基于Linux系統(tǒng)的智能車輛管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快,人們的生活水平有了顯著地提高，汽車需求日益加劇，汽車產(chǎn)業(yè)獲得了飛速發(fā)展，我國(guó)已于2012年正式邁入汽車社會(huì)，每百戶家庭私人汽車擁有量超過(guò)了20輛。私人汽車保有量增長(zhǎng)驚人，汽車使用環(huán)境進(jìn)一步惡化。目前汽車社會(huì)管理缺乏系統(tǒng)性和科學(xué)性，民眾路權(quán)意識(shí)缺失，文明狀況堪憂，汽車社會(huì)規(guī)則不完善、風(fēng)險(xiǎn)加??；汽車成為社會(huì)分化的象征，許多汽車問(wèn)題升級(jí)為社會(huì)問(wèn)題。目前，研究如何改善交通狀況和提高交通設(shè)施利用效率是一個(gè)大趨勢(shì)。

在小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、工業(yè)園區(qū)、科技園區(qū)的車輛管理的諸多新的挑戰(zhàn)中，特別突出的是高校，這些地方大多位于城市相對(duì)繁華的地段，學(xué)校大門基本都是面向主干道，經(jīng)常出現(xiàn)停車?yán)щy，有時(shí)高校成了社會(huì)車輛的臨時(shí)停車點(diǎn)，給學(xué)校的交通造成很大的安全隱患，加上學(xué)校目前推出的校企合作,隨著與社會(huì)企業(yè)單位的交流加深，社會(huì)車輛進(jìn)入校園日益增加，加上教師車輛的增多，勢(shì)必給學(xué)校的管理帶來(lái)很大難度，進(jìn)入校園后亂行亂放現(xiàn)象十分突出。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一，不能識(shí)別進(jìn)出車輛是否為本區(qū)域車輛；第二，非區(qū)域車輛不熟悉本區(qū)域路況，車速過(guò)快，給本區(qū)域路人帶來(lái)安全隱患；第三，區(qū)域車輛被盜事件時(shí)有發(fā)生。

目前，大多小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、工業(yè)園區(qū)、科技園區(qū)的進(jìn)出車輛管理還停留在人工管理階段，隨著車輛的增多，人工登記弊端日漸凸顯出來(lái)，人工登記的安全可靠性達(dá)不到要求,不同的值班人員在值班室的工作標(biāo)準(zhǔn)有高低之分，每個(gè)人工作效率和態(tài)度也有所不同，登記的內(nèi)容很難達(dá)到準(zhǔn)確客觀的標(biāo)準(zhǔn)。人工登記的內(nèi)容有限，而且查找起來(lái)比較不方便。特別是上下班高峰期，經(jīng)?？吹竭M(jìn)出口車輛排長(zhǎng)龍的現(xiàn)象，究其原因即是車輛進(jìn)出通關(guān)效率低下。因此，“嵌入式智能車輛出入管理系統(tǒng)”項(xiàng)目的開發(fā)，可以達(dá)到自動(dòng)、高效、安全的目的,還可以有效的約束車輛進(jìn)出行駛安全，大大提高區(qū)域內(nèi)車輛出入管理自動(dòng)化程度、減少人工成本。

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本車輛出入管理系統(tǒng)是一個(gè)利用先進(jìn)通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和傳感技術(shù)，結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)車輛出入管理系統(tǒng)所滿足的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的。

1.1系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

嵌入式智能車輛出入管理系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖1所示。該系統(tǒng)由外圍設(shè)備、通信控制、數(shù)據(jù)處理、日常值班管理等幾部分組成。

圖1嵌入式智能車輛出入管理系統(tǒng)的整體架構(gòu)圖

1.2系統(tǒng)前端通信控制功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

前端設(shè)備模塊，涉及到系統(tǒng)的信息提示、信息采集器和控制器部件，其主要設(shè)備有車檢器、LED顯示、車輛出入控制、擋車器、采集卡、語(yǔ)音提示、讀卡器、語(yǔ)音模塊、攝像機(jī)、閃光燈等，數(shù)據(jù)采集使用網(wǎng)絡(luò)接口方式進(jìn)行。

