搜車位小區(qū)空閑車位分時出租系統(tǒng)

“搜車位”小區(qū)空閑車位分時出租系統(tǒng)【摘要】眾所周知，如今中國私家車擁有量已到了道路隨時有可能癱瘓的地步，停車難的問題也隨之顯現(xiàn)。在工作日各小區(qū)已經(jīng)賣出的車位長時間空閑，如果能夠進行暫時出租，起到分時收益的效果，既能夠緩解城市停車難現(xiàn)狀，還能為車位主人獲取經(jīng)濟效益，緩解占車位等產(chǎn)生的矛盾。本項目“搜車位”系統(tǒng)便是基于上述想法設計的一套小區(qū)停車位分時出租系統(tǒng)，所有的車主將被分為綠、黃、紅三類：（1）綠色用戶：已經(jīng)買下車位的車主，有出行時間，在此期間可以將車位出租給后兩類用戶（2）黃色用戶：小區(qū)業(yè)主，但無私有車位。（3）紅色用戶：非小區(qū)業(yè)主。三類車主在進出小區(qū)時通過小區(qū)門禁的大頻率RFID模塊（類似于高速公路的ETC），模塊識別裝在汽車上的射頻卡后，便可讀取卡內(nèi)信息，為車主打開閘道門，并匹配出相應的出租方案發(fā)送到車主手機。目前項目已完成基礎數(shù)據(jù)庫的建立，包括分類用戶卡號、個人信息、車位gps位置等，并模擬小區(qū)場景利用Arduino制作了一套門禁系統(tǒng)，能同服務器端進行數(shù)據(jù)通訊。有了這套系統(tǒng)，將來停車難的現(xiàn)狀將會得到緩解，同時也能為居民、物業(yè)及小區(qū)周邊的商業(yè)等帶來持續(xù)收益，可謂一舉多得?！娟P鍵詞】搜車位；空閑車位分時出租；Arduino單片機；串口通訊；數(shù)據(jù)庫【正文】一、研究背景：在現(xiàn)如今私家車普及程度極高的年代，開車出門是否能夠找到停車位是一個所有車主正面對的“老大難”問題。我本人就經(jīng)常遇見這樣的情況，每當全家駕車外出游玩，當經(jīng)由某一個店鋪想要停車購物時，常常因為沒有地方停車而放棄購物，失望而歸。而商鋪周邊的公共停車場往往是滿載，而周邊的小區(qū)，就拿我所住的小區(qū)而言，如果正值上班時期或某些業(yè)主回家較晚，往往有很多的空閑車位。因而如果可以將空閑車位出租，起到分時效益，對于出租者、租賃者、物業(yè)無疑來說，都會受益。前期，我曾設計過一套單用小頻率RFID讀卡器進行刷卡認證的程序與系統(tǒng)，三類車主在進出小區(qū)時是進行統(tǒng)一的刷卡認證，由刷卡機打印出具體租借方案，在刷卡機旁的工作人員處進行付費和收費。后來，經(jīng)過大范圍的市場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)許多小區(qū)都是緊挨馬路所建，如果每一位需要停車的車主，都必須在進入小區(qū)時進行刷卡、等待認證、等待匹配結(jié)果、等待系統(tǒng)票據(jù)、繼而得到放行的話，那么小區(qū)門前的道路一定會面臨癱瘓，進一步我對該設想進行了改進。二、方案設計根據(jù)以上所面臨的問題，我受到了高速公路上ETC系統(tǒng)的啟發(fā)，將本來需要刷卡認證收費打印票據(jù)的門禁系統(tǒng)的許多工作放在網(wǎng)絡上完成。將原本小頻率的RFID射頻模塊改為了大頻率的模塊實現(xiàn)近距離無線傳輸，改良后，車輛不需要刷卡進入小區(qū)，只需要保持較低的車速直接通過小區(qū)門禁。所有的車主將被分為綠、黃、紅三類：（1）綠色用戶：已經(jīng)買下車位的車主，有出行時間，在此期間可以將車位出租給后兩類用戶（2）黃色用戶：小區(qū)業(yè)主，但無私有車位。（3）紅色用戶：非小區(qū)業(yè)主。圖1-1小區(qū)車位出租系統(tǒng)用戶登錄界面圖1-2小區(qū)車位出租系統(tǒng)“車位租賃表”其中租賃車位的車主需要在線填寫“車位租賃表”（手動或自動）輸入當前GPS數(shù)據(jù)，點擊“周邊空閑車位顯示”按鈕，系統(tǒng)便會自動匹配出周邊可用于出租的最近車位。車主自主選擇可用車位，填寫信息，并確認在線提交。稍后，系統(tǒng)便會發(fā)送短信引導車主停泊車輛。