工程實務

 

   停車場全自動收費系統

 

電機

工程師

李智強

 

    摘  

停車場全自動收費系統的主要構想就是利用網路、電子、機械等設備來取代人工收費,提供駕駛人一個便捷的停車環境,近年來由國外引進國內,目前全自動的收費停車場在台灣已相當的普遍,因自動化所帶來的快速與便捷,使用者已逐漸能接受自動化的作業模式。

一、說  

停車場收費方式一般可分為人工收費、半自動收費及全自動收費等三種收費方式,各種收費方式每小時服務容量如下表所示;其中人工收費方式較浪費人力,且容易形成停車延滯,影響週邊道路交通順暢及場內車輛運行。

半自動及全自動收費方式均為電腦自動計數及計算金額,主要差別為半自動收費系統仍完全採取人工收費方式,需要較多管理人員,且經營管理效率較差。而全自動收費方式除可利用全自動收費機自動收費與自動找零外,在電腦自動化管理下,對於系統設備的監控、帳務之管理、車輛進出及停車之狀況均能隨時確實的掌握,再藉由收費管理站人員之輔助,達到安全性與經營效率目的。目前台北市大型路外停車場因規模較大,為節省人事成本與增進經營效率,常採用全自動收費方式。

二、停車場全自動收費系統之優點

()節省人力

越是先進的社會,人力成本相對的越高,事業主為求生存發展,莫不儘可能地降低人事成本。以給票、收費及驗票的工作而言,工作本身並不需要高深的技術或經驗,但是卻需要大量人力的投入,考量防弊與稽核,更須詳細分工,就事業主而言,人力成本與產生之效益難以平衡,就勞工本身而言,工作沒有前景,都是不利的因素。機械設備的售價固然較高,但是就時間人力而言,一部現代化的自動出票機、一部現代化的全自動收費機及一部現代化的自動驗票機每天可以營運24小時,相當於十二個人力(每人輪班八小時再加三名輪休人員),就交易速度而言,一台現代化的出口自動驗票機,約每6秒可完成一筆交易,較人工驗票收費約需16秒更快,長期累積下來節省的人力成本就很可觀,況且以目前資訊科技的水準,自動收費系統後台可以即時(on line)的進行百萬計的資料流統計分析工作,除了節省大量人工成本外,也能從事過去人工作業所無法進行的分析比對工作。

()降低成本

就長期而言,機械設備的平均成本遠較人工成本為低,以電子機械發展的趨勢來看,電子機械設備的功能會越來越強,價格會越來越低,也就是說在系統逐年汰舊換新的結果,服務會越來越好、成本會越來越低。反觀人工作業的趨勢,人力成本與物價指數都會逐年增加,退休資遣員工時還需負擔退休金與資遣費用;每當新手上陣,因經驗不足服務水準常因此下降,這些都是發展自動收費系統要考慮的因素。

()減少錯誤

由於長期從事單調重複性工作的疲勞因素,人類的錯誤率會隨時間的累積而呈比數的增加,以人類工作平均表現而言,如果錯誤率能在數千分之一(數千次工作中只發生一次錯誤)就算是相當好的水準了,但是維護良好的電子機械設備確能維持一極低的錯誤率,這個錯誤率常常是數十萬分之一的水準。

()增加效率

由於資訊電子科技的快速發展,使得自動收費系統設備能夠快速又準確的處理大量的資料,使得使用者(入場取票、出場驗票)等候時間變短、爭議減少、所享服務更好,而事業主營運成本降低、營收增加,有更多的人力、時間與經費來思考改善服務、創造更高的利潤,事實上使用者與事業主是兩蒙其利。

()邊際效應

自動收費系統可以在短時間內收集統計分析大量的旅客資訊,供事業主決策參考。此外由於自動收費系統是依照預先設定的程式進行交易,對所有的使用者都一視同仁,不會有差別待遇或產生歧視的低劣服務,導致降低服務的抱怨發生。    

