RFID射頻識別技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用
一、前言
交通擁堵是當今世界各大城市存在的諸多交通問題中最主要的一個,也是引發(fā)其他交通問題的重要原因之一。交通擁堵不僅影響城市道路系統(tǒng)的運營效率和秩序,同時還會引發(fā)交通事故,增加能源消耗和廢氣排放等,進而影響城市的可持續(xù)發(fā)展和城市生活品質(zhì)的提高。為了應(yīng)對交通擁堵這一城市化進程中的普遍問題,各個城市紛紛投入巨資建設(shè)道路以增加供給,交通管理部門亦想方設(shè)法以優(yōu)化交通組織,實施交通管理制等來強化路面交通管理,但都難以從根本上解決供需失衡所帶來的問題。
在長期的管理實踐與對策研究中,人們逐漸認識到面對業(yè)已生成的交通需求,僅僅靠增加道路供給,強化路面管理等被動應(yīng)對的方式是難以從根本上解決交通問題的。而應(yīng)該考慮怎么樣在有限的道路資源條件下,通過需求管理、發(fā)展公交、主動引導、提前預(yù)測、及時干預(yù)等主動方式來提高道路資源利用率,充分發(fā)揮交通資源效益,才是解決交通問題的關(guān)鍵。
上世紀后期以來,信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,為進行主動引導交通生成和實施預(yù)測性干預(yù)管理提供了條件,智能交通的概念應(yīng)運而生并成為解決城市交通問題的希望。各地紛紛開展智能交通研究和建設(shè),并嘗試運用各種科技手段提高交通管理的主動性、針對性、及時性與準確性。但是,由于交通系統(tǒng)是一個復(fù)雜動態(tài)綜合系統(tǒng),其主要管理目標和服務(wù)對象是移動的車輛,因此,基于傳統(tǒng)的交通監(jiān)管數(shù)據(jù)采集方式之上,要建立起一套實時、準確、完整、可靠、高效的交通管理與控制系統(tǒng)是困難的。而隨著RFID射頻識別技術(shù)的日漸成熟和在許多領(lǐng)域的成功應(yīng)用,它所具有的對移動目標(車輛)的準確識別與嚴密監(jiān)管的優(yōu)勢,無疑將在未來交通智能化進程中發(fā)揮十分重要的作用。
二、RFID射頻識別技術(shù)的起源及發(fā)展歷程
1、RFID概述
RFID技術(shù)全稱為無線射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification),是20世紀90年代開始興起的一種非接觸式智能自動識別技術(shù)。它可以作用于各種惡劣環(huán)境,可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。射頻識別技術(shù)是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息無需人工干預(yù)達到識別目的的技術(shù)。RFID技術(shù)同其他的自動識別技術(shù)(條形碼技術(shù)、光學識別和生物識別技術(shù),包括虹膜、面部、聲音和指紋)相比,具有抗干擾能力強、信息量大、非視覺范圍讀寫和壽命長等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于物流、供應(yīng)鏈、動物和車輛識別、門禁系統(tǒng)、圖書管理、自動收費和生產(chǎn)制造等領(lǐng)域。
2、RFID技術(shù)起源
RFID的基本技術(shù)原理起源于二戰(zhàn)時期,最初盟軍利用無線電數(shù)據(jù)技術(shù)來識別敵我雙方的飛機和軍艦。戰(zhàn)后,由于較高的成本,該技術(shù)一直主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,并未很快在民用領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。直到上世紀八九十年代,隨著芯片和電子技術(shù)的提高和普及,歐洲開始率先將RFID技術(shù)應(yīng)用到公路收費等民用領(lǐng)域。到二十一世紀初,RFID迎來了一個嶄新的發(fā)展時期,其在民用領(lǐng)域的價值開始得到世界各國的廣泛關(guān)注,特別是在西方發(fā)達國家,RFID技術(shù)大量應(yīng)用于門票防偽、生產(chǎn)自動化、門禁、公路收費、停車場管理、身份識別、貨物跟蹤等民用領(lǐng)域中,其新的應(yīng)用范圍還在不斷擴展,層出不窮。
3、RFID發(fā)展歷程及趨勢
