地下停车场灯光导引系统研发

发布时间：2017-05-06 14:18

  本文关键词：地下停车场灯光导引系统研发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济的增长,我国汽车保有量也在迅速增加,据交管部统计,截止2015年12月,我国汽车保有量已突破1.72亿辆,保有量已经仅次于美国,成为全球第二。伴随着车辆增加而来的是停车问题。特别对于一些大型公共建筑或大型生活小区,其地下停车场面积庞大,甚至包含数千个停车位,如何高效地导引使得车主方便快捷地停车成为了一个值得研究的问题。本文综合考虑停车、导引和能耗等因素,结合停车场管理技术和物联网技术,设计与实现了一套地下停车场灯光导引系统,主要包括车辆出入库路径优化算法、系统硬件部分研制与构建和管理软件研发三大部分,具体工作如下：首先,针对地下停车场灯光导引系统的需求,设计了基于物联网技术的系统方案。研发了灯光导引网络节点和灯具控制器,搭建了整个停车场的灯光导引系统。其中系统硬件设备为实现地下停车场灯光导引功能的直接工具,主要包含车牌识别与道闸、灯光导引网络节点、灯具控制器、车位检测器和灯光导引显示屏。车牌识别与道闸主要实现车辆进出时的车牌识别与进出控制；灯光导引网络节点为控制信号传输的枢纽,接收上位机信号并转发；灯具控制器为现场灯具开关的直接控制设备；车位检测器实时检测车位状态；灯光导引显示屏放置在停车场内的交叉路口处,当车辆过多时用以指引。其次,根据最短路径和能耗最小原则,提出了停车的路径优化算法。该路径最优算法采用蚁群算法,用于计算出入口至每个车位的最优路径；在此基础上,针对地下停车场的特殊路况,进行了弯道取直优化与转弯次数优化,加快了收敛速度,使得输出距离最短且转弯次数最少的最优路径。最后,研发了地下停车场灯光导引管理软件。地下停车场灯光导引管理软件基于C/S架构,采用C#语言编写,是整个灯光导引系统的核心。它将通过优化算法计算出的最优路径以及车辆的基本信息存至数据库,当车辆进入时,软件自动访问数据库,向现场的硬件设备发送控制指令,实现对应路径中的灯光导引；当车辆离开时,车位检测器状态变动,并传输至上位机,上位机经过处理后再次发送控制指令,导引车辆离开。本文研制的地下停车场灯光导引系统不仅可以管理车辆,而且可使车辆方便快捷地行驶至车位,节约时间与化石燃料；同时在无车辆行驶时,可关闭车道照明灯具,节约了电能消耗,为研制高效的停车场管理系统提供了新思路。
【关键词】：停车管理 灯光导引系统 路径优化 蚁群算法
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.71
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 选题背景10-11
• 1.2 国内外发展现状11-12
• 1.3 课题主要研究内容12-13
• 1.4 论文章节结构13-14
• 第二章 地下停车场灯光导引系统方案设计14-20
• 2.1 设计背景14
• 2.2 系统需求分析14-15
• 2.3 系统方案设计15-18
• 2.3.1 系统结构设计15-17
• 2.3.2 系统硬件设计17-18
• 2.3.3 系统软件设计18
• 2.4 系统流程18-19
• 2.5 小结19-20
• 第三章 路径优化算法选择与验证20-32
• 3.1 路径优化算法需求分析20
• 3.2 路径优化算法选择20-22
• 3.2.1 遗传算法20
• 3.2.2 Dijkstra算法20-21
• 3.2.3 蚁群算法21
• 3.2.4 算法比较选择21-22
• 3.3 算法优化22-26
• 3.3.1 弯道取直优化22-24
• 3.3.2 转弯次数优化24-26
• 3.4 算法流程26
• 3.5 算法验证26-30
• 3.5.1 停车场建模27-28
• 3.5.2 仿真验证28-30
• 3.6 小结30-32
• 第四章 系统硬件设计实现32-50
• 4.1 硬件需求分析32
• 4.2 网络节点硬件设计32-37
• 4.2.1 微控制器模块设计32-33
• 4.2.2 RS-485通信模块设计33-34
• 4.2.3 433MHz无线通信模块设计34-35
• 4.2.4 指示灯模块设计35-36
• 4.2.5 电源模块设计36
• 4.2.6 PCB设计36-37
• 4.3 灯具控制器硬件设计37-39
• 4.3.1 继电器模块设计37-38
• 4.3.2 PCB设计38-39
• 4.4 通信协议设定39-43
• 4.4.1 上位机与一级节点间通信协议39-41
• 4.4.2 现场硬件设备间通信协议41-43
• 4.5 嵌入式软件设计43-47
• 4.5.1 一级网络节点软件设计43-46
• 4.5.2 二级网络节点软件设计46-47
• 4.5.3 灯具控制器的软件设计47
• 4.6 硬件性能测试47-48
• 4.7 小结48-50
• 第五章 管理软件设计实现50-66
• 5.1 软件框架搭建50
• 5.2 软件开发平台及运行环境50-52
• 5.2.1 C#概述51
• 5.2.2 开发环境51
• 5.2.3 Microsoft SQL Server 2008数据库51-52
• 5.3 数据库设计与访问52-55
• 5.3.1 数据库设计52-54
• 5.3.2 数据库访问54-55
• 5.4 管理软件开发55-64
• 5.4.1 登录与主界面显示模块55-57
• 5.4.2 灯光导引显示模块57-58
• 5.4.3 固定车辆管理模块58-59
• 5.4.4 临时车辆管理模块59-62
• 5.4.5 与下位机数据交互模块62-63
• 5.4.6 数据库维护模块63-64
• 5.4.7 系统管理模块64
• 5.4.8 帮助模块64
• 5.5 系统运行测试64-65
• 5.6 小结65-66
• 第六章 总结与展望66-68
• 6.1 总结66
• 6.2 展望66-68
• 参考文献68-72
• 致谢72-73
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 贝晶晶;;基于射频通信技术的停车库智能管理系统[J];信息技术与信息化;2015年01期