三、系統之構成

停車場全自動收費系統之構成可概略區分為五大部分,包括票証系統、進出口車道管制設備、停車場內設備、車牌自動辨識系統設備、電腦硬體及檔案設備等所組合而成,各主要設備項目如下所列:

()票証系統

為提供不同使用者之需求,較常採用定期票証及臨時票証兩種。

(1) 定期票証採用塑膠磁性車票,規格可採用國際標準,信用卡尺寸大小,採用高抗磁塗佈,資料不易被竄改或消磁,使用對象為有長期固定停車需求者。

(2) 臨時停車票証採用紙質磁性車票,於車輛出場驗票後由自動驗票機收回,使用者不會亂丟可免於影響環境,使用對象為臨時停車需求者。

()進出口車道管制設備

基本上係由入口自動發票機、出口自動驗票機、自動柵欄機、車輛偵測器及感應線圈所組成,由於設備安裝之位置,車輛均需要暫停進行取票及驗票工作,故在設計時應避免設置在斜坡道上,請參考圖一所示。          

1.入口自動發票機功能

(1)自動發票功能:

入口自動發票機面板上具有一出票按鈕,當使用者按下出票鈕後,印有年、月、日、時、分之入場時間及車號(配合車牌辨識系統)的停車票自動發出。

具有防止重複發票之機能,即對每一入場車輛僅發出一次停車票。

具有停車票票出不取、取票不進場等廢票處理機能,該停車票將無法計價結帳,廢票資料經電腦網路傳送至中控電腦,以做追蹤及紀錄。

停車票存量不多時,會自動於管理室電腦顯示訊息,以通知管理員補放停車票。

車輛經過柵欄機後,會產生入場計數信號,並與電腦連接。

滿車時,依據客滿之信號,可選擇停止或繼續發票。

(2)讀卡功能

可讀取定期票証,將票証置入讀取口,則會自動吸進讀取,作記憶內容的讀取,判別完後,票証再退回讀取口。

讀取內容至少包括(每日使用時間區間、個人代號、有效年月、停車場代號及登錄之車號),經判別後(配合車牌自動辨識系統),有效信號傳出,通知柵欄機開啟,若無效則於面板以中文字幕及中文語音指示讀卡失效,柵欄機保持關閉狀態。

連續使用同一票証,亦只能發出一次確認信號,以避免票証重複使用。

能將無效定期票証之代碼登錄,禁止進入。

票証放入之方向錯誤、經判斷無效或重覆使用之票証會自動退出,並於版面以中文顯示及中文語音指示駕駛員票証退出之原因。

對於非停車時段之定期票但尚未到使用期限,系統仍能容許定期票車進場,但記錄入場時間,以便出場前補繳費用。

a.在非設定之停車時段內進場的定期票証。

b.在設定開始使用日期時間前進場停車之定期票証。

2.出口自動驗票機功能

(1)安裝於出口處,可判讀定期票証及已結帳之臨時票証。

(2)判讀已結帳之計時票,如未超過離場限定時間,則允許該車出場,如逾時,則票卡退出,駕駛人需再補繳逾費用,方得驗票離場。

(3)具有中文顯示幕及中文語音補助相關操作訊息。

(4)具有回收票券量滿訊號,以告知管理員處理。

(5)面板提供內部通話裝置可與管理室通話。

3.自動柵欄機功能:

(1)按裝在停車場入口及出口,以擋桿阻攔車道,與入口自動發票機、出口自動驗票機等設備連線,可自動進行擋桿的上升或下降,以控制車輛的通行,可無需派人控制,達到省力化。停電時可以手動方式將擋桿舉起。