RFID技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個階段:
1941-1950年,雷達的改進和應(yīng)用催生了RFID技術(shù),1948年奠定了RFID技術(shù)的理論基礎(chǔ);1951-1960年,為RFID技術(shù)的早期探索階段,主要進行實驗室研究,其相關(guān)理論和技術(shù)尚不成熟;1961-1970年,RFID技術(shù)的理論得到了發(fā)展,開始了一些應(yīng)用領(lǐng)域的嘗試;1971-1980年,RFID技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于快速發(fā)展時期,并出現(xiàn)了一些早期的RFID應(yīng)用;1981-1990年,RFID技術(shù)及產(chǎn)品進入商業(yè)應(yīng)用階段,各種規(guī)模應(yīng)用開始出現(xiàn);1991-2000年,RFID技術(shù)標準化問題日趨得到重視,RFID產(chǎn)品得到了廣泛應(yīng)用,并逐漸成為人們生活中必不可少的一部分;2001年以后,RFID產(chǎn)品種類更加豐富,且成本不斷降低,行業(yè)的應(yīng)用規(guī)模不斷擴大,促使RFID技術(shù)的理論得到了豐富和完善。
近年來,RFID技術(shù)已經(jīng)在社會眾多領(lǐng)域開始應(yīng)用,對改善人們的生活質(zhì)量、提高企業(yè)經(jīng)濟效益、保障公共安全以及提升社會信息化水平產(chǎn)生了重要的影響。在未來的幾年中,RFID技術(shù)將繼續(xù)保持高速發(fā)展的勢頭,電子標簽、讀寫器、系統(tǒng)集成軟件、公共服務(wù)體系、標準化等方面都將取得新的進展。隨著關(guān)鍵技術(shù)的不斷進步,RFID產(chǎn)品的種類將越來越豐富,應(yīng)用和衍生的增值服務(wù)也將越來越廣泛,通過構(gòu)建RFID公共服務(wù)體系,將使RFID信息資源的組織、管理和利用更為深入和廣泛。
三、RFID技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用
RFID射頻識別技術(shù)以其實時、準確地對高速運動目標的快速識別特性,相較于傳統(tǒng)的交通信息采集技術(shù)有著無以比擬的優(yōu)勢。作為一項新興并走向成熟的技術(shù),RFID射頻識別技術(shù),將成為未來交通信息采集與監(jiān)管的主要手段。它在交通管理中的廣泛應(yīng)用也必將成為未來智能交通的發(fā)展趨勢。下面重點介紹RFID在城市智能交通管理領(lǐng)域的應(yīng)用。
(一)交通信息檢測與采集
1.機動車流量信息:系統(tǒng)可以實時獲取每個采集點每個車道的實時過車數(shù)據(jù),并精確獲取車輛的類型,從而形成各個節(jié)點車流量、車道占有率、各種車車型比等流量相關(guān)信息。
2.道路平均車速:系統(tǒng)可以通過計算某個時間段所有經(jīng)過該路段的車輛的平均車速,并以此判斷該路段的交通通順情況。通過對城市路網(wǎng)各個路段的平均車速計算,就可以實時掌握整個城市道路交通通順情況。
3.道路擁堵狀況:系統(tǒng)可以通過RFID射頻識別設(shè)備,通過系統(tǒng)連續(xù)讀取同一輛車RFID信息的次數(shù)(遠遠超過正常行駛的數(shù)值)以及對進入和離開車輛數(shù)量差的判別等分析運算,可以實現(xiàn)對單車道擁堵、多車道擁堵或緩行及路段擁堵等多種道路擁堵狀況進行檢測。
(二)智能交通控制
(1)交通信號優(yōu)化控制:利用射頻識別精確采集的優(yōu)勢,能夠獲取路口、路段及區(qū)域內(nèi)在途車輛的流量、速度、車型等各類交通信息,支撐交通信號的實時協(xié)調(diào)控制。
(2)公交及特殊車輛信號優(yōu)先控制:RFID識別技術(shù)可以準確判斷檢測到的目標車輛身份,從而保證公交優(yōu)先信號的實施;同時也為公交專用道管理提供保障。另外,在系統(tǒng)中設(shè)定為VIP的車輛,也將會享受到信號優(yōu)先的便利,以減少交通警衛(wèi)對群眾日常生活的影響。
(3)特定區(qū)域出入管理:依靠RFID的精確識別功能,對特定區(qū)域?qū)嵤嗜牍芾恚参丛谙到y(tǒng)中申請許可通行的車輛,將會被系統(tǒng)自動攔截,禁止駛?cè)搿?/P>
(三)綜合交通管控
1、交通違法行為檢測
通過與視頻監(jiān)控、視頻抓拍系統(tǒng)配合,通過RFID射頻識別設(shè)備對過往車輛進行檢測、抓拍和身份判別。
