基于遠(yuǎn)距離射頻卡的機(jī)動車物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

摘要 針對機(jī)動車信息識別和監(jiān)控課題，提出在機(jī)動車上安裝遠(yuǎn)距離射頻信息卡，在道口安裝機(jī)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(jī)動車信息匯集到監(jiān)控中心，從而構(gòu)建低成本的機(jī)動車物聯(lián)網(wǎng)和智能交通系統(tǒng)，有效地解決了機(jī)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(jī)動車物聯(lián)網(wǎng)；智能交通系統(tǒng)；遠(yuǎn)距離射頻卡

給機(jī)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(jī)動車物聯(lián)網(wǎng)。行進(jìn)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(jī)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(jī)動車輛，杜絕無牌、無照、無證“黑車”上路行駛，減少利用機(jī)動車輛犯罪活動的發(fā)生。

1 國內(nèi)外現(xiàn)狀
機(jī)動車輛檢測和道路管理的主要職能是對機(jī)動車輛的合法性和車流動態(tài)情況進(jìn)行監(jiān)測，在此基礎(chǔ)上進(jìn)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(dá)國家都制定實行ITS計劃。目前國內(nèi)外在機(jī)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(jìn)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(jī)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(yuǎn)距離射頻卡的機(jī)動車信息識別及監(jiān)測系統(tǒng)由機(jī)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(jī)動車射頻信息卡是一種有源的遠(yuǎn)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(jī)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(jìn)行檢測，改變停車檢查現(xiàn)狀。
(2)機(jī)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(jī)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(jìn)行檢查。采集器在車前方0～25 m范圍內(nèi)激發(fā)機(jī)動車射頻信息卡，機(jī)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(jī)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(jī)設(shè)立的臨時檢測卡口安裝固定采集器，可對機(jī)動車進(jìn)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(jìn)行實時監(jiān)控，井根據(jù)收集到的信息進(jìn)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(jī)動車輛射頻信息卡可長期保存機(jī)動車輛的詳細(xì)信息，包括生產(chǎn)廠家、出廠時間、車身顏色、型號、發(fā)動機(jī)號，以及車主詳細(xì)信息和保險、年檢、處罰等相關(guān)信息，為實現(xiàn)機(jī)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(jī)動車輛叫停后，通過檢查駕駛員有關(guān)證件獲得機(jī)動車信息。機(jī)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(jī)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(jī)動車信息自動識別和嫌疑車輛跟蹤；機(jī)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(jìn)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(jī)動車。
(4)停車行車收費和車輛出入控制。由于機(jī)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(jī)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(hù)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(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)進(jìn)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(jī)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(qiáng)、成本低、車輛無需改造等特點。

4 結(jié)束語
現(xiàn)代化的機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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。