目前停車場(chǎng)車牌識(shí)別系統(tǒng)研究主要是針對(duì)停車場(chǎng)外的停車誘導(dǎo)，對(duì)停車場(chǎng)內(nèi)的誘導(dǎo)重視不足。駕駛員進(jìn)入停車場(chǎng)后找尋停車位的過(guò)程主要是靠場(chǎng)內(nèi)工作人員的引導(dǎo)或由駕駛員在場(chǎng)內(nèi)四處尋找，這既浪費(fèi)了人力資源，又降低停車效率，這種管理模式是不符合智能停車場(chǎng)的科學(xué)化和人性化管理的需要的。本文在對(duì)靜態(tài)最短路徑研究的基礎(chǔ)上，對(duì)停車場(chǎng)內(nèi)最優(yōu)停車路徑進(jìn)行了研究，提出了停車場(chǎng)車牌識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和方法。

1靜態(tài)最短路徑分析

1．1靜態(tài)最短路徑模型

停車場(chǎng)內(nèi)的車位網(wǎng)絡(luò)可以畫成帶權(quán)的圖，兩者的概念對(duì)應(yīng)如下：

    結(jié)點(diǎn)(Node，記做N)：道路的交叉口或空閑停車位。

    邊(Edge，記做E)瓜(Arc，記做A)：兩結(jié)點(diǎn)之間的路段稱為邊，若規(guī)定了路段的方向，則稱為弧。

    邊(弧)的權(quán)(weight，記做w)：是路段某個(gè)或某些特征屬性的量化表示。根據(jù)不同的最優(yōu)目標(biāo)，可以選擇不同的路段屬性，如路段長(zhǎng)度、路段平均行程時(shí)間等作為該路段對(duì)應(yīng)的邊(弧)的權(quán)，或稱為道路權(quán)重。

    在規(guī)定了結(jié)點(diǎn)、邊(弧)及其權(quán)值之后，便將路網(wǎng)抽象為一個(gè)賦權(quán)無(wú)向圖或賦權(quán)有向圖。從而確定停車場(chǎng)內(nèi)停車位的最優(yōu)路線便轉(zhuǎn)化為圖論中的最短路問(wèn)題。其中有向圖和無(wú)向圖的區(qū)別在于前者雖然增大了路網(wǎng)的存儲(chǔ)量，但適用于弧的兩個(gè)方向權(quán)值大小不同的情況，由于停車過(guò)程是由人口到出口，應(yīng)采用有向圖表示停車路網(wǎng)。

    一個(gè)停車場(chǎng)空閑車位網(wǎng)絡(luò)可以用一個(gè)有向圖G=(、／r，E，w)來(lái)表示。其中、／r為頂點(diǎn)集，V={ l i=1，2，⋯， }；E為邊集E={e( ， )l∈、／r}，w 為權(quán)集，W={叫(vi)l∈ ， }。

    道路權(quán)重的標(biāo)定決定了 ， 最短路路徑搜索的依據(jù)，也就是搜索指標(biāo)。常用的路權(quán)指標(biāo)有停車距離或停車時(shí)間。

1．2典型靜態(tài)最短路徑算法實(shí)現(xiàn)及其復(fù)雜度分析

1．2．1 I~kstra傳統(tǒng)最短路徑算法

    傳統(tǒng)的最短路徑算法主要有Floyd算法和Di—jkstra算法等，其中Floyd算法是用于計(jì)算所有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間的最短路徑。Dijkstra算法用于計(jì)算一個(gè)源節(jié)點(diǎn)到其它節(jié)點(diǎn)的最短代價(jià)路徑，有較高的應(yīng)用價(jià)值。

    1996年Zhan和Noon使用實(shí)際交通網(wǎng)絡(luò)測(cè)試了17種算法中的15種，測(cè)試結(jié)果表明計(jì)算一點(diǎn)到所有其它點(diǎn)的最短路徑最快的算法是Dijkstra算法。