(1)逆向:根據(jù)車輛在通過兩RFID識別設(shè)備區(qū)間的時間先后次序,可以判斷該車是否是在逆向行駛。
(2)不按車道行駛:通過在車道上部署的RFID識別設(shè)備的實時檢測功能,可以判斷該車是否在規(guī)定車道行駛,系統(tǒng)會自動記錄違規(guī)不按道行駛的車輛。
(3)禁行檢測:如違反單雙號限制、或某些道路不允許特定車輛進入等,在系統(tǒng)中設(shè)置禁行條件,就可方便地對違法車輛進行抓拍。
(4)區(qū)間測速:系統(tǒng)可以通過檢測某一輛車連續(xù)經(jīng)過兩個相鄰節(jié)點的時間差,計算該車在該路段的平均車速。
(5)超載超限自動記錄:利用RFID識別設(shè)備與路面自動稱重設(shè)備結(jié)合,實現(xiàn)超載超限違法車輛的自動記錄,提高執(zhí)法效率。
2、交通治安管理
(1)車輛身份認定及套牌車輛檢測:電子標簽與車輛一一對應(yīng)且不可拆卸,車輛號牌等信息可儲存于電子標簽中,從而奠定了數(shù)字化、智能化交通管理的基礎(chǔ)。車輛的注冊登記以及牌照管理一直以來都是交通管理部門的管理重點也是難點所在,黑車、假牌照等問題始終都沒有得到根除,采用RFID技術(shù)實現(xiàn)車輛電子注冊管理系統(tǒng)就是有效解決這一問題的方法之一。利用標簽的ID號碼唯一性的特性,實現(xiàn)車牌的防偽功能。由于標簽可以被遠距離識別,無需停車及人為干預(yù)就可以監(jiān)查,因此公安交通管理部門可以加強對車輛的監(jiān)查力度,加大對非法車輛的打擊力度。
(2)電子號牌、電子駕駛證和行駛證管理:通過電子號牌/標簽的使用,能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離、不停車監(jiān)測;通過駕駛證和行駛證的電子化,方便執(zhí)法人員快速獲取駕駛?cè)撕蛙囕v信息,實現(xiàn)高效、規(guī)范執(zhí)法,大幅提升管控效率。
(3)治安卡口的車輛全天候自動監(jiān)測:對城市主要出入口、關(guān)鍵道路及交叉口的連續(xù)監(jiān)控,對所有通過該卡口的機動車輛進行記錄,是解決違章逃逸、機動車盜搶及以機動車為工具流竄作案打擊犯罪行為之有效的方法。鑒于攝像頭的性能,拍攝角度和天氣等原因,傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控無法拍攝到,拍攝清牌照號碼,無法準確識別車輛。而且傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控在識別上是被動識別,即要人工識別,這會大大影響牌照的識別速度。采用RFID電子標簽車輛牌照與識別系統(tǒng),建設(shè)新型智能治安卡口系統(tǒng)可以做到對車輛號牌的自動識別、快速處理、定位報警,可為及時快速偵破這類案件提供強有力的技術(shù)保障。與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控相比,RFID電子標簽車輛牌照與識別系統(tǒng)具有主動性,及時性,準確性,無需人工干預(yù)的優(yōu)點。
(4)重點車輛查緝布控:系統(tǒng)通過對全城(或更大范圍)RFID采集設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)。將小區(qū)(單位)門禁、停車場收費等與遍布全市路網(wǎng)的RFID采集設(shè)備聯(lián)網(wǎng),織成一個嚴密的車輛管控網(wǎng)絡(luò),嫌疑車輛一旦經(jīng)過任何一個采集點,系統(tǒng)將會自動報警,為查緝涉案嫌疑車輛提供幫助,同時還可以實現(xiàn)未年檢車輛報警等。
(5)車輛實時跟蹤與行駛軌跡回放:通過路網(wǎng)上的RFID采集設(shè)備的實時檢測功能,監(jiān)管部門能夠?qū)崟r跟蹤目標車輛,回放目標車輛的行駛軌跡。
(6)搶盜車輛檢測:RFID車輛防搶盜,是在車輛上安裝一主一副兩張RFID長距離卡,主卡固定安裝在車輛前擋風玻璃上,副卡采用插卡式方式安裝在主卡旁邊,車輛正常行駛時,副卡插在主卡旁邊,車輛經(jīng)過城市里安裝了RFID射頻識別設(shè)備的各個檢查點時,讀卡器能同時讀到主、副卡信息,則認為該車輛為正常情況。否則,則認為該車輛有被搶盜嫌疑。
3、涉車收費管理
(1)高速公路、路橋收費管理:在高速公路、專用道路、大橋、收費站等地方,通過安裝RFID射頻識別設(shè)備,讀取過往車輛的RFID電子標簽信息,判別車輛的身份信息,并通過后臺結(jié)算的方式自動扣去相關(guān)費用的系統(tǒng)。
