智能停车管理系统在校园网络环境中的应用案例解析

系统概述 

随着学校的建设和发展,学校规模和对外交流合作的扩大,进出学校车辆人员的增加给校园管理,特别是校园大门的进出管理带来了巨大的压力。 随着我国智能交通和停车场(图书馆)技术和管理规范的不断发展,利用最新的技术成果和现代技术产品解决上述车辆进出管理中遇到的问题,用智能手段取代传统的手动操作模式已成为可能和未来的发展方向。

现代智能停车管理系统包括出入口控制、智能门、自动收费/POS综合普通智能卡、RFID远程智能卡和条码纸票的双重便利为停车管理提供了高度智能化、人性化的综合服务平台。

针对高校车辆进出管理的现状和需求,以及高校整体网络环境和数字校园环境,为高校车辆进出智能管理系统提供了完整的解决方案。 

本系统由两个子系统组成,涉及网络和硬件环境: 

1.车辆进出管理系统 

2、WEB在线注册和数据同步系统(车辆访问管理网络系统)

系统特点 

该系统将是智能停车管理系统RFID是远距离射频识别技术的结合RFID技术在智能停车管理系统中的成功应用。 

从业务处理逻辑、实现模式到未来功能扩展,充分考虑本系统与当前数字校园下的管理信息系统和平台的对接,充分满足学校的多方向需求。
 
充分利用学校当前的信息资源和网络资源,建立独立的专网,同时满足数据交互和资源共享的需要。

总体设计系统 

根据施工方的要求,车辆进出管理系统是各校门的车辆进出管理系统。系统完成后能否满足施工方的要求,直接体现在各校门系统的管理功能是否满足施工方对各校门的功能定位,包括以下几点:

固定车辆
使用内部和授权车辆(含贵宾车辆)RFID远程无源智能感应卡进出。 

智能卡包括:内部员工卡、优惠卡、学生卡。内部员工卡根据是否住在学校分为不同的收费类型。
固定车辆远程读卡进出时,LED信息显示安监督智能卡的合法使用,信息显示屏同时显示进场车辆的注册车牌号。 

临时车辆 
学校有大量的外来临时车辆,管理外来临时车辆是建设者建设该系统的重要目的之一。由于校园管理的需要,一些校门只能进出临时车辆,临时车辆只能从指定校门支付费用。如此复杂的管理功能是临时的ID因此,该系统使用条形码纸票。除了通常的进入日期和时间外,纸票上还应提供指定的出门提示信息。 

临时车辆从出票机(或保安协助)取票进入。LED中文显示和语音提示车辆只能从学校门口支付。 

学校有六个校门,其中一个只能出入,所以是五进六出的大型车辆进出管理系统。

系统功能设计 

系统功能包括车辆进出管理系统的基本功能要求,如入口控制功能、出口控制功能、中央控制和管理功能。同时,系统功能还可以兼容校园网校园卡的管理要求。

a.)校园卡集成要求: 
1.在硬件设备上,进出校门时,出入口控制器可以识别校园IC卡; 
2.在车辆进出管理系统中使用B/S架构,其管理模块通过提供协议标准来满足信息门户的集成要求; 
3.系统可以满足实现校园卡黑白名单同步机制。 

b.)车辆管理系统与校园网络集成:多校门车辆管理系统是一个整体,与校园网络同步。
车辆访问管理系统本身不负责固定用户的注册和编辑。所有具有合法身份的固定用户信息都将通过一卡通网络的第三方代理服务器自动更新。合法通过的用户身份注册将基于统一的身份认证平台和校园信息门户,减少工作流程和相关环节。 

结构设计系统 

车辆访问管理系统包括五个增强的一进一出口系统和一个出口系统,共六个计算机管理收费终端和一个中央控制和管理服务器。这是一个分布式车辆管理系统,即每个学校的车辆访问管理设备可以独立工作,独立完成数据收集、存储、处理和控制功能。

计算机管理收费终端通过光缆接入车辆进出管理专用服务器。车辆进出管理专用服务器是整个车辆进出管理系统的管理和控制中心。服务器由中央管理单位、数据库系统、中央管理执行设备等组成。

在本方案中,由于车辆访问管理系统本身不负责固定用户的注册和编辑,服务器端不包括车辆身份代码信息授权设备,如IC发行远程智能卡的设备。

车辆出入管理系统通过第三方代理服务器与车辆出入管理系统的数据同步。

网络及硬件环境设计 

考虑到目前校园网络和一卡通网络的网络环境和网络流量负荷的需求,我们为停车管理系统建立了单独的网络,以避免增加校园网络和一卡通网络的网络流量负担。 

对于车辆访问管理系统服务器,由于与一卡通背景的数据交互需求,我们增加了一卡通第三方代理服务器,在第三方代理服务器上配置了双网卡,实现了一卡通专用网络与系统专用网络的连接。服务器本身也开关的功能。

同时,在一卡通第三方代理服务器上运行WEB服务,本方案涉及的服务WEB查询和在线注册系统线注册系统。通过分配的一卡通专网地址,制作NAT校园网公众用户转换后访问。 

