基于遠距離射頻卡的機動車物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

摘要 針對機動車信息識別和監(jiān)控課題，提出在機動車上安裝遠距離射頻信息卡，在道口安裝機動車信息固定采集器，為執(zhí)法人員配置移動或手持采集器，采集器將機動車信息匯集到監(jiān)控中心，從而構(gòu)建低成本的機動車物聯(lián)網(wǎng)和智能交通系統(tǒng)，有效地解決了機動車流量監(jiān)控、可疑車輛追蹤、套牌假牌識別等問題。
關(guān)鍵詞 機動車物聯(lián)網(wǎng)；智能交通系統(tǒng)；遠距離射頻卡

給機動車安裝射頻信息卡、各交通路口安裝電子采集裝置、交警配備便攜式電子采集裝置，城市道路網(wǎng)將形成一個機動車物聯(lián)網(wǎng)。行進車輛如同在網(wǎng)中游動的數(shù)字游標(biāo)，交管部門可通過相應(yīng)電子裝置采集機動車信息，從而監(jiān)控中心便可獲取網(wǎng)中的車輛號牌及行駛路線，在電子采集裝置的覆蓋范圍內(nèi)容易實現(xiàn)交通管理電子化、信息化、智能化。監(jiān)控中心既可實時監(jiān)控各道口的交通流量，有效控制和疏導(dǎo)城市交通，指揮并管理城市交通秩序，同時跟蹤嫌疑機動車輛，杜絕無牌、無照、無證“黑車”上路行駛，減少利用機動車輛犯罪活動的發(fā)生。

1 國內(nèi)外現(xiàn)狀
機動車輛檢測和道路管理的主要職能是對機動車輛的合法性和車流動態(tài)情況進行監(jiān)測，在此基礎(chǔ)上進行科學(xué)的交通控制、調(diào)度和指揮，目前主流技術(shù)發(fā)展方向是智能交通管理系統(tǒng)(Intelligent Traffic System，ITS)，多數(shù)發(fā)達國家都制定實行ITS計劃。目前國內(nèi)外在機動車位置監(jiān)控方面主要使用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Plsitioning System，GPS)技術(shù)，但多用于出租車和公交車管理，公務(wù)車同私家車即便安裝了GPS，也只對駕駛員進行路線引導(dǎo)，并未真正用于交通管理。
在城市道路交通管理方面，大多城市安裝了道口視頻監(jiān)控系統(tǒng)或電子警察，前者實現(xiàn)交通狀況的實時監(jiān)控，后者為機動車違章行駛處罰提供依據(jù)，但這兩類系統(tǒng)難于解決車流量自動識別和疏導(dǎo)問題，更無法解決套牌、假牌的識別問題。目前射頻卡已經(jīng)廣泛應(yīng)用于停車場管理和高速公路不停車收費，人們對交通管理領(lǐng)域的射頻卡已不陌生。但射頻卡在交通領(lǐng)域的應(yīng)用仍然是局部、小范圍，尚未實現(xiàn)城市范圍內(nèi)的應(yīng)用和管理。

2 系統(tǒng)組成
如圖1所示，基于遠距離射頻卡的機動車信息識別及監(jiān)測系統(tǒng)由機動車射頻信息卡、采集器、監(jiān)控中心管理系統(tǒng)3部分組成。

(1)機動車射頻信息卡是一種有源的遠距離射頻卡，由車輛管理部門一車一卡統(tǒng)一發(fā)放，無論機動車輛處于何種狀態(tài)，射頻信息卡均會自動直答采集器指令，便于公安干警或執(zhí)法人員隨時隨地對該車輛進行檢測，改變停車檢查現(xiàn)狀。
(2)機動車信息采集器分為手持采集器和固定采集器。采集器帶有射頻卡信息無線收發(fā)器、報警器、顯示器、GPRS通信模塊等功能部件，可通過GPRS通信模塊向臨控中心實時上報或下載機動車信息。
手持或移動采集器內(nèi)存儲有丟失和可疑車輛信息，并可下載更新。執(zhí)法人員可用手持采集器或隨車采集器對車輛進行檢查。采集器在車前方0～25 m范圍內(nèi)激發(fā)機動車射頻信息卡，機動車輛信息立即顯示在屏幕上，發(fā)現(xiàn)可疑車輛自動報警；交警可對照采集到的車輛信息，確認(rèn)車輛的合法性。機動車射頻信息卡可與汽車防盜器連接，實現(xiàn)盜搶車輛自動報警。
在城市道路出口或隨機設(shè)立的臨時檢測卡口安裝固定采集器，可對機動車進行快速檢查。采集器通過對比已下載存儲的嫌疑車輛信息庫，快速發(fā)現(xiàn)可疑車輛并自動報警。在城市道路交叉口安裝固定采集器，可以快速監(jiān)測道口交通狀況，如各時段交通流量、方向、車輛類型，并可與電子警察配合，準(zhǔn)確無誤的查處違章車輛；將多個路口采集的信息綜合整理，可分析一定時段、一定區(qū)域內(nèi)的車流量分布，以及跟蹤追查肇事逃逸車輛的運動軌跡，為刑偵工作提供偵破線索及依據(jù)。
(3)臨控中心管理系統(tǒng)用于監(jiān)測控制和管理道路交通，為道路、車輛和駕駛員之間提供通訊聯(lián)系。這將對道路系統(tǒng)中的交通狀況、交通事故、氣象狀況與交通環(huán)境進行實時監(jiān)控，井根據(jù)收集到的信息進行交通控制，如控制信號燈、發(fā)布誘導(dǎo)信息、道路管制、事故處理與救援等。