(2)停車場收費管理:通過在停車場安裝基于RFID射頻識別設(shè)備的收費管理系統(tǒng),可以記錄車輛的進出時間,判斷車輛的收費類型,對固定車輛自動放行,對臨時外來車輛自動計算停留的時間長短和收費信息,從而提高停車場的車輛進出效率,實現(xiàn)此類場合的非接觸式控制和自動管理,提高工作效率和管理水平。
(3)城市道路停車路段收費管理:如果在停車路段安裝RFID射頻識別設(shè)備,通過讀取進入、離開該路段的車輛信息,自動判斷車輛是否停放及停放的時間長短、計算停車費用并從賬戶上扣除停車費用,則可以極大的提高路邊車位的管理效率、減少各類收費糾紛、提高停車收費的透明度和自動化程度。
(4)擁堵收費管理:通過RFID射頻識別設(shè)備讀取高峰時段途經(jīng)特定道路的車輛,對其進行實時扣款收取擁堵費,如與車輛關(guān)聯(lián)的賬號中沒有余額,則用攝像機進行抓拍,通知車主補繳擁堵費。以此提高用車成本,通過需求管理政策緩解城市道路擁堵。
4、公交管理
(1)公交車輛位置管理:將RFID技術(shù)的無線識別功能運用到公交車輛的位置管理上,可以采集公交車輛實時位置信息,實現(xiàn)后臺各類管理和服務(wù)。
(2)公交調(diào)度管理:可通過RFID技術(shù)實時監(jiān)控掌握公交線路所有在途車輛的運營情況,并及時迅速地針對不同的突發(fā)狀況作出反應(yīng),保證公交服務(wù)的穩(wěn)定性。當公交車輛遇到堵車情況時,調(diào)度管理中心可通過聯(lián)網(wǎng)電腦及時得知情況,并通過網(wǎng)絡(luò)定位迅速判斷出車輛所在的路段,在盡可能短的反應(yīng)時間內(nèi),將相關(guān)路況信息提供給會經(jīng)過該路段的其他車次,還可及時采取相應(yīng)的調(diào)度措施。
(3)站點信息顯示:通過對公交車輛的識別定位和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的傳送,可以向乘客實時顯示該條公交線路的運行情況以及下一趟車離到站的情況,使乘客有更多的"知情權(quán)",等車做到心中有數(shù)。
(4)公交停車場、加油站的智能化管理:公交車停車場出入口的讀卡設(shè)備可在每輛公交車進出的同時自動讀取相關(guān)信息,使停車場的管理人員能夠即時了解停車場整體的運行情況、當前容納的公交車數(shù)量的多少及進出車輛的相關(guān)信息等。而在停車場內(nèi)部的幾塊停車區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置的讀卡設(shè)備更可通過讀到的數(shù)據(jù)判斷當前該區(qū)域停車數(shù)量等,是停車場整體規(guī)劃管理的有效數(shù)據(jù)來源。同樣,無線射頻識別技術(shù)還可為加油站實現(xiàn)公交車加油的規(guī)劃管理。當公交車駛?cè)爰佑驼緯r,加油站配置的讀卡設(shè)備可自動識別公交車上標識卡中的相關(guān)信息,從而將汽油費用自動從賬戶中扣除,并將加油的時間、數(shù)量等數(shù)據(jù)自動更新存檔。這樣的統(tǒng)一管理,不僅提高了公交車隊的管理、運營效率,而且也減少了因管理不到位而造成的疏漏、提高了整體質(zhì)量。
(5)車輛中途考勤管理:當攜帶車載標簽的車輛經(jīng)過設(shè)有RFID識別設(shè)備的站點,車輛上車載標簽發(fā)送每一輛車輛對應(yīng)的標識碼。車站上的識別設(shè)備將自動記錄下此表示車輛唯一號碼的標識碼和此刻的具體時間,實現(xiàn)考勤管理。
(6)城市交通規(guī)劃依據(jù):通過對各個線路的數(shù)據(jù)收集,城市政府的交通管理部門工作人員便擁有了真正的可視化監(jiān)督管理工具,并且直觀、真實、可靠,能夠比較全面而客觀地反映出當前城市公共交通存在的各種問題,從而促使其加大力度進行維護和改善。無論是當天實時的交通信息,還是一個階段積累后所獲得的歷史數(shù)據(jù),都可成為城市各條線路運營質(zhì)量評估的參考依據(jù)與評價標準,對于運營狀況不佳的,可及時加以整改,調(diào)整線路或停止運行;對交通不方便的路段增加基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)或整修道路。此外,綜合各條線路的運營狀況,交通管理部門可以整體評估城市公共交通的現(xiàn)狀,為公共交通問題的進一步發(fā)展與改善提供思路。