1.3系統(tǒng)通信控制功能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的前端通信控制結(jié)構(gòu)工程圖如圖2所示。圖3所示是其前端通信工程圖。即與park通訊的工程圖。

1.4系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)采用QT和Java語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)對(duì)前臺(tái)結(jié)構(gòu)的搭建，而用PSQL部署主從數(shù)據(jù)庫(kù)、基于XML面向服務(wù)的PARKSERVER接口設(shè)計(jì)、外設(shè)通用接口RS232/485/IO口；系統(tǒng)采用三層架構(gòu)，將代碼分為：應(yīng)用層、邏輯層和數(shù)據(jù)層,充分體現(xiàn)了可擴(kuò)充性，系統(tǒng)高版本支持低版的硬件及低層前端軟件。系統(tǒng)基于Linux操作系統(tǒng)平臺(tái)，采用QT、PSQL等語(yǔ)言和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行二次開發(fā)的自主項(xiàng)目，以適應(yīng)跨平臺(tái)的需要。

圖2前端通信控制結(jié)構(gòu)工程圖

圖3前端通信工程圖

2數(shù)據(jù)處理功能的實(shí)現(xiàn)

2.1系統(tǒng)整體外部結(jié)構(gòu)

Parkadmin是車輛出入數(shù)據(jù)處理的內(nèi)核，其外部結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。其中數(shù)據(jù)庫(kù)主要與Parkadmin進(jìn)行信息交換，目的是用來(lái)查詢和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作并對(duì)Parkadmin的分發(fā)進(jìn)行配置，其實(shí)時(shí)調(diào)閱功能還可以通過(guò)Parkserver與Parkadmin連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖4外部結(jié)構(gòu)圖

2.2系統(tǒng)內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)

Parkadmin內(nèi)部的層次結(jié)構(gòu)如圖5所示。Parkadmin主要由系統(tǒng)配置、查詢報(bào)表、實(shí)時(shí)調(diào)閱、系統(tǒng)幫助等組成?？梢詽M足整個(gè)車輛出入系統(tǒng)的需求；查詢報(bào)表對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類篩選來(lái)滿足工作需求；實(shí)時(shí)調(diào)閱可方便值班人員實(shí)時(shí)監(jiān)控小區(qū)進(jìn)出車輛信息；系統(tǒng)幫助用于解決值班人員操作中遇到的問(wèn)題，并通過(guò)系統(tǒng)操作手冊(cè)來(lái)化解遇到的問(wèn)題。

Parkadmin定義的是通用模塊，主要運(yùn)用QT的圖形界面程序架構(gòu)、PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)通用接口來(lái)訪問(wèn)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)配置、讀取和連接管理。

3應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)上充分體現(xiàn)了現(xiàn)代化車輛出入管理系統(tǒng)的先進(jìn)性、可靠性和綜合性功能，克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中各系統(tǒng)功能單一、資源浪費(fèi)、管理煩瑣的弊病。系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮將來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展需要帶來(lái)的功能擴(kuò)充問(wèn)題。

系統(tǒng)采用低功耗X86的核心體系結(jié)構(gòu)，注重系統(tǒng)在保證高性能的同時(shí)提高系統(tǒng)可靠性和功耗的需要，克服了PC架構(gòu)方式對(duì)資源浪費(fèi)又無(wú)法保證其穩(wěn)定性的巨大缺陷。

4結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和現(xiàn)代化管理手段的不斷進(jìn)步,對(duì)小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、工業(yè)園區(qū)等區(qū)域的管理要求越來(lái)越先進(jìn)。舊的管理模式已經(jīng)不適應(yīng)信息社會(huì)發(fā)展的需求。還有開車盜竊現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，小區(qū)各種各樣車輛安全事故的發(fā)生，最直接的原因即在落后的管理方式，因此，需要利用先進(jìn)的科技產(chǎn)品和手段來(lái)完善管理。

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