3 應(yīng)用場景
機動車輛射頻信息卡可長期保存機動車輛的詳細信息，包括生產(chǎn)廠家、出廠時間、車身顏色、型號、發(fā)動機號，以及車主詳細信息和保險、年檢、處罰等相關(guān)信息，為實現(xiàn)機動車輛自動識別、監(jiān)測、檢查提供基礎(chǔ)，具體應(yīng)用場景如下：
(1)交警按傳統(tǒng)手段查車，必須將機動車輛叫停后，通過檢查駕駛員有關(guān)證件獲得機動車信息。機動車安裝射頻信息卡后，無論車輛處于何種狀態(tài)，交警通過手持采集器可快速獲取車輛全部信息，快速發(fā)現(xiàn)可疑車輛。
(2)交通道口監(jiān)控。機動車信息識別及監(jiān)測系統(tǒng)在城市交通中的應(yīng)用主要包括：機動車信息自動識別和嫌疑車輛跟蹤；機動車流量自動監(jiān)測、統(tǒng)計、分析與交通指揮、交通疏導(dǎo)；違章、肇事逃逸和嫌疑車輛自動報警。系統(tǒng)具有實時檢查、無人值守、全天候作業(yè)、自動報警等特點，適合在高速公路同重要干道上以及城市各路口處使用。
(3)交通誘導(dǎo)。在車流量自動監(jiān)測的基礎(chǔ)上，可進行道口紅綠燈自動控制，例如東西向行駛的車輛較南北向多，擁堵較厲害時，可延長東西向綠燈開啟時間，反之亦然；還可以在擁堵嚴(yán)重的交通道口周圍部署電子顯示屏和電子引導(dǎo)標(biāo)志牌，及時播報路況信息，合理分流機動車。
(4)停車行車收費和車輛出入控制。由于機動車射頻信息卡由交管部門統(tǒng)一發(fā)放，在全市、全省甚至全國范圍內(nèi)通用，各高速公路收費站、公共停車場、居民小區(qū)、企事業(yè)單位無需再重復(fù)發(fā)放機動車信息卡即可建設(shè)自動收費和車輛管理、出入控制系統(tǒng)，改變了以往各自為政建設(shè)管理系統(tǒng)，而互不兼容、維護困難的狀況，有效實現(xiàn)資源和信息共享，節(jié)約社會資源。車輛出入控制系統(tǒng)可與交管部門的機動車信息識別及監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)可疑車輛及時上報，使得嫌疑車輛無處藏身。
(5)城市公共交通調(diào)度管理。根據(jù)車流量自動監(jiān)測結(jié)果，進行實時分析，根據(jù)分析結(jié)果安排車輛行駛路線、出車時間，充分利用交通資源可提高車輛的使用率。在公交車站安裝公交車輛信息固定采集器，可實現(xiàn)公交車進出站自動臨測，使公交調(diào)度系統(tǒng)準(zhǔn)確掌握公交停車場公交車進出實時動態(tài)信息。通過實施該系統(tǒng)可有效提高公交車的管理水平，對采集的數(shù)據(jù)利用計算機進行研究分析，可以掌握車輛運行規(guī)律，實現(xiàn)公交車輛的智能管理，提升城市形象。機動車射頻信息卡與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等技術(shù)相比具有安裝方便、適應(yīng)性強、成本低、車輛無需改造等特點。

4 結(jié)束語
現(xiàn)代化的機動車輛監(jiān)測與管理、道路交通及城市交通綜合信息管理與指揮系統(tǒng)，是建立在大最的機動車輛和道路、城市交通信息反饋的基礎(chǔ)上。因此，建立統(tǒng)一完善的機動車輛和道路、城市交通管理信息系統(tǒng)是實現(xiàn)現(xiàn)代化交通管理與指揮的前提。充分利用射頻信息卡這一高實用性技術(shù)，為建立機動車物聯(lián)網(wǎng)、建設(shè)現(xiàn)代化的智能交通系統(tǒng)創(chuàng)造有利條件。