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5、交通運輸管理
(1)貨運車輛運政管理:通過在貨運車輛上安放防撕毀電子標簽或掛鎖式電子標簽,并利用RFID設(shè)備對標簽中的車輛相關(guān)數(shù)據(jù)進行自動采集;通過車載終端、貨物管理子系統(tǒng)和后臺系統(tǒng),實時對車輛進行定位和調(diào)度,能夠?qū)ω浳锏陌踩M行實時追溯,有效防范運輸過程中人為的管理漏洞,從根本上解決了貨運車輛管理中的各類管理和安全問題。同時,以IC卡為信息載體,對道路運輸從業(yè)人員、執(zhí)法人員的各類證照進行管理,實現(xiàn)身份識別、出入控制、從業(yè)資質(zhì)管理、監(jiān)督檢查、培訓考核等功能,提高行業(yè)監(jiān)管效率。
(2)危險化學品運輸管理:采用RFID電子標簽對危險化學品及運輸設(shè)備進行自動識別和跟蹤,結(jié)合通訊技術(shù)實現(xiàn)實時監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)化管理,確保?;奋囕v按規(guī)定路線行駛,加強危險化學品運輸安全監(jiān)管力度,保障交通運輸安全,預(yù)防惡性交通事故的發(fā)生。
(3)客運車輛運輸管理:采用RFID電子標簽,對客運車輛進行標識,在特定區(qū)域建立讀寫器網(wǎng)絡(luò),快速識別和跟蹤客運運輸情況,監(jiān)管客運車輛的行駛路線、休息地點、休息時間等信息,并能夠自動采集國內(nèi)及道路運輸車輛的準確交通流等統(tǒng)計數(shù)據(jù),為行業(yè)管理、企業(yè)運營服務(wù)提供信息資源、動態(tài)監(jiān)控手段和科學決策支持,為保障運輸安全提供輔助支持手段。
(4)大型客貨運站車輛場站調(diào)度管理:在場站建立RFID應(yīng)用系統(tǒng),對進客運出場站的車輛和貨物進行自動識別,實現(xiàn)車輛進出管理、場站及樞紐操作自動化等功能,提高作業(yè)效率,減少集疏運作業(yè)的擁堵和差錯現(xiàn)象。
(5)出租車資質(zhì)及運營區(qū)監(jiān)控:將帶有車主姓名、身份證號碼、聯(lián)系電話、車牌號碼、單位、第一聯(lián)系人、聯(lián)系電話、廠牌型號、購車時間、發(fā)動機號、車架號、隸屬公司、發(fā)證時間、有效時間等管理信息的RFID電子標簽型運營證粘在出租車右后窗的三角玻璃處,執(zhí)法人員使用手持識別儀當場就能把出租車的車牌號、發(fā)動機號、車輛顏色、營運證等資料讀出,以有效、快速地識別正規(guī)出租車和"克隆"出租車。同時,通過在各個交通主干道架設(shè)檢測基站(監(jiān)測基站由攝像機、GPRS系統(tǒng)、電子運營證讀寫器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三部分構(gòu)成),可實現(xiàn)對出租車的實時定位。
(6)養(yǎng)路費、稅費自動征稽管理:通過將RFID標簽應(yīng)用在車輛上,交管中心可以有效識別車輛身份,通過后臺系統(tǒng)查詢車輛繳費狀況,對年審即將過期或養(yǎng)路費繳納即將過期的車輛進行提醒。
(7)車輛安全檢測線監(jiān)管:在檢測線安裝RFID采集設(shè)備通過電子標簽自動識別功能,有效防止檢測線弄虛作假等現(xiàn)象。
6、其他交通相關(guān)領(lǐng)域管理
(1)公車運行、消費自動付費監(jiān)控管理:在公務(wù)車上安裝GPS+RFID車載電子監(jiān)控系統(tǒng),采取GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)、RFID身份識別和無線通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)等現(xiàn)代信息化手段,將公務(wù)用車管理納入電子監(jiān)察系統(tǒng)。只要點擊某輛公務(wù)車的車牌號碼,馬上可知這輛車在路上的哪個位置。若哪輛公車"私奔",都會在監(jiān)察屏幕上一目了然。除了有GPS裝置實時知道車輛的行蹤外,公務(wù)用車上還安裝RFID射頻識別終端,是誰在用車也一目了然。該系統(tǒng)可有效節(jié)制公車私用,而公車私用現(xiàn)象的減少直接帶來公車使用里程的降低,相應(yīng)的燃油費、路橋費、停車費等消費支出隨之得到有效控制。
