研究并分析智能停车系统内部算法(附件)【字数：11647】
摘 要本文分析了智能停车系统内部算法中基于RFID技术的二进制树算法。随着时代的发展和生活水平的进步，停车难的问题越来越严重，当前的停车管理技术还不到位，因此为了解决这类问题，提高停车的效率，保证交通方便，研究智能停车系统内部算法是非常有意义的。本文分别介绍了RFID原理和Zigbee技术的工作原理、技术特点、应用场景。本文重点分析了RFID技术，现在RFID技术发展的非常快，很多机构都在研究它。它通过射频信号进行非接触式的双向数据通信，从而达到自动识别的目的。在RFID各种算法中，二进制树算法因为它识别应答器的确定性，成为了应用最广泛的一种。本文对二进制树防碰撞算法的 3种理论基本算法，动态算法，退避式算法进行了分析与比较。通过对二进制树算法的研究，提升了自己分析问题、解决问题的能力。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景和意义 1
1.2国内外研究现状 1
第二章 基于ZigBee技术和RFID原理的智能停车系统 3
2.1ZigBee技术 3
2.1.1ZigBee的通信原理 3
2.1.2ZigBee应用场景 4
2.2RFID原理 4
2.2.1RFID原理及组成结构 4
2.2.2RFID数据检验方法 5
2.3二进制算法 5
2.3.1二进制树防碰撞算法 6
2.3.2基本二进制树算法 6
2.3.3动态二进制树算法 9
2.3.4退避式二进制树算法 10
第三章 智能停车系统内部算法总结 12
结束语 13
致 谢 14
参考文献 15
第一章 绪论
1.1研究背景和意义
智能停车场系统，是现代化、智能化、自动化收费的系统，是将停车场用计算机管理的一体化的高科技产品。它的载体是感应卡IC卡或ID卡，通过感应卡记录车辆进出的信息，这是基于ZigBee技术实现的。后对其信息通过运算、传送后用字符、语音播报等转化成人工 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
能识别的信号，实现车辆收费管理等目的是基于RFID原理实现的[1]。这种系统有助于企业、政府等对于车辆进出进行现代化的智能管理，不仅加强了管理力度，还提高了公司的形象。
现阶段，我国智能化的停车场还没有真正发展起来，总体水平还比较落后，程度普遍都不高，整个停车场的运营效率也比较低。虽然有些大城市的繁华中心地区采用了智能化的停车管理系统，但是大部分中小城市的智能停车系统还没有建立起来。这些停车场还是比较重视收费的功能，管理这一方面基本是靠人工完成的，所以会导致停车场秩序差，最后大家还要排队给钱浪费时间多。
不完善的智能停车场系统，会导致驾驶员很难找到合适的停车场与停车位，进入停车场后停车、取车浪费时间太多，而且取车时很容易会迷路找不到自己的车位。随着消费水平不断的上升，人们的出行次数也开始不断增加，现在私家车也比较增多，停车位就更难寻找了。而且许多驾车员还对自己出行的目的地不熟悉，需要依靠交通导航指挥。另外，因为是第一次来到这个停车场，所以不能及时找到有效的、合适的停车位。
所以，完善智能停车场系统，不仅可以节省大家的时间，还可以提高整个停车场的利用率。同时，这也会使停车场内部的交通更加有序和畅通，使停车场加速运转，整个交通系统的效率不断提高。
1.2国内外研究现状
在国外，一些国家已经较早的开始研究并应用起了智能停车场系统，技术水平比国内的要高出许多，包含很多功能性。70年代初，德国就建立了世界上最早的智能停车系统。1973年，日本也开始建立停车诱导系统，它可以向驾驶员提供的很多智能信息包括停车场的位置、总车位数、使用状况等。随着智能停车系统的不断发展，到70年代末，英国也开始建立，其后其他欧洲国家也逐渐开始采用智能停车系统。80年代末，全世界投入使用的智能停车系统多达50多个。
1986年，在德国科隆市，建立了一个将这城市中心分为4个区域的智能停车系统。该系统包括2个停车换乘设施，加上30多个大型停车场，基本覆盖了整个中心区域，还有18000多个左右的停车位和170多个左右的方向指示牌，更加方便驾驶员快速找到停车位。该市交通监控管理中心统一管理这一大型智能停车场的数据共享，可以集中查询信息，还建立了综合数据库就更方便了。此系统在运营情况是一大成功的案例，而且在实施效果方面也很不错，所以这案例为其他城市建立停车诱导系统提供了一个成功的方法。