(2)使用馬達:以齒輪或皮帶或連桿帶動擋桿,並具有過載保護裝置。

(3)擋桿於水平時離地高度800900mm

(4)擋桿可分為鋁製(木製)直臂式或折臂式,顏色為橘紅、銀白相間並具反光。

4.車輛偵測器功能

通常車輛偵測器係安裝於入口自動發票機、出口自動驗票機及自動柵欄機箱體內,與感應線圈配合使用,可調整靈敏度,以偵測車輛通行。

5.感應線圈功能

裝設於路面下,埋入一個數捲(二捲以上)之感應線圈,感應線圈由埋設處至最近之車輛偵測器,應避免斷開或連接。

()停車場內設備

停車場內設備係為全自動收費機,負責自動計價及收費工作,通常安裝於人員經常出入之位置,如樓梯或人行通道等地方,但由於全自動收費機之機體較為龐大,為避免安裝後阻礙通行,故在設計時應考量空間需求,請參考圖二所示。

全自動收費機功能:

1.插入停車票券能自動計算並顯示停車費用。

2.具備定期票証之補繳費功能。

(1)在非設定之停車時段進場,停車時間未包含設定停車時段之定期票証。

(2)在非設定之停車時段進場,停車時間包含設定停車時段之定期票証,計費能能自動扣除停車時段。

(3)在設定停車時段進場,停車時間包含非設定停車時段之定期票証,計費能自動扣除停車時段。

(4)在設定開始使用日期時間前進場,停車時間未包含設定停車時段之定期票証。

(5)在設定開始使用日期時間前進場,停車時間包含設定停車時段之定期票証,計費應能自動扣除停車時段。

3.對於一般之停車場而言,具有接受收取5元,10元,50元硬幣及佰元紙鈔功能應已足夠,但對於停車時間可能較長的停車場,則可考慮能收取更高之幣值,其辨識率至少90%以上,而紙鈔輸入辨識時應能無方向性限制。

4.硬幣不足或硬幣已滿可送信號至管理電腦。

5.面板提供內部通話裝置可與管理室通話。

6.面板具中文字幕及中文語音系統,可顯示各項操作簡要訊息,以加強人機互動之界面。

7.找零所需之硬幣用完時,在機上表示〝暫停營業〞或可顯示〝本機無法找零,請投入正確金額〞繼續營業。

8.具有取消鍵若使用者對於投入金額有疑問可直接按清除鍵,將停車票証和金額退回。

9.繳費後,於停車票寫入繳費時間,停車票券退回給使用者供其出場驗票。

()車牌自動辨識系統設備

在停車場內車輛失竊時有所聞,為杜絕車輛失竊問題,但又能避免增加人力成本,採用車牌自動辨識系統設備是一個可選擇方法,另一方面,辨識系統對於車輛的統計分析及隔夜車之管理,亦提供一相當好的功能,請參考圖三所示。

車牌自動辨識系統功能:

1.當計時車輛入場時,設於入口處之車牌自動辨識設備能自動偵測出,同時啟動影像擷取處理器及影像處理主機,自動辨識入場車輛之車號,配合入口自動發票機,將入場車輛車號、票號、入場車道編號、日期及時間等資料,記錄於停車票之磁條內及列印入場車輛車號、日期、時間等資料於票面上,並經由電腦網路將資料傳送至管理系統資料庫中。

2.當計時車輛欲出場時,得先於場內全自動收費機或管理室繳費後,再持原臨時停車票証至出口自動驗票機驗票,此時設於出口處之車牌自動辨識設備能自動偵測出,同時啟動影像擷取處理器及影像處理主機,自動辨識出場車輛之車號,並與臨時停車票上之車號比對及驗證停車票上之其他資料是否有效,以判斷可否准許車輛出場。

3.當定期票車輛入場或出場時,設於入口或出口處之車牌自動辨識設備能自動偵測出,同時啟動影像擷取處理器及影像處理主機,自動辨識入場車輛之車號,用以比對入口自動發票機或出口自動驗票機所讀取定期票証上之資料是否有效,以判斷可否准許車輛出場。