(2)交通強制險履保監(jiān)控管理:通過將RFID電子標簽集成在交強險標志之內(nèi),可實現(xiàn)電子標簽唯一標識管理且損毀無效,完全消除偽造的可能;同時該RFID電子標簽可無接觸式快速讀取,與各管理單位數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),與車主、車輛、車牌等信息綁定關(guān)聯(lián),方便相關(guān)機構(gòu)核查及事故處理時的快速查詢,實現(xiàn)信息透明化管理。
(3)受保車理賠協(xié)查核實:將RFID電子標簽集成到車險卡中,在出現(xiàn)車險事故時,只需用讀卡終端掃描車險卡,該車的所有信息都可得到,同時處理過程中所有的問題都可以直接通過終端實時傳到后臺服務(wù)器,后臺服務(wù)器的處理結(jié)果也可實時傳輸給終端,這樣可以更好的保護好現(xiàn)場,最大可能的保證現(xiàn)場的公平性和完整性,從而更好的處理事故,做到快速的同時確保公平公正。
(4)環(huán)保電子綠標應(yīng)用管理:"電子綠標"(在綠標中間加入RFID電子標簽)不僅不再讓汽車擋風玻璃處花花綠綠,實現(xiàn)了低碳,還有強大的信息功能。"電子綠標"內(nèi)包含著豐富的車輛環(huán)保信息。其中包括車主姓名、車輛牌號、檢測時間、排放達標情況等,電子標簽就是車輛的電子車牌,其還有防偽功能,每一個芯片都有一個唯一的標識碼,并利用寫保護進行信息加密保護,防止非法修改、克隆。"電子綠標"能完善機動車排放監(jiān)管系統(tǒng),及時地準確收集和掌握各種車型、各個車輛的排放狀況,最大程度地解決機動車尾氣排放監(jiān)管工作中面臨的問題,大大提高管理效率。
(四)社會化信息服務(wù)
1.實時路況發(fā)布:通過對路段在途車輛速度、流量等信息的精準采集,采用電視、網(wǎng)絡(luò)、廣播、誘導屏、微博、微信等多種渠道發(fā)布實時路況信息。
2.在線行車導航:依托射頻識別技術(shù)對區(qū)域路網(wǎng)交流分布態(tài)勢的精確采集,以及對在途車輛位置信息的實時獲取,結(jié)合交通流預(yù)測預(yù)報系統(tǒng),為駕駛?cè)颂峁┰诰€行車導航服務(wù)。
3.靜態(tài)停車誘導:依托RFID技術(shù)對在途車輛位置信息的實時采集,結(jié)合后臺停車位管理系統(tǒng)對停車位的動態(tài)調(diào)度功能,為駕駛?cè)颂峁╈o態(tài)停車誘導服務(wù)。
五、RFID射頻識別技術(shù)在廈門智能交通管理中的成功應(yīng)用
廈門是一座海灣型城市,主城區(qū)是海島,通過橋梁、隧道和海堤與大陸聯(lián)接,隨著城市建設(shè)的擴展和島內(nèi)外一體化建設(shè)進程的加快,進出廈門島交通日益增加,為了緩解進出島通道交通壓力,提高車輛進出廈門島收費站的通行效率,從2005年開始廈門在全市推行不停車收費系統(tǒng),政府免費為全市車輛安裝了射頻識別電子標簽,用于各橋隧(堤)的不停車收費管理,系統(tǒng)運行多年來穩(wěn)定可靠。目前在廈門56.7萬輛的本地籍汽車中有53.8萬輛已經(jīng)安裝了RFID電子標簽,安裝率達95%,還有2.5萬輛經(jīng)常在廈門市區(qū)行駛的外地籍車輛也自愿安裝了廈門的電子標簽,為射頻識別技術(shù)在廈門市智能交通中的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
基于此,廈門早在2009年初便開始探索嘗試射頻識別技術(shù)在城市交通管理領(lǐng)域中的應(yīng)用,在反復(fù)論證的基礎(chǔ)上投資200萬元,在嘉禾路沿線5公里路段的6個斷面,52個車道上安裝了射頻識別交通流量采集設(shè)備。首次將射頻識別技術(shù)作為道路交通流量采集的方式,實現(xiàn)了流量采集、擁堵報警、異常檢測、實時跟蹤與歷史軌跡回塑;以及路段平均車速、行程時間預(yù)估等功能。試驗項目取得極大的成功,被稱為我國"車聯(lián)網(wǎng)"建設(shè)的雛型,為進一步推廣建設(shè)創(chuàng)造條件。
射頻識別技術(shù)在城市交通管理實際中的應(yīng)用實踐證明,其自動精確識別及動態(tài)信息采集的巨大優(yōu)勢,對實現(xiàn)精細化管理、智能化控制、準確化打擊、人性化服務(wù)具有無可比擬的作用。為提升城市涉車管理與服務(wù)水平,提供了很好的條件。