到90年代，日本的智能停车系统比德国的应用范围还要广阔，已经将40多个城市的交通管理引入了智能停车系统。在建立东京的智能停车系统之前他们就考虑到了很多问题因素，比如要解决路网控制、安全监控等等一系列的问题，因为它的强大所以被一致认为是日本第一个成功的案例。大阪的智能停车系统一共有3个私人停车场和6个公共停车场，还利用了可变信息板为驾驶员提供指路信息，它一共有三种信息：“关闭”“空闲”“满”。
美国第一个智能停车系统是在1996年建立的，这系统在圣保罗商业区建立后，总共覆盖了7个停车库和3个停车场，他们也像日本一样使用了多个可变信息的电子显示屏，来发布指路信息和停车位的占用情况，方便驾驶员找到正确的路线，还有40多个静止的方向指示牌来显示停车场的位置。然后总的计算机处理中心就负责数据的采集和传送诱导信息到电子显示屏，根据这些信息，驾驶员可以更快的到达其选择的停车场或停车库，为驾驶员减少了不少时间。
到如今，德国、日本、美国等发达国家更是投入了大量的资金、人力，来建设更好更智能化的停车管理系统，我们国家在这方面的技术虽然对比国外的比较缺乏和落后，但因为近年来交通秩序愈来愈混乱，为了缓解这些问题，也开始不停的研究智能停车系统。我国的学者丁远、柴思锋等人就提出了关于RFID原理在智能停车系统中的应用，比如车辆的自动识别和自动化收费，可以根据车辆的重量得知停车位的空闲数目，最后再加上卫星的全球定位，实现了车位的自动统计、车位引导、车位的管理和数据的共享等功能[2]。我国其他学者比如周丽丽、王涛等人对基于射频技术的智能停车场系统有一定的研究。研究对车辆的识别、收费智能化，对车辆信息采集管理可以利用红外通信技术，但有个缺点就是这个技术容易受到因素的干扰，比如地形和天气 [3]。
自2000年起，国内在智能泊车管理系统领域的研究不断深入，虽然和外国技术有异曲同工之处，但开始有了新的想法加入。2001年，北京第一个智能停车系统是在王府井商业区和交通枢纽建立起来的。北京的智能停车系统也开始慢慢发展起来了，它现在可以采集10个地下停车场，大约15000个车位的信息，也是通过电子显示屏来发布诱导信息，这样就可以给驾驶员提供快速，准确的交通信息。2002年，在上海黄浦区也成功建立了智能停车系统，整个系统管理30多个停车库，大约6000个车位，因为上海的拥挤，所以使用了六十多个可变信息板来提示信息，黄浦区中心区域的停车问题就此得到了很好的解决。近年来，广州、青岛和成都等城市也相继开始建立智能停车系统，也取得了一定的效果，大大改善了城市的交通，停车问题。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景和意义 1
1.2国内外研究现状 1
第二章 基于ZigBee技术和RFID原理的智能停车系统 3
2.1ZigBee技术 3
2.1.1ZigBee的通信原理 3
2.1.2ZigBee应用场景 4
2.2RFID原理 4
2.2.1RFID原理及组成结构 4
2.2.2RFID数据检验方法 5
2.3二进制算法 5
2.3.1二进制树防碰撞算法 6
2.3.2基本二进制树算法 6
2.3.3动态二进制树算法 9
2.3.4退避式二进制树算法 10
第三章 智能停车系统内部算法总结 12
结束语 13
致 谢 14
参考文献 15
第一章 绪论
1.1研究背景和意义
智能停车场系统，是现代化、智能化、自动化收费的系统，是将停车场用计算机管理的一体化的高科技产品。它的载体是感应卡IC卡或ID卡，通过感应卡记录车辆进出的信息，这是基于ZigBee技术实现的。后对其信息通过运算、传送后用字符、语音播报等转化成人工 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
能识别的信号，实现车辆收费管理等目的是基于RFID原理实现的[1]。这种系统有助于企业、政府等对于车辆进出进行现代化的智能管理，不仅加强了管理力度，还提高了公司的形象。
现阶段，我国智能化的停车场还没有真正发展起来，总体水平还比较落后，程度普遍都不高，整个停车场的运营效率也比较低。虽然有些大城市的繁华中心地区采用了智能化的停车管理系统，但是大部分中小城市的智能停车系统还没有建立起来。这些停车场还是比较重视收费的功能，管理这一方面基本是靠人工完成的，所以会导致停车场秩序差，最后大家还要排队给钱浪费时间多。