2 姚庆梅;牟洵;贾燕;赵国玉;张辉;;地下车库灯光智能控制系统[J];科学技术与工程;2014年14期

3 陈鲁;王涛;赵乾;;地下车库灯光导航系统的设计与实现[J];信息技术与信息化;2014年01期

4 李快快;张东;;一种433MHz无线传感器网络的设计与应用[J];信息技术;2014年01期

5 张运诗;仲兆准;钟胜奎;谢光伟;;基于Visual Studio 2010的员工信息数据库设计和实现[J];电脑知识与技术;2013年28期

6 吴若伟;楼佩煌;;基于Dijkstra算法的大型停车场最优泊车路径规划[J];工业控制计算机;2013年05期

7 袁静;;解决最优停车位问题的改进蚁群算法[J];计算机与数字工程;2013年03期

8 刘杰;章韵;陈建新;;利用433MHz射频通信技术实现智能家居系统[J];计算机应用;2012年S2期

9 闫旭;;浅谈SQL Server数据库的特点和基本功能[J];价值工程;2012年22期

10 冷亮;杜庆东;;基于遗传算法解决车辆最优路径诱导问题[J];信息通信;2012年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘传领;基于势场法和遗传算法的机器人路径规划技术研究[D];南京理工大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈鲁;基于物联网技术的智能车库管理系统[D];山东建筑大学;2014年

2 王慧敏;城市停车诱导系统设计[D];南京信息工程大学;2014年

3 李婕;基于STM32的无线视频监控智能小车设计[D];兰州理工大学;2014年

4 赵崧淞;区域停车诱导系统诱导标志布局及设计[D];北京交通大学;2014年

5 吴仙娣;基于C#的房屋中介管理系统的设计与实现[D];厦门大学;2014年

6 李坤;智能停车场车位检测与泊位诱导系统研究与设计[D];中国科学院大学(工程管理与信息技术学院);2013年

7 董洁雯;粒子群算法在大型停车场车位诱导中的研究与应用[D];吉林大学;2013年

8 陈耀;城市停车诱导信息系统[D];浙江大学;2013年

9 孟丽华;基于STM32F4的RS485通讯管理机的研究[D];河北工业大学;2012年

10 王光;基于C#的监控组态软件开发[D];哈尔滨工业大学;2012年

  本文关键词：地下停车场灯光导引系统研发，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：348572