基于嵌入式系统的智能车辆出入管理系统研究

由于现在汽车越来越普及，汽车的增长速度已经远远超过了道路发展的速度。截止2012年底数据统计，我国汽车年生产能力突破1 900万辆，达到了1 927.2万辆，比2010提高了4.6个百分点。这也标致着我国已正式迈入汽车社会，汽车进入家庭的速度是十分惊人的，目前多数家庭将拥有汽车，导致交通状况、汽车环境等管理进一步复杂化。中国现在要面临比发达国家在交通上更严重的问题。城市化进程和汽车业的高速发展使得现今社会对智能交通的需求越来越高。但目前我国汽车社会规则不完善、风险加剧，许多汽车问题升级为社会问题，停车困难特别是小区和一些单位尤其明显。特别突出的是一些大型事业单位，位于城市相对繁华的地段，基本都是面向主干道，经常出现停车困难。因此，如何对生活小区和一些单位的车辆进行智能化管理是目前面临的新的挑战。

嵌入式智能车辆出入管理系统研究就是针对上述的实际情况，结合现代先进高科技技术和产品，研发出一套先进、适用、经济、可靠的智能车辆出入管理系统。开发车牌的智能识别系统可以实现对车辆的智能管理。目前，对于城市的车辆监控管理上，应用车牌的智能识别系统非常广泛，例如：大型的停车场，现在就用的是智能停车缴费系统，还可以实现对被盗窃的汽车追踪等。车牌智能识别系统的开发应用，提高了交通系统的安全，减少了交通堵塞，实现智能化的交通管理，可以促进社会信息化，促进社会经济的发展。因此，研究开发嵌入式的高性能的车牌智能识别系统，具有很好的市场前景，有很大的应用空间和潜力，对我国的交通体系的规划和发展起到积极的推动作用。本研究着眼于智能车辆嵌入式智能车辆出入管理系统研究。其目的是开发并完成一个集独立完成视频采集、车辆检测、车牌识别、语音报号、识别结果智能分析、自动报警、远程值班、远程监控为一体的嵌入式智能车辆出入管理系统。整个过程不需要人工处理，最重要的是不需要车主取磁条或刷卡等操作，这样既不耽误车主的时间，也提高车辆出入管理的效率。

1 小区车辆管理系统需求分析

1.1 系统功能需求分析

要实现对小区内的车辆出入管理的信息化、智能化和集成化，就需求有一个智能化车辆管理系统对小区内车辆实现智能化、自动化的管理。管理平台可以实现小区内车辆的出入自动智能识别、智能自动登记、不需要停车自动放行等功能，智能化车辆管理系统还可以实现对小区内出入的车辆信息进行实时查看，管理员可以对车辆出入小区的时间进行查询，对车辆缴费记录进行查询和及时的信息提醒等。开发的智能化车辆管理系统的功能需求如下：

1)车辆登记

对小区内的车辆进行登记，对登记过的车辆发放一个有源射频卡，在系统数据库中，输入保存该射频卡的卡号和对应车辆的相关信息。系统中有了这台车辆的信息后，车辆管理系统会根据射频卡的卡号来对车辆进行识别。

对外来车辆的出入登记，由于外来车辆，系统里没有其基本信息，通过门闸时，值班的门卫要发放临时通行卡，系统通过射频读写器对该车辆的临时卡的识别，放行并记录该车辆的进出小区的时间，当外来车辆离开小区时对其进行适当收取管理费。

2)实现小区内车辆智能识别、记录进出车辆

由于车辆智能管理系统运用射频识别技术，对登记过信息的车辆进出闸门的，具有自动识别、智能控制的功能，并对进出信息进行记录，保存到数据库。实现当其通过门闸时，识别系统会自动识别车辆的信息、通过对比数据库保存的该车的资料信息、道闸栏杆和交通信号灯自动控制等步骤，实时控制车辆通行，实现车辆以20～30 km/h的速度不停车进出。

3)自动生成数据报表

系统可以实现小区内出入车辆的信息统计和分析，具可以实时进行外来车辆的进出记录信息查询、统计和分析的功能。

4)保证数据的安全

系统要有车辆数据信息的自动备份和恢复功能，要保证当系统运行过程中，如果出现数据丢失或者损坏的情况，系统要能够恢复数据，保证系统的安全运行。

1.2 系统的具体工作流程

通过对车辆管理的实际调查情况分析，小区内的车辆智能管理系统工作的基本流程如图1所示。

在小区内使用本系统时，首先要统计小区内的车辆，按照车辆牌照进行分类登记，对小区内登记过的车辆，给每一台车发放有源标签作为该车的标识。登记后的车辆拥有一个唯一的标签，在交费管理上车辆可以实现智能交费，对于按时交纳管理费用的车辆，在进出路过门闸时不需要在停车即可以自由通过。而对于非登记的外来车辆，在进入小区时，需要门卫给发放一张临时通行卡才能通过，当外来车辆需要离开小区时，智能系统会自动根据该