1．2．1．1 I~kstra算法的基本思想

設(shè)從頂點(diǎn)、／rl出發(fā)，找從它到圖中其它各頂點(diǎn)的最短路徑。把圖中的所有頂點(diǎn)分為兩組，第一組包括己經(jīng)確定最短路徑的頂點(diǎn)，第二組包括尚未確定最短路徑的頂點(diǎn)，按最短路徑長(zhǎng)度遞增的順序逐個(gè)把第二組的頂點(diǎn)加到第一組中去，直到從、／rl出發(fā)可以到達(dá)的所有頂點(diǎn)都包括在第一組中。在此過(guò)程中，總保持從 到第一組的各頂點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度，都不大于從、／rl到第二組的任何頂點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度，另外，每一個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)距離值，第一組的頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離值就是從、／rl到此頂點(diǎn)的只包括第一組的頂點(diǎn)為中間頂點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度。

1．2．1．2 I~kstra算法實(shí)現(xiàn)

    一開(kāi)始第一組只包括頂點(diǎn)Vl，第二組包括其它所有頂點(diǎn)，Vl對(duì)應(yīng)的距離值為0，第二組的頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離值是這樣確定的：若圖中有邊< vl， >，則 的距離值為此邊所帶的權(quán)值，否則的距離為一個(gè)很大的數(shù)(大于所有頂點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度)，然后每次從第二組的頂點(diǎn)中選一個(gè)距離值為最小的V_m加人到第一組中去。每往第一組加人一個(gè)頂點(diǎn)Vrm，就要對(duì)第二組的各個(gè)頂點(diǎn)的距離值進(jìn)行一次修正。若加進(jìn)Vm做中間頂點(diǎn)，使從Vl到Vj的最短路徑比不加、rm的路徑短，則要修正 的距離值.改后再選距離最小的頂點(diǎn)加到第一組中去。如此進(jìn)行下去，直到圖中所有頂點(diǎn)都包括在第一組中，或再也沒(méi)有加人到第一組的頂點(diǎn)存在為止。

    該算法的時(shí)間復(fù)雜度為o(n2)。

2停車場(chǎng)車牌識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案研究

2．1停車場(chǎng)車牌識(shí)別系統(tǒng)的功能需求

    結(jié)合停車場(chǎng)內(nèi)部停車場(chǎng)車牌識(shí)別系統(tǒng)的意義，要求系統(tǒng)滿足如下功能：

    (1)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地采集停車場(chǎng)內(nèi)空車位信息，并及時(shí)向停車場(chǎng)管理中心輸送。 
    (2)采用信息發(fā)布屏方式對(duì)進(jìn)人停車場(chǎng)的車輛提供停車場(chǎng)內(nèi)不同區(qū)段空車位的數(shù)目及行車路線導(dǎo)行。 
    (3)向駕駛員提供最優(yōu)的停車路線選擇。 
    (4)實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)的自動(dòng)化管理，包括收費(fèi)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)化管理以及數(shù)據(jù)的快速查詢、統(tǒng)計(jì)和分析。 
    (5)管理中心具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能，包括停車場(chǎng)管理信息的整合、數(shù)據(jù)發(fā)布信息可靠性的處理。 
    (6)管理中心的車位信息查詢，包括停車場(chǎng)的車位利用信息，LED顯示牌的實(shí)時(shí)車位信息以及停車場(chǎng)車次El流量變化圖等。 
    (7)設(shè)備監(jiān)控：監(jiān)控、顯示各顯示牌運(yùn)行狀態(tài)。 
    (8)報(bào)表設(shè)計(jì)：包括車輛流量報(bào)表統(tǒng)計(jì)、停車場(chǎng)內(nèi)部車輛信息統(tǒng)計(jì)等。 
    (9)系統(tǒng)管理：包括停車場(chǎng)內(nèi)部車輛信息及權(quán)限、操作員管理權(quán)限及系統(tǒng)審計(jì)權(quán)限(監(jiān)控操作員工工作過(guò)程)。

2．2停車場(chǎng)車牌識(shí)別系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)