圖1-3小區(qū)車位出租系統(tǒng)“車位出租表”當日有出行時間的車位主，在出行前需填寫“車位出租表”，填寫出行時間等信息，并確認在線提交，等待后兩類車主的租賃?？色@得租賃所得費用的百分比提成。系統(tǒng)使用過程中，預約車輛進入在線預約停車小區(qū)，射頻掃描搭載在車上的射頻卡，認證后打開閘道門放行。同時在線停車行為確認，并且自動扣除賬戶余額進入車位主人帳戶。圖1-4小區(qū)車位出租系統(tǒng)模擬裝置圖經(jīng)調(diào)查目前市面上還未出現(xiàn)有類似于本項目的營業(yè)類系統(tǒng)。因此本套系統(tǒng)的創(chuàng)新點就在于：它可以實現(xiàn)小區(qū)內(nèi)空閑車位的實時監(jiān)測，并且可以實現(xiàn)快速出租的功能，在最大程度上將小區(qū)車位的利用率提升到最大，起到分時收益的效果。它設計的收費盈利模式對于出借方、租賃方、物業(yè)方都是有利的，各取所需，起到雙贏、共贏的目的。它對于小區(qū)周邊的商業(yè)起到招攬顧客的作用，消費者不用再因為想購物卻苦于沒有停車位而放棄購物，對于商業(yè)有著不可或缺的促進效果。每一個可供租賃的車位都有唯一的GPS標識，為智能化城市提供大數(shù)據(jù)管理服務，還可進一步拓展至電動汽車充電樁租賃等新服務。圖1-5小區(qū)車位出租系統(tǒng)運行模式圖三、研究過程：本項目由于是一套完整的系統(tǒng)平臺，對于程序開發(fā)及硬件建設的要求相對較高。因此在課題研究中我們將研究重點放在了數(shù)據(jù)庫建設、各用戶界面的設計以及簡單外部硬件的數(shù)據(jù)通信上面，技術核心利用VS2013中的VB.NET結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫，再配以Arduino串口通訊控制硬件的方式。1.ACCESS數(shù)據(jù)庫及VB應用程序“搜車位”系統(tǒng)需要大量的用戶數(shù)據(jù)信息，我們利用高中信息課的知識結(jié)合數(shù)據(jù)庫及VB程序開發(fā)初步建立起基礎的系統(tǒng)框架。為了更好得利用VB.NET管理數(shù)據(jù)，我首先用微軟的Access建立了一套較為完備的虛擬數(shù)據(jù)庫。以上省略了各數(shù)據(jù)庫（車位信息表、當日停車信息表、臨時用戶信息表、用戶黑名單、用戶信息表等）的展示，上表顯示的是各數(shù)據(jù)庫之間關系圖，通過建立它，可以方便系統(tǒng)更好得處理各數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。通過查詢技術資料并在老師的幫助下，結(jié)合已有數(shù)據(jù)庫連接方法的資源，我完成了以下對于數(shù)據(jù)庫連接的程序。圖2-1Access數(shù)據(jù)庫各數(shù)據(jù)表關系圖ModuleModule1PublicCar_CStringAsString'數(shù)據(jù)庫連接字符串PublicAutumn_default_PagesizeAsInteger'記錄默認分頁大小PrivateAccess_PassWordAsString=""PrivateAccess_database_nameAsString="小區(qū)車位出租系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫.mdb"PublicSubFirstSet()DimPassWordAsString=""Car_CString="Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;DataSource="&System.Windows.Forms.Application.StartupPath&"\"&Access_database_name&";PersistSecurityInfo=false;JetOLEDB:DatabasePassword="&Access_PassWordEndSub圖2-2小區(qū)車位出租系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)管理主界面在使用VB將數(shù)據(jù)庫與其進行連接后，就可以在visualstudio中進行程序的編寫來實時操控數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)了。