车辆出入管理系统拓扑图    

系统拓扑图

如图所示:我们在每个校门信息点的接入处安排一个交换机,从系统网络中的光纤接入交换机,然后通过百兆网络接入终端车辆进出管理系统工作站。通过双网卡的一卡通第三方代理服务器完成与一卡通核心数据库的交换信息。

物理连接 
专用网络的主干从监控中心引出,核心交换机和服务器放置在监控中心。利用当前校园网络的主干光纤进行延续,使专用网络网络能够到达各校门的信息点。各学校信息点的接入点放置在各学校的传输室。

机柜部署 
在这个系统中,我们配置了专属42U2台标准机柜DELLPCServer作为二套子系统的运行服务器。 

网络应急处理 
专网故障无法通信时,应急处理措施如下:
 
车辆通行:8000多份通行白名单可存放在道闸控制机上,35000多份流水记录可存放在离线控制机上,可满足一段时间内车辆通行需要。此外,道闸可以通过人工干预控制开关,临时增加的车辆可以通过临时发卡或人工干预实现同行。
 
车辆进出管理系统 

下图为车辆出入管理系统整体设计系统图: 

车辆出入管理系统整体设计系统图


从上图可以看出,整个车辆进出管理系统有四种设备配置。 

一、双车道出入口分离一进一出系统,远程读卡,LED信息显示屏、计算机管理终端,无临时车辆收费功能,无岗位厅。
 
2.自行车道出口系统,专用临时车收费出口,设收费岗厅。 

三、双车道出入口分离一进一出系统,远程读卡,LED信息显示屏、双向栅栏杆门、计算机管理终端,无临时车辆收费功能,无岗位厅。
 
四、双车道出入口一进一出系统,通道中间设有安全岛,远程读卡,LED信息显示屏、双向栅栏杆门、计算机管理终端、临时车辆收费功能、安全岛上的岗厅。 

入口控制设备 

入口控制设备包括入口控制器、大门、远程读卡系统LED信息显示屏、图像捕捉设备、车辆检测设备。 

入口控制设备的原理框图如下图所示。 

 入口控制设备的原理框图

RFID应用射频识别系统 

射频识别(RFID)作为一种快速、实时、准确地收集和处理信息的高科技技术,被公认为21世纪十大重要技术之一,在生产、销售和流通领域具有广阔的应用前景。

RFID该系统是一种自动识别技术,利用感应、无线电波或微波能量进行非接触双向通信,实现信息获取和数据交换。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,无需人工干预。

在这个系统中,所有固定车辆都通过RFID通过系统的安装、调试和运行,运行,完成了车辆身份的远程不停车识别。RFID技术在停车管理系统中的应用有了的应用,积累了更多的经验教训,主要体现在以下几点:
 
由于RFID远程阅读头天线的方向性要求较高,因此,车辆进出通道应尽可能规范。 

在读头位置和方向不能保证智能卡正常读取的情况下,尽量减速。 

RFID远程读卡系统易受大雨影响。 

RFID远程读卡系统易受移动通信基站干扰,应尽量避免。 

在安装和调试过程中,应注意避免进出口读卡器之间的相互干扰。

系统功能 

整个系统功能 
没内部和授权车辆程无源智能感应卡和授权车辆(含贵宾车辆)IC刷卡进出校园。 
当车辆进出任何校门时,捕捉摄像机都会自动捕捉车辆图像,并对进出车辆图像进行比较。
计算机管理终端可以同时监控多个进出车辆的动态图像。 
计算机管理终端可以设置收费标准或打印统计报表。 

出口控制设备 

出口控制设备包括出口控制器、大门、远程读卡系统、图像捕捉设备、车辆检测设备。 
如下图所示: 

出口控制设备的原理框图

系统中的所有进出场数据、图像信息和IC卡和远程智能卡的相关数据存储在车辆访问管理系统的特殊服务器中。计算机管理终端不注册和编辑固定用户卡。所有用户数据都来自校园网络的用户卡数据库。 

除了显示入口车辆的注册车牌号外,学校入口处的信息显示屏还可以根据需要显示欢迎、警告、禁止等信息,学校管理部门可以根据需要更改内容。 

车辆身份管理:车辆进出管理系统专用服务器通过校园一卡通网络的第三方代理服务器同步获取车辆内部和授权的档案。
 
车辆信息阅读:内部和授权车辆RFID远距离读卡器读取车辆携带的远距离无源智能感应卡(电子标签)。没有远距离卡的内部车辆通过校园IC卡在出入口控制器上刷卡阅读,通过比较车辆进出专用服务器中的用户数据,完成车辆身份的权限确认。
 
对于临时车辆,在入口控制机出票机自动取票的同时完成阅读。 

临时车辆取票:临时车辆进入时触发地感线圈LED显示和语音会提示车主请取票。此时,车主可按下控制面板上的取票按钮,出票机打印纸票;取票后,LED请开车进入停车场,请从显示屏和语音提示车主XX校门出场。
 