    停車場(chǎng)車牌識(shí)別系統(tǒng)的直接功能就是給停車場(chǎng)管理人員及有停車需求的司機(jī)提供停車信息。這就要求系統(tǒng)必須從停車場(chǎng)獲得信息，然后通過(guò)顯示裝置發(fā)布出去，供需求者使用。因此系統(tǒng)必須具備信息采集和信息發(fā)布的功能。采集設(shè)備得到的信息必須經(jīng)過(guò)處理，才能轉(zhuǎn)換成有用的信息，并經(jīng)過(guò)合理的控制，才能正確地發(fā)布出去，因此，系統(tǒng)應(yīng)具備信息處理功能。從采集設(shè)備得到信息到信息發(fā)布出去，必須要經(jīng)過(guò)一定的傳播方式使信息到達(dá)目的地，所以系統(tǒng)還應(yīng)具備信息傳輸(通訊)的功能。由此可以看出，停車場(chǎng)車牌識(shí)別系統(tǒng)的組成一般包括信息采集、信息處理、信息傳輸和信息發(fā)布等。系統(tǒng)的四個(gè)模塊相互依賴、共同作用，從而實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)車牌識(shí)別系統(tǒng)的功能。 
2．3信息發(fā)布控制策略

    信息質(zhì)量和信息內(nèi)容對(duì)駕駛員的停車路線選擇有重要影響，接受并使用信息群體的人數(shù)在很大程度上決定著誘導(dǎo)系統(tǒng)的效益。提供停車場(chǎng)實(shí)時(shí)信息時(shí)，其準(zhǔn)確性對(duì)駕駛員的停車行為影響是不容忽視的，高質(zhì)量的停車信息能取得較好的效果，而低質(zhì)量的信息會(huì)延誤駕駛員方便、快捷地尋找到目標(biāo)停車位，且會(huì)導(dǎo)致駕駛員對(duì)停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)產(chǎn)生懷疑，致使信息系統(tǒng)失去應(yīng)有的作用。因此，必須對(duì)信息發(fā)布進(jìn)行合理的控制。

2．3．1信息發(fā)布的內(nèi)容

    停車場(chǎng)車牌識(shí)別系統(tǒng)的主要功能是引導(dǎo)駕駛員方便快捷地尋找到最優(yōu)的目標(biāo)停車位進(jìn)行泊車。從這一功能看，停車場(chǎng)車牌識(shí)別系統(tǒng)信息發(fā)布的內(nèi)容應(yīng)包括：不同區(qū)域空閑停車位的數(shù)目、目標(biāo)停車位的路徑導(dǎo)行及最優(yōu)停車路線選擇等。對(duì)于一個(gè)大型停車場(chǎng)，其內(nèi)部道路四通八達(dá)，可根據(jù)停車的路徑來(lái)對(duì)停車場(chǎng)的車位進(jìn)行自然分區(qū)。即在停車路線不同的路口提供不同路徑的空閑車位數(shù)目，以方便駕駛員選擇不同的停車路徑。其次，為了提高停車效率，還應(yīng)向駕駛員提供最優(yōu)停車路徑的選擇。例如，在某一停車路口，向左目標(biāo)車位很遠(yuǎn)，而向右則目標(biāo)車位很近，就應(yīng)向駕駛員提供這一信息。最優(yōu)停車路徑的簡(jiǎn)單模型是根據(jù)靜態(tài)最短路徑來(lái)確定的，即向駕駛員提供一個(gè)從停車場(chǎng)入口最近的一個(gè)空閑車位。在實(shí)際使用中，最優(yōu)徑還應(yīng)包括其它的影響因素，如停車的難易程度、停車時(shí)間離出口的距離及駕駛員的經(jīng)驗(yàn)等。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)停車需求量的大小來(lái)確定最優(yōu)路徑的數(shù)量，以避免多個(gè)車輛同時(shí)駛向同一目標(biāo)車位。為了使最優(yōu)路徑與其它路徑有所區(qū)別，可使最優(yōu)路徑的路徑導(dǎo)行標(biāo)志閃爍，以提醒駕駛員這是最優(yōu)路徑。

2．3．2數(shù)據(jù)刷新周期

    從停車場(chǎng)車牌識(shí)別系統(tǒng)的信息更新周期對(duì)駕駛員行為的影響來(lái)看，假如信息更新的周期過(guò)長(zhǎng)，將不能及時(shí) 
反映真實(shí)停車泊位占有情況的變化，駕駛員接收到的可能是已過(guò)時(shí)的信息。對(duì)于停車場(chǎng)車牌識(shí)別系統(tǒng)的誘導(dǎo)屏數(shù)據(jù)刷新的周期可按實(shí)際空閑車位數(shù)的變化實(shí)時(shí)刷新。

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