進一步豐富該系統(tǒng)我實現(xiàn)了用戶或車位的添加、刪除與修改，以及當日車輛進出各閘道等各類數(shù)據(jù)庫操作。圖2-3-1車位信息查詢界面圖2-3-2今日信息查詢界面圖2-3-3用戶信息查詢界面圖2-3-4用戶信息添加/刪除界面語法1：添加語句的書寫Dimcon=NewOleDbConnection(Car_CString)con.Open()語法1：添加語句的書寫Dimcon=NewOleDbConnection(Car_CString)con.Open()DimSqlAsStringSql="insertinto位置value內(nèi)容"Dimcmd=NewOleDbCommand(Sql,con)cmd.CommandText=Sqlcmd.Connection=conTrycmd.ExecuteNonQuery()MsgBox(對話框內(nèi)容)CatchexAsExceptionMsgBox(ex.Message)EndTry語法2：刪除語句的書寫Dimcon=NewOleDbConnection(Car_CString)con.Open()DimSqlAsStringSql="delete刪除內(nèi)容where限制條件"Dimcmd=NewOleDbCommand(Sql,con)cmd.CommandText=Sqlcmd.Connection=conTrycmd.ExecuteNonQuery()MsgBox(對話框內(nèi)容)CatchexAsExceptionMsgBox(ex.Message)EndTry語法3：查詢語句的書寫DimsqlAsStringsql="select內(nèi)容where限制條件"showdatagrid(sql,DataGridView1)//將查詢內(nèi)容顯示在DataGridView1中2.基于串口通訊的Arduino門禁系統(tǒng)除了數(shù)據(jù)界面部分，“搜車位”系統(tǒng)的建立更重要的一環(huán)是基于真實場景的各小區(qū)門禁管理，因此本項目的另一個研究重點是門禁系統(tǒng)與“搜車位”平臺的數(shù)據(jù)對接，這里考慮較為理想化的傳統(tǒng)RFID門禁系統(tǒng)。在實際使用中結(jié)合各小區(qū)實際，可能需要進一步開發(fā)門衛(wèi)手持式的門禁刷卡認證裝置。圖2-4基于Arduino控制的模擬門禁系統(tǒng)本門禁系統(tǒng)裝置的模型如上圖所示，裝置輸入部分包括RFID讀寫模塊、應急按鈕模塊，輸出部分包含指示燈、顯示屏、門禁桿機構(gòu)，控制部分使用便于建議硬件開發(fā)的ArduinoUno開源控制板，各關鍵裝置及控制方式說明如下：（1）RFID模塊圖2-5-1arduino控制板圖2-5-2RFID讀寫模塊#include<RFID.h>#include<SPI.h>RFIDrfid(10,A1);//D10--SS引腳、D5--讀卡器RST引腳MOSI-11MISO-12SCK-13voidsetup(){Serial.begin(9600);SPI.begin();rfid.init();#include<RFID.h>#include<SPI.h>RFIDrfid(10,A1);//D10--SS引腳、D5--讀卡器RST引腳MOSI-11MISO-12SCK-13voidsetup(){Serial.begin(9600);SPI.begin();rfid.init();}voidloop(){//找卡if(rfid.isCard()){//讀取卡序列號if(rfid.readCardSerial()){Serial.print(rfid.serNum[0],HEX);//按符號位依次發(fā)送卡號}rfid.selectTag(rfid.serNum);//選卡，可返回卡容量（鎖定卡片，防止多數(shù)讀?。