容有限，而且查起来比较不方便。特别是上下班高峰期，经常看到进出口车辆排长龙的现象，究其原因即是车辆进出通关效率低下。因此，“嵌入式智能车辆出入管理系统”项目的开发，可以达到自动、高效、安全的目的，还可以有效的约束车辆进出行驶安全，大大提高区域内车辆出入管理自动化程度、减少人工成本。
        1系统设计
        本车辆出入管理系统是一个利用先进通讯技术、网络技术、多媒体技术和传感技术，结合嵌入式系统的特点，对车辆出入管理系统所满足的需求进行设计与实现的。
        1.1系统整体架构设计
        嵌入式智能车辆出入管理系统的整体架构如图1所示。该系统由外围设备、通信控制、数据处理、日常值班管理等几部分组成。
        图1嵌入式智能车辆出入管理系统的整体架构图
        1.2系统前端通信控制功能的设计与实现
        前端设备模块，涉及到系统的信息提示、信息采集器和控制器部件，其主要设备有车检器、LED显示、车辆出入控制、挡车器、采集卡、语音提示、读卡器、语音模块、摄像机、闪光灯等，数据采集使用网络接口方式进行[3-11]。
        1.3系统通信控制功能设计
        本系统的前端通信控制结构工程图如图2所示。图3所示是其前端通信工程图。即与park通讯的工程图。
        1.4系统功能设计与实现
        本系统采用QT和Java语言进行设计并实现对前台结构的搭建，而用PSQL部署主从数据库、基于XML面向服务的PARKSERVER接口设计、外设通用接口RS232/485/IO口；系统采用三层架构，将代码分为：应用层、逻辑层和数据层，充分体现了可扩充性，系统高版本支持低版的硬件及低层前端软件。系统基于Linux操作系统平台，采用QT、PSQL等语言和标准进行二次开发的自主项目，以适应跨平台的需要。
        图2前端通信控制结构工程图
        图3前端通信工程图
        2数据处理功能的实现
        2.1系统整体外部结构
        Parkadmin是车辆出入数据处理的内核，其外部结构图如图4所示。其中数据库主要与Parkadmin进行信息交换，目的是用来查询和存储数据，以对数据库进行操作并对Parkadmin的分发进行配置，其实时调阅功能还可以通过Parkserver与Parkadmin连接来实现。
        图4外部结构图
        2.2系统内部整体结构
        Parkadmin内部的层次结构如图5所示。Parkadmin主要由系统配置、查询报表、实时调阅、系统帮助等组成。可以满足整个车辆出入系统的需求；查询报表对相关业务数据进行分类筛选来满足工作需求；实时调阅可方便值班人员实时监控小区进出车辆信息；系统帮助用于解决值班人员操作中遇到的问题，并通过系统操作手册来化解遇到的问题。
        Parkadmin定义的是通用模块，主要运用QT的图形界面程序架构、PostgreSQL数据库通用接口来访问，可实现数据库配置、读取和连接管理。
        图5内部结构图
        3应用系统的实现
        本系统总体设计上充分体现了现代化车辆出入管理系统的先进性、可靠性和综合性功能，克服传统设计方案中各系统功能单一、资源浪费、管理烦琐的弊病。系统设计充分考虑将来业务发展需要带来的功能扩充问题。
        系统采用低功耗X86的核心体系结构，注重系统在保证高性能的同时提高系统可靠性和功耗的需要，克服了PC架构方式对资源浪费又无法保证其稳定性的巨大缺陷。
        4结语
        随着科学技术的不断发展和现代化管理手段的不断进步，对小区、医院、学校、工业园区等区域的管理要求越来越先进。旧的管理模式已经不适应信息社会发展的需求[2]。还有开
车盗窃现象时有发生，小区各种各样车辆安全事故的发生，最直接的原因即在落后的管理方式，因此，需要利用先进的科技产品和手段来完善管理。
        参 考 文 献
        [1]严玲，吴锋. 校园交通管理与安全问题的思考[J]. 法制与社会， 2008（17）：178.
        [2]杨洋，朱彩莲.基于车牌识别及RFID技术的小区车辆管理系统设计[J].江西电力职业技术学院学报，2012（1）：32-33.
        [3]黄鹏宇.嵌入式停车场管理系统设计与实现[D].成都：电子科技大学， 2011.
        [4]陈一新.和平码头停车场管理系统的设计研究[D].上海：海事大学，2007.
        [5]王树欣，伍湘彬.地感线圈在交通控制领域中的应用[J].电子世界，2005（8）：47.
        [6]郭弘. 移动“嵌”入佳境——吴朝晖教授纵谈嵌入式技术[J]. 微电脑世界，2000（17）： 53-55.
        [7]陈榕. 停车场管理系统的设计与实现[J]. 科技创新导报，2009（23）： 187-189.
        [8]北京先略投资咨询有限公司.2013年中国停车场管理系统软件市场调查研究报告[R].2013.
        [9]云南森林海智能系统有限公司.智能停车场管理系统-项目方案[EB/OL].[2012-10-18].http：//www.docin/p-63457982.html.
        [10]江西赛科智能卡技术有限公司.停车场智能管理系统 - 建议方案[EB/OL].[2013-04-26]. http学生管理系统数据库设计说明书：//www.docin/p-641440377.html
        [11]过秀成.城市停车场规划与设计[M].北京：中国铁道出版社，2008.
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        收稿日期：2014-04-04
        基金项目：河南省科技攻关项目（122102210535）