不完善的智能停车场系统，会导致驾驶员很难找到合适的停车场与停车位，进入停车场后停车、取车浪费时间太多，而且取车时很容易会迷路找不到自己的车位。随着消费水平不断的上升，人们的出行次数也开始不断增加，现在私家车也比较增多，停车位就更难寻找了。而且许多驾车员还对自己出行的目的地不熟悉，需要依靠交通导航指挥。另外，因为是第一次来到这个停车场，所以不能及时找到有效的、合适的停车位。
所以，完善智能停车场系统，不仅可以节省大家的时间，还可以提高整个停车场的利用率。同时，这也会使停车场内部的交通更加有序和畅通，使停车场加速运转，整个交通系统的效率不断提高。
1.2国内外研究现状
在国外，一些国家已经较早的开始研究并应用起了智能停车场系统，技术水平比国内的要高出许多，包含很多功能性。70年代初，德国就建立了世界上最早的智能停车系统。1973年，日本也开始建立停车诱导系统，它可以向驾驶员提供的很多智能信息包括停车场的位置、总车位数、使用状况等。随着智能停车系统的不断发展，到70年代末，英国也开始建立，其后其他欧洲国家也逐渐开始采用智能停车系统。80年代末，全世界投入使用的智能停车系统多达50多个。
1986年，在德国科隆市，建立了一个将这城市中心分为4个区域的智能停车系统。该系统包括2个停车换乘设施，加上30多个大型停车场，基本覆盖了整个中心区域，还有18000多个左右的停车位和170多个左右的方向指示牌，更加方便驾驶员快速找到停车位。该市交通监控管理中心统一管理这一大型智能停车场的数据共享，可以集中查询信息，还建立了综合数据库就更方便了。此系统在运营情况是一大成功的案例，而且在实施效果方面也很不错，所以这案例为其他城市建立停车诱导系统提供了一个成功的方法。
到90年代，日本的智能停车系统比德国的应用范围还要广阔，已经将40多个城市的交通管理引入了智能停车系统。在建立东京的智能停车系统之前他们就考虑到了很多问题因素，比如要解决路网控制、安全监控等等一系列的问题，因为它的强大所以被一致认为是日本第一个成功的案例。大阪的智能停车系统一共有3个私人停车场和6个公共停车场，还利用了可变信息板为驾驶员提供指路信息，它一共有三种信息：“关闭”“空闲”“满”。
美国第一个智能停车系统是在1996年建立的，这系统在圣保罗商业区建立后，总共覆盖了7个停车库和3个停车场，他们也像日本一样使用了多个可变信息的电子显示屏，来发布指路信息和停车位的占用情况，方便驾驶员找到正确的路线，还有40多个静止的方向指示牌来显示停车场的位置。然后总的计算机处理中心就负责数据的采集和传送诱导信息到电子显示屏，根据这些信息，驾驶员可以更快的到达其选择的停车场或停车库，为驾驶员减少了不少时间。
到如今，德国、日本、美国等发达国家更是投入了大量的资金、人力，来建设更好更智能化的停车管理系统，我们国家在这方面的技术虽然对比国外的比较缺乏和落后，但因为近年来交通秩序愈来愈混乱，为了缓解这些问题，也开始不停的研究智能停车系统。我国的学者丁远、柴思锋等人就提出了关于RFID原理在智能停车系统中的应用，比如车辆的自动识别和自动化收费，可以根据车辆的重量得知停车位的空闲数目，最后再加上卫星的全球定位，实现了车位的自动统计、车位引导、车位的管理和数据的共享等功能[2]。我国其他学者比如周丽丽、王涛等人对基于射频技术的智能停车场系统有一定的研究。研究对车辆的识别、收费智能化，对车辆信息采集管理可以利用红外通信技术，但有个缺点就是这个技术容易受到因素的干扰，比如地形和天气 [3]。
自2000年起，国内在智能泊车管理系统领域的研究不断深入，虽然和外国技术有异曲同工之处，但开始有了新的想法加入。2001年，北京第一个智能停车系统是在王府井商业区和交通枢纽建立起来的。北京的智能停车系统也开始慢慢发展起来了，它现在可以采集10个地下停车场，大约15000个车位的信息，也是通过电子显示屏来发布诱导信息，这样就可以给驾驶员提供快速，准确的交通信息。2002年，在上海黄浦区也成功建立了智能停车系统，整个系统管理30多个停车库，大约6000个车位，因为上海的拥挤，所以使用了六十多个可变信息板来提示信息，黄浦区中心区域的停车问题就此得到了很好的解决。近年来，广州、青岛和成都等城市也相继开始建立智能停车系统，也取得了一定的效果，大大改善了城市的交通，停车问题。
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