﹔fid.halt();}（2）LED數(shù)碼管模塊圖2-6max7219數(shù)碼管模塊#include<LedControl.h>LedControllc=LedControl(6,4,5,1);#include<LedControl.h>LedControllc=LedControl(6,4,5,1);//單個max7219控制數(shù)碼管接6、4、5接口lc.shutdown(0,false);lc.setIntensity(0,4);//數(shù)碼管亮度調(diào)節(jié)lc.clearDisplay(0);//清屏i=9;j=1;lc.setDigit(0,0,i,false);//顯示初始車位19個lc.setDigit(0,1,j,false);（3）舵機圖2-7舵機控制門禁桿為示意對進出車輛的控制，模型中使用了舵機進行簡易的伺服電機控制門禁桿的起落，模擬出真實場景的逼真效果。實際應用時則根據(jù)具體門禁系統(tǒng)另行控制，本項目設計的舵機控制相關程度代碼如下：#include<Servo.h>#include<Servo.h>//舵機庫文件Servomyservo;//創(chuàng)建實例myservo.attach(9);//定義9號pwm接口控制myservo.write(1);//舵機動作(升起)delay(2500);myservo.write(89);//舵機動作(落下)（4）arduino與電腦完成串口通訊除了下位機Arduino部分的代碼，模型通過通信線直接連接的方式，采用串口通信傳輸門禁系統(tǒng)與“搜車位”服務器端的數(shù)據(jù)，實際使用時可采用手機或計算機網(wǎng)絡進行通信。具體上位機PC端串口通信的代碼如下：'SerialPort1.PortName=COMX'SerialPort1.PortName=COMX'計算機串口設置X，是串口號?？梢允褂孟铝辛斜砜蜻x擇。SerialPort1.BaudRate=9600'波特率設置SerialPort1.DataBits=8'數(shù)據(jù)位設置SerialPort1.StopBits=IO.Ports.StopBits.One'停止位設置SerialPort1.Encoding=System.Text.Encoding.UTF8SerialPort1.DtrEnable=TrueSerialPort1.ReadTimeout=500'超時時間SerialPort1.NewLine=vbCrLf'行結(jié)束符合。。。。。。'接收數(shù)據(jù)PrivateSubSp_Receiving(ByValsenderAsObject,ByValeAsEventArgs)DimstrIncomingAsStringTryComtxt.Text=Str(Val(Comtxt.Text)+SerialPort1.BytesToRead)IfSerialPort1.BytesToRead>0ThenThreading.Thread.Sleep(100)'添加的延時strIncoming=SerialPort1.ReadExisting.ToString'讀取緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)SerialPort1.DiscardInBuffer()Comtxt.Text=strIncoming//接收數(shù)據(jù)放入文本框中EndIfCatchexAsExceptionMessageBox.Show(ex.Message)EndTry。。。。。。EndIfCatchexAsExceptionMessageBox.Show(ex.Message)EndTry。。。。。。四、小結(jié)及展望通過本項目的探究我們初步實現(xiàn)了“搜車位”系統(tǒng)的基本功能，能夠做到添加分類用戶、管理車位信息、生成車位預約請求等，同時也利用模型模擬真實的停車場景。隨著系統(tǒng)用戶數(shù)量的增加，更多綠色車主可在外出時間將車位出租，獲得出借費，而黃、紅車主臨時停車需要也會愿意暫借車位支付一定費用，有互利作用，可行性高，有效改善小區(qū)及周邊車位緊張的狀況。另一方面，有了停車位資源，可以進一步促