在取票进场的模式下,如果没有车,将无法取票,防止人恶意偷纸票;同时,如果车主取票后没有进场,纸票将被视为无效票。 
信息记录:阅读远程卡,IC系统同步自动记录入场时间、入场地点、车辆信息和车主身份。 

车辆出入管理专用服务器的中央控制和管理功能 
车辆出入管理系统专用服务器通过校园一卡通网的第三方代理服务器同步获取车辆内部和授权的档案。 

IC校园一卡通专网完成了卡授权发行、数据变更、挂失/解除挂失、退卡、清空回收等管理功能。 
管理功能:车辆进出管理系统专用服务器可根据卡号、纸票号、时间、日期、周、月、年等参数自动统计查询数据。客户端可以管理,客户端可以通过授权单独操作单个模块。 

系统与数字校园平台、一卡通对接功能 
卡信息与车辆进出管理系统的数据同步。 
共享数据库平台中的共享信息与车辆进出管理系统的数据同步。 

基于统一身份认证平台开发的车辆WEB整合后在校园一卡通信息门户运行的在线注册系统。 
车辆进出的WEB在线查询功能。基于统一的身份认证平台和信息门户实现,非授权用户只能查询自己的信息,授权用户可以查询所有用户的进出学校记录信息。 

WEB在线注册和数据同步系统 

建设目标 
传统的车辆进出管理系统,车辆通行名单信息通过手动注册或手动批量进口到车辆进出控制器,即车辆进出管理系统管理员需要手动获取注册用户的注册信息,包括通行卡信息,然后将卡信息注册到每个学校的进出控制器。系统要求与校园卡兼容,远距离RFID卡、校园卡有变更(卡丢失、更换新卡)的可能性,当卡丢失或更换行为时,传统模式不能及时通知各门车辆出入口控制器。因此,按照传统模式,注册过程将成为系统运行的瓶颈。

由于数字校园的应用已经初具规模,一卡通及相关身份信息可以基于数字校园相关身份信息可以实时交互,学校师生养成了在信息门户上查询获取相关信息(如图书借阅信息、宿舍用电信息、门禁考勤信息)的良好习惯,在用户登录门户的过程中,经过统一身份认证平台的严格验证,确保用户的独特性和合法性。因此,在这个系统中,我们规划了一套基于三个数字校园平台(共享数据库、信息门户、统一身份认证系统)的车辆WEB在线注册系统,实现便捷的车辆通行注册功能,解决系统运行瓶颈。因此,在这个系统中,我们规划了一套基于三个数字校园平台(共享数据库、信息门户、统一身份认证系统)的车辆WEB在线注册系统,实现便捷的车辆通行注册功能,解决系统运行瓶颈。

系统功能设计 

整个系统由四个功能模块组成,包括认证功能模块组成,WEB在线注册部分和门户显示部分。

如下图所示:功能结构图: 

车辆WEB在线注册及数据同步系统

认证接入功能结构图
系统认证接入功能包括卡认证识别接入WEB认证接入两部分。

卡认证识别接入
在车辆通行过程中,注册的师生可以通过出入口控制器RFID远程读头读智能卡,实现身份识别。
存储在出入口控制器上的注册卡信息的卡序列号。在刷卡验证过程中,判断该卡是否在控制器的白名单中。如果卡丢失或更新,将更换序列号。

WEB认证接入 

学校统一身份认证平台采用SUNIdentityServer作为认证服务器,DirectoryServer作为用户数据存储的目录服务器,它为校园内的多个系统提供了统一的身份识别(SSO)工作。 

学校目前统一身份认证平台的认证识别示意如下: 

统一身份认证平台的认证识别示意图    
统一身份认证平台认证识别示意图

本系统的WEB接入部分将被替换IDS实现无缝认证集成的认证接口模式。 

数据同步服务 

数据同步服务包括卡数据变更监控、身份数据变更监控、卡数据同步、身份数据同步、数据分配控制器和数据收集服务。
卡数据变更监控和身份数据变更监控用于监控敏感信息的变化。当信息发生变化时,通过同步服务更新系统中的数据库数据,并通过数据下载功能更新远程车辆出入口控制器中的信息。数据收集服务用于收集交通信息和提供WEB查询分析统计用途。

WEB在线注册 

WEB在线注册功能用于校园教师、学生和用户在线提交车辆交通信息。由于系统在同步过程中包含卡信息,用户提交申请过程通过实名认证,用户可以直接在线完成交通注册。 

在线注册系统分为三请信息提交、申请信息审核和审核信息下放三个部分。

门户展现
主要实现用户在校园网上实时查询车辆进出记录和注册车辆信息,查询可根据校门、学生编号、进出日期、姓名﹑部门、单位、车牌号码,然后配合起始和结束日期作为查询条件;人员信息可以显示照片信息,照片数据可以从一卡通照片库中收集。普通用户只能查询他们的车辆访问记录。

本文来源:rfid世界网