在積累了豐富的建設(shè)、應(yīng)用與管理經(jīng)驗后,廈門于2011年開始啟動RFID射頻識別技術(shù)應(yīng)用一期工程建設(shè),投資1850萬在城市核心區(qū)六條主要干道和"四橋一隧"進出島通道上建設(shè)了160套射頻識別交通流量自動檢測采集設(shè)備,在一期工程實施區(qū)域內(nèi)形成了以RFID射頻采集為主要手段,視頻檢測、地感線圈、GPS浮動車檢測等手段為補充的多元化交通信息采集系統(tǒng)。為配合射頻識別技術(shù)的應(yīng)用與推廣,廈門還配套建設(shè)了以信息采集與輔助決策系統(tǒng)為基礎(chǔ),智能化交通控制與多元化交通信息服務(wù)為主要應(yīng)用的智能交通集成控制平臺,將原有的公安交通指揮中心升級為廈門市智能交通控制中心(IntelligentTransportControlCenter,簡稱ITCC)。
目前廈門市"ITCC"集成控制平臺已經(jīng)具備了路網(wǎng)運行監(jiān)測、實時流量檢測、異常狀況(突發(fā)事件)報警,交通態(tài)勢預(yù)測、信號智能控制、信息自動發(fā)布等主要功能,同時還兼具公安交通指揮調(diào)度、特別勤務(wù)管理和交通執(zhí)法等功能。初步形成了基于RFID射頻采集的多元數(shù)據(jù)融合為基礎(chǔ)的智能交通管理、控制與服務(wù)系統(tǒng),有效地緩解了城市交通擁堵、提升了城市交通服務(wù)品質(zhì),提高了城市交通管理效益。
(一)應(yīng)用RFID射頻識別技術(shù)采集道路交通信息,不僅能夠?qū)崟r、準確地檢測到交通流的"量",而且能夠精確識別其"身份",為實現(xiàn)全路網(wǎng)運行狀況監(jiān)測、在途車輛統(tǒng)計、路段流速運算、異常事件報警等提供條件?,F(xiàn)在廈門市智能交通控制中心憑借射頻采集精確識別的優(yōu)勢,通過對歷史海量數(shù)據(jù)的深度挖掘和數(shù)學模型運算,不僅能夠?qū)崟r監(jiān)測當前路網(wǎng)運行狀況,而且能夠方便準確地預(yù)測未來路網(wǎng)運行態(tài)勢;由于對通過采集斷面的每一部車實現(xiàn)了精確識別,不僅能夠?qū)崟r監(jiān)測路網(wǎng)正常運行狀況,而且能夠及時檢測到路網(wǎng)運行異常狀況并報警;因此,不僅可以預(yù)測出周期性擁堵,還能預(yù)測因突發(fā)(異常)事件引發(fā)的周期性擁堵。從廈門市智能交通控制中心基于城市路網(wǎng)的態(tài)勢分析圖表上,可隨時查看某條道路的"24小時車輛速度趨勢"、"24小時流量趨勢"、"24小時路段擁堵次數(shù)的趨勢"等現(xiàn)狀與歷史某一天(默認上周同一天)的對比分析;可實時查看進出島車輛數(shù)的對比和交通狀態(tài)等級的比對圖表;可實時查看擁堵路段排名等。形成了以射頻識別為基礎(chǔ)的多維度統(tǒng)計分析與決策支撐系統(tǒng)。
其次,基于多維度的統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)挖掘的多周期道路交通路況預(yù)測預(yù)報體系已經(jīng)在廈門成形。系統(tǒng)依托以RFID射頻采集為主的信息采集手段,進行多元數(shù)據(jù)融合和深度挖掘,支持對5分鐘、30分鐘、1小時、12小時、一天或一周等短期交通路況的預(yù)測預(yù)報;同時通過一定時期的數(shù)據(jù)積累,系統(tǒng)還將支持中、長期路況預(yù)測預(yù)報。不久的將來,廈門市民就可以像查詢天氣預(yù)報一樣查詢到自己計劃出行的時段路網(wǎng)的交通狀況,合理選擇出行時機,規(guī)劃最佳出行路徑。
(二)應(yīng)用RFID射頻識別技術(shù)作為交通流采集手段,憑借其精確識別的優(yōu)勢不僅能夠統(tǒng)計路口交通流的通過量,而且能夠分析出下游路口交通流的需求量,不僅能夠檢測交通流量,而且能夠獲取交通流速;不僅能夠檢測某一斷面的流量,而且能夠知道某一路段或區(qū)域內(nèi)在途車輛的總量。因此以射頻識別技術(shù)作為交通流采集手段將徹底改變傳統(tǒng)的信號控制模式,實現(xiàn)其它采集手段所無法實現(xiàn)的效果。
1、以射頻識別技術(shù)作為路口流量的采集手段,可以采集到路口交通流的"需求量",路口信號配時以滿足上游來車的需求量為依據(jù),使配時更趨合理。尤其是當路口流量趨于飽和時,依然能夠合理均衡各向需求,合理分配時間。
2、以射頻識別技術(shù)采集的交通流數(shù)據(jù)不僅有實時的"流量"數(shù)據(jù),而且有實時的"流速"數(shù)據(jù);為實現(xiàn)浮動車速的信號協(xié)調(diào)提供條件。廈門市在核心區(qū)域應(yīng)用射頻識別技術(shù)采集的流量與流速,對信號實施協(xié)調(diào)控制,能夠根據(jù)不同的流速與流量,達到"綠波"效果。