4.對於入場或出場車輛之車牌若太過於污損及歪斜,以致影像擷取處理器及影像處理主機無法辨識時,管理室電腦系統將自動發出警告聲,並將無法辨識之車牌影像顯示於監視器螢光幕上,由管理室管理人員以鍵盤鍵入正確之車號。

()電腦硬體及網路設備

基本上係由管理電腦、收費電腦組、中英文印表機、電腦檔案及帳務管理軟體所組成,設備均安裝於管理室內,提供管理人員對停車場運作之監視及管理,由於管理人員一方面除了在管理室,透過電腦設備監控系統之運作,另一方面須立即解決出入口突發之狀況,故管理室應設置在靠近出入口之位置,請參考圖四圖五所示。

1.管理電腦功能

 (1)透過網路連線,收集停車場內各設備資訊,透過鍵盤或滑鼠下達各控制命令及參數傳遞,使操作人員於管理室掌握全盤資訊。

 (2)記錄收支情形及每日車量情形。

(3)可配合需求列印月、日報表。

 (4)可設定系統時間、緩衝時間及停車費率,程式並可透過網路傳送給各設備。

2.計價電腦組功能

(1)計價電腦:

◎能設定多種不同收費標準,以因應不同時段需求,如白天、晚上或假日等可能之不同費率。

◎優待時間之設定。

◎車輛繳完費用出場前免費時間之設定。

◎可於計費顯示器上,顯示停車費。

◎記錄停車費用之收入。

◎自動打開式收銀抽屜。

◎可自動控制印表機打出有停車場名稱之收據給使用者。

◎出場逾時之車輛補繳費。

◎可與管理電腦連線。

◎具備定期票之補繳費功能。

a.在非設定之停車時段進場,停車時間未包含設定停車時段之定期票証。

b.在非設定之停車時段進場,停車時間包含設定停車時段之定期票証,計費能能自動扣除停車時段。

c.在設定停車時段進場,停車時間包含非設定停車時段之定期票証,計費能自動扣除停車時段。

d.在設定開始使用日期時間前進場,停車時間未包含設定停車時段之定期票証。

e.在設定開始使用日期時間前進場,停車時間包含設定停車時段之定期票証,計費應能自動扣除停車時段。

(2)票券閱讀機:

◎與計價電腦連線,收費員只需將使用者停車票証插入,即可立即顯示停車費於計價電腦計費顯示器上,不須再由收費員將使用者進場時間輸入計價電腦內,節省作業時間,避免人之錯誤。

◎發票機構:可連續編碼發出短期使用之票卡及作為遺失票券之補發。

◎讀取到不良之停車票券時,可在計價電腦上顯示相關訊息,以協助收費員處理。

(3)計費顯示器:

與計價電腦連線,當收費員將車輛進場時間輸入計價電腦後,即自動顯示停車費用,便於顧客查核、付費。

3.中英文印表機功能

用以列印日、月、年報表及系統警報訊息。

4.電腦檔案及帳務管理軟體功能

(1)透過網路連線,收集停車場內各設備資訊,透過鍵盤或滑鼠下達各控制命令。

(2)可以中文交談方式設定儲存、更改、查詢資料,電腦系統之功能使用,需設密碼,防止非管理人員操作。

(3)權限設定:

啟動電腦欲進入作業系統時,須鍵入正確之密碼始允許進入,並於螢幕上顯示操作者姓名,不同之使用者須有不同之密碼,且可設定為不同層次之使用權限,並至少可區分為以下幾個使用權限層次。

◎顯示級:僅供顯示之用,無任何控制或資料處理授權。

◎管理級:檔案和資料庫管理、參數設定等處理權及票務帳務級功能。

◎主管級:密碼、使用權限之設定、歷史記錄檔案之處理權及管理級功能。

◎系統維護級:於此層次任何修改及變化均可,為最高授權者。

(4)接收各設備送來之異常狀態告警時,能顯示及列印。

(5)設定自動收費機之計費標準:

◎可設定多種不同收費標準。

◎可設定白天、夜晚、深夜三種收費標準。

◎可設定星期六、星期日之各別收費標準。

◎可設定每日、每週之最大收費標準。

◎優待時間之設定。

◎免費時間之設定。

◎特別假日之設定。

◎可設定時間折扣。

◎可設定累進費率。

(6)設定車輛繳費後,離場緩衝時間。

(7)記錄收支、每日停車量及平均停車延時情形,並按時列印日報表、月報表及年報表。

(8)接收全自動收費站之告警信號至少包括:

◎硬幣不足之信號。

◎硬幣箱滿,紙鈔箱滿之信號。

◎機器被移動或破壞之信號。

(9)接收發票機臨時票証不足之告警號,顯示在螢幕上並有警告聲發出,並能接受由發票機傳輸而來之廢票資料,並置入資料庫管理。

(10)可顯示停車場內各區域停車位剩餘狀況。

(11)具有下列定期票証車輛資料管理功能:

◎定期票証車輛之磁卡進出場自動紀錄。

◎定期票証車輛使用者之基本資料(此部份由管理者自鍵),惟定期票車輛之磁卡內碼及車號,應和軟體之內碼相同,並能自動對應。

◎對不正常進出之定期票証車輛磁卡能自動顯示和列管。

◎對不依規定進出場之定期票証車輛磁卡,可由管理電腦或其他設備註銷其自動進出場之功能。

(12)具有下列駐夜車資料管理功能:

◎依自動車牌辨識系統所辨識之車牌資料,需能自動比對和勾稽,並區分定期票証車輛、臨時票証車輛及定期票証車輛不以磁卡 (取票) 進場等,列印於駐夜車日報表。

◎車號自動按英文順序及阿拉伯數字大小依序排列。

◎自動累加同一車號臨時停車之天數、時數。

◎同一車號臨時停車超過一定天數自動彙整顯示及列印。

四、全自動收費管理作業方式

全自動收費管理作業方式系統基本上可分為下列三種流程。

1. 車輛進場流程詳圖六

2. 車輛出場流程詳圖七

3. 收費站繳費流程詳圖八

五、自動收費系統發展趨勢

資訊科技日新月異一日千里,應用在自動收費系統上的比重也越來越高,一種交易速度更快、更安全、彈性更高、應用範圍更廣的非接觸式票証科技,正快速地應用於自動收費系統如圖九所示,若停車場出入車道少,車輛進出時間集中易產生壅塞時,設計採用非接觸式票証是一種不錯的解決方式,非接觸式票証依系統之不同讀取之距離亦有所不同,從短至數公分到長至數公尺均有,設計者應視現場情形選擇最適當的系統,以充分發揮系統之功能,進而強化全自動收費系統的服務水準。 

隨著電腦網路的迅速發展,資訊傳播亦隨之快速流動,停車場全自動收費系統可藉由系統本身快速的資料處理、統計及分析能力,透過網際網路、WAP手機或路邊停車資訊導引設備,立即有效的提供停車場資訊給用路人,尤其在都會區停車位一位難尋的情形下,可減少用路人在盲目的尋找停車位中浪費許多寶貴時間。

六、結  論

面對當前科技快速發展的今天,如何有效利用先進的科技為使用者提供舒適便捷的服務,為管理者提供一個輕鬆完善的管理環境,是設計者在設計作業中值得思考的,然而功能越多,系統就越複雜,維護就越困難,當然成本也就較高,所以在考慮運用的同時仍得兼顧停車場的實際需求,例如在一規模甚小車位不多的停車場,使用全自動收費系統恐怕並不符合成本效益。正確的思考方向是考量現場環境最需要的是什麼,由此出發在各個層面取得一個平衡點,這就是最好的選擇。

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