隨著城市化進程的加快和私家車數量的激增，小區停車管理已成為物業管理的重要組成部分。傳統的人工收費模式效率低下、易出錯、管理成本高，已難以滿足現代小區的管理需求。因此，開發一套高效、智能、穩定的小區停車計費管理系統具有重要的現實意義。本文旨在設計并實現一個基于Node.js和Express框架的小區停車計費管理系統，為小區停車管理提供一套完整的計算機系統服務解決方案。
一、系統需求分析與總體設計
1.1 系統需求分析
本系統主要面向小區物業管理人員和車主用戶。物業管理人員需要對車位信息、車輛信息、收費規則、停車記錄進行綜合管理，并生成各類統計報表。車主用戶則需要便捷的停車登記、費用查詢與繳納功能。核心功能需求包括：
（1）用戶管理：實現物業管理員與車主的分角色登錄、注冊與權限控制。
（2）車位管理：對小區內車位進行編號、狀態（空閑/占用/預定）管理和分類（如固定車位、臨時車位）。
（3）車輛管理：登記車主及其車輛信息（車牌號、車型、聯系方式等），綁定固定車位。
（4）停車計費管理：這是系統的核心。系統需支持靈活的計費規則設置（如按小時、按天、包月、包年等），并能根據車輛入場和出場時間自動計算費用。對于臨時車輛，可實現掃碼支付或出口繳費。
（5）停車記錄查詢：詳細記錄每一次停車的時間、車位、費用等信息，供用戶和管理員查詢。
（6）收費統計與報表：按日、月、年或指定時間段生成停車收費統計報表，支持圖表化展示，便于財務核算。
（7）系統設置：管理計費規則、停車場基礎信息等。
1.2 系統架構設計
系統采用B/S（瀏覽器/服務器）架構，前端使用HTML、CSS、JavaScript及主流前端框架（如Vue.js或React）構建用戶界面，實現良好的交互體驗。后端采用Node.js運行環境，基于Express輕量級Web應用框架進行開發。數據庫選用關系型數據庫MySQL或輕量級的SQLite來存儲結構化數據。這種技術棧組合具有開發效率高、性能優越、易于擴展和維護的特點。
系統整體分為三層：
- 表示層：即用戶界面，負責與用戶交互，展示數據，接收用戶輸入。
- 業務邏輯層：由Node.js + Express實現，處理核心業務邏輯，如計費計算、數據驗證、事務處理等。它接收前端的請求，與數據訪問層交互，并將結果返回給前端。
- 數據訪問層：負責與數據庫進行直接通信，完成數據的增刪改查操作。
二、系統詳細設計與實現
2.1 數據庫設計
根據需求分析，設計主要數據表：
- 用戶表：存儲管理員和車主賬戶信息。
- 車位表：存儲車位編號、類型、狀態、所屬區域等信息。
- 車輛信息表：存儲車牌號、車主ID、車型、顏色、綁定車位ID等。
- 停車記錄表：核心表，記錄入場時間、出場時間、車牌號、使用車位ID、應付金額、實付金額、支付狀態等。
- 計費規則表：存儲不同的計費方案，如臨時車每小時單價、包月費用、免費時長等。
- 收費記錄表：記錄每一筆繳費的明細。
2.2 后端核心模塊實現（Node.js + Express）
（1）項目初始化：使用npm初始化項目，安裝express、mysql（或sqlite3）、body-parser、cors、jsonwebtoken（用于身份認證）等依賴包。
（2）應用結構組織：采用MVC（模型-視圖-控制器）模式組織代碼，提高可維護性。建立routes（路由）、controllers（控制器）、models（模型）、middlewares（中間件）等目錄。
（3）核心功能接口實現：
- 用戶認證接口：實現注冊、登錄（JWT令牌生成與驗證）、權限校驗中間件。
- 車位管理接口：提供車位的增刪改查、狀態更新接口。
- 車輛入場/出場接口：車輛入場時，記錄入場時間，并更新對應車位狀態為“占用”。出場時，根據入場時間、當前時間和計費規則計算費用，更新停車記錄和車位狀態。這是系統的核心算法所在。
- 計費計算模塊：編寫獨立的計費服務函數，根據車輛類型（臨停/固定）、停車時長、對應規則精確計算費用。
- 查詢統計接口：提供多條件組合查詢停車記錄，并生成統計數據的接口。
（4）中間件應用：使用中間件處理請求日志、錯誤統一處理、跨域請求、用戶身份與權限驗證等。
2.3 前端實現
前端頁面主要包括管理員后臺和車主門戶。管理員后臺包含儀表盤、車位管理、車輛管理、記錄查詢、統計報表等模塊。車主門戶提供個人信息維護、當前停車狀態查詢、歷史記錄查看、在線繳費等功能。前后端通過RESTful API進行數據交互。
三、系統特色與創新點
- 實時計費與支付：系統能夠實時計算停車費用，并集成主流支付接口，支持車主快速離場。
- 數據可視化：利用圖表庫（如ECharts）將收費數據、車位使用率等關鍵指標可視化，輔助管理決策。
- 高并發處理能力：Node.js的非阻塞I/O模型使其特別適合I/O密集型應用，能較好地應對停車場出入高峰期的并發請求。
- 靈活的可擴展性：模塊化設計和清晰的API接口，便于未來添加如車牌自動識別、車位引導、移動端小程序等功能模塊。
四、與展望
本文設計并實現了一個基于Node.js和Express框架的小區停車計費管理系統。該系統實現了車位與車輛的智能化管理、停車費用的自動計算與記錄、以及多維度的數據統計，有效提升了小區停車管理的效率和準確性，降低了人力成本，改善了車主體驗。系統結構清晰，功能完整，具有較高的實用價值。
未來工作可考慮以下方向：集成硬件設備，如車牌識別攝像頭、道閘控制器，實現無人值守全自動管理。開發對應的車主微信小程序或APP，提供車位預約、遠程繳費、消息通知等增值服務。可以引入大數據分析技術，對停車高峰、車位周轉率進行深度分析，為車位資源優化配置提供數據支持。