3、利用射頻識別技術(shù)精確識別的特點,系統(tǒng)能夠隨時掌握某一區(qū)域(或路段)內(nèi)的在途車輛,進而確定該區(qū)域(或路段)的交通強度。并以該交通強度為依據(jù),運用"基于交通強度的城市路網(wǎng)分層次、多目標信號控制方法"對路網(wǎng)交通信號實行區(qū)域集中協(xié)調(diào)控制,從而達到均衡路網(wǎng)負荷,提升路網(wǎng)整體通行效益的效果。
(三)充分發(fā)揮RFID射頻識別技術(shù)精確識別的優(yōu)勢,構(gòu)建人性化的交通信息服務(wù)體系。射頻識別技術(shù)使我們在采集交通流量的同時能夠同時采集到通過采集點車輛的"身份",進而實現(xiàn)對定制客戶車主個性化信息服務(wù)和對所有車主的人性化信息服務(wù)。目前,廈門正在規(guī)劃建設(shè)基于射頻識別的路況動態(tài)信息和靜態(tài)停車信息的點對點信息服務(wù)系統(tǒng),根據(jù)射頻采集識別的車輛身份信息,通過手機短信,車載導航設(shè)備等,點對點地向車主發(fā)送路況信息和停車場庫信息。
(四)憑借RFID射頻精確識別的優(yōu)勢,實施對違法車輛的精確化查處,不僅大大提升了執(zhí)法的精確性和取證質(zhì)量,而且極大地提升了執(zhí)法效率。2012年廈門國際投資貿(mào)易洽談會期間,廈門智能交通控制中心采用射頻識別技術(shù)查處違反限行規(guī)定的車輛,每天執(zhí)法量達2萬余起。系統(tǒng)自動采集、自動記錄、自動發(fā)送告知短信,違反規(guī)定的車輛一旦進入管制區(qū)域,即刻收到告知短信,起到很好的警示教育作用。系統(tǒng)啟用的第二天,違反規(guī)定的車輛即減少三分之二,收到了極好的效果。而且系統(tǒng)執(zhí)法全程無需任何人工操作,大大提升了執(zhí)法質(zhì)量與效率。
另外,射頻識別技術(shù)為重點車輛實施點對點管控創(chuàng)造了條件,目前廈門正在推動在校車等重點車輛上采用射頻技術(shù)實現(xiàn)行駛區(qū)域、行駛路線的監(jiān)管。
(五)多渠道的交通信息發(fā)布方式,為市民提供全方位立體式的信息服務(wù)。在大膽采用高新技術(shù),大力推進交通智能控制的同時,我們依托廈門市智能交通控制平臺的強大功能,大力拓展交通信息公眾服務(wù)渠道,通過戶外信息屏、互聯(lián)網(wǎng)站、手機終端等多種信息發(fā)布渠道,構(gòu)建全方位、多角度、立體式的交通信息服務(wù)體系,目前廈門市"ITCC"已經(jīng)擁有以下幾種交通信息發(fā)布渠道。
(1)戶外49座交通信息屏實時發(fā)布動態(tài)路況信息;(2)廈門交警網(wǎng)以地圖展示方式每三分鐘刷新一次當前路況信息;(3)XMITCC微信平臺。關(guān)注"XMITCC"的用戶,只需點擊"位置",微信平臺將會通過文字和圖示化路況形式告訴你附近的當前實時路況,對于部份已開放的視頻資源,平臺回復(fù)的信息內(nèi)容甚至包括了實時視頻和最新視頻截圖;(4)廈門市智能交通控制中心微博。中心平臺將會每半小時自動播放一次全市路況信息,在重大節(jié)假日或交通突發(fā)事件中,微博平臺將全程跟蹤播放;(5)手機短信平臺。手機用戶(非智能手機亦可)只要輸入"LK+道路名稱"發(fā)至1063999122,系統(tǒng)即刻會自動回復(fù)路況信息。(6)廣播電臺。廈廣交通廣播電臺進駐ITCC,依托中心強大的路況檢測數(shù)據(jù)和視頻,隨時播放實時路況信息。
下一步,廈門將進一步拓展交通路況信息服務(wù)渠道,包括開發(fā)專門路況服務(wù)的專業(yè)手機應(yīng)用APP,與運營商合作開通路況查詢熱線,開通有線電視路況查詢,與車載廠家合作在車載終端上開通實時路況信息等。
"在家看電視、上網(wǎng)站,開車聽廣播、看大屏,坐車走路還可以刷微博、用微信"。在路況日益復(fù)雜的今天,廈門ITCC路況信息服務(wù)平臺將努力為市民提供更加方便、容易、直觀的交通路況信息服務(wù),使它成為市民了解實時交通信息的重要窗口和出行的"指南針"。
六、結(jié)論
隨著RFID射頻識別技術(shù)的蓬勃發(fā)展,結(jié)合廈門智能交通管理中RFID技術(shù)的成功應(yīng)用經(jīng)驗,我們相信RFID射頻識別技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用將愈加廣泛、深入,在不遠的將來,RFID射頻識別技術(shù)必將助推智能交通管理服務(wù)水平的提高。