改善軟環境 RFID助智能交通系統煥發生機
作者:佚名
來源:慧聰網
日期:2010-05-05 09:37:44
摘要:ITS(智能交通系統)是將先進的傳感器技術、通訊技術、數據處理技術、網絡技術、自動控制技術、信息發布技術等有機地運用于整個交通運輸管理體系而建立起的一種實時的、準確的、高效的交通運輸綜合管理和控制系統。RFID是將各種信息化技術綜合集成,服務于ITS的重要技術手段。
ITS(智能交通系統)是將先進的傳感器技術、通訊技術、數據處理技術、網絡技術、自動控制技術、信息發布技術等有機地運用于整個交通運輸管理體系而建立起的一種實時的、準確的、高效的交通運輸綜合管理和控制系統。RFID是將各種信息化技術綜合集成,服務于ITS的重要技術手段。
RFID(RadioFrequencyIdentification,無線射頻識別)技術,最初作為二戰時期用于敵我飛機識別的技術,近年來在物流與供應鏈管理領域重新煥發了新機,得到了極大的重視與長足的發展。在交通運輸領域,RFID技術也在智能公交卡、不停車收費、停車場管理、車輛類型及流量信息采集、高速公路車輛速度計算分析等方面取得了應用成效。
一、RFID技術
RFID技術是通過無線電波的方式,把存儲在RFID標簽中的唯一標識碼傳送給RFID閱讀器。當標簽貼在被標識物體上時,就可以對被標識物體實現遠距離的、非直接接觸的識別。基于無線電波傳輸周期以及傳輸通道的特性,同時也就可以實現多目標、大批量、快速的識別。
其系統構成主要包括:標簽、閱讀器、以及用于后臺控制與處理的計算機。其中標簽包含一個微小的芯片用于存儲其ID號碼,以及一個用于電波接收與反射的天線。閱讀器是一個復雜的設備,它也包括一個用于信號發射與接收的天線。該天線根據信號接收的距離在形狀及大小上有很大的區別。按工作頻率的不同,RFID技術主要分為低頻 (LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)、以及微波(MW)頻段。不同頻段在其工作的物理機制上有所不同,相應的在傳輸距離、傳輸速度、以及應用領域上也各有不同。按標簽的電源供應情況,還分為主動式與被動式標簽。主動式的標簽采用電池供電。被動式標簽靠閱讀器的電波能量供電。由于供電方式的不同,造成其傳播距離以及應用領域的不同。
二、RFID在ITS中的應用
智能交通系統(IntelligentTransportSystem)的概念是在本世紀90年代初期才形成的,在這之前一些發達國家,如美國、日本以及歐盟各國曾經對高速公路和機動車輛的智能化問題進行過不少研究,并取得了一批成果,當時美國取名為IVHS項目,即是 IntelligentVehicle-HighwaySystem的簡稱。后來,隨著交通智能化的要求日益迫切,交通產業現代化的任務日益繁重,確定了將道路交通智能化的研究成果擴大應用到鐵路、水運和航空領域的發展方向,從綜合交通系統的角度來研究交通網絡智能化的問題,這就逐步形成了建立智能交通系統的新概念。
智能交通的內容非常廣泛,比如:城市交通信號系統、公共調度和服務系統、區域聯網不停車收費系統、公眾出行信息服務系統等。RFID技術從交通部、省市交通管理部門到企業,都有著廣泛的應用,主要應用領域包括:電子政務領域、智能交通領域、運輸 /物流領域等。智能交通領域具體包括高速公路聯網收費、不停車收費、多路徑識別、一卡通等方面。
1、城市公共交通
RFID應用在公交管理系統中實現的功能和特性有以下幾個方面:不停車遠距離自動識別,實時定點采集公交車輛進出站和通過站臺的時間,確定公交車輛所處位置;調度中心LED顯示牌和站臺顯示牌可以分別顯示公交車在某站臺或站臺之間的在線運行動態信息(包括車輛所處的位置、載客的擁擠程度、空車、正常信息提示),便于靈活調度車輛和方便乘客候車;便于稽查公交車輛是否按規定的線路運行,提高車輛到達站臺的準時性;便于對車輛的調度、流量統計、車輛考勤、任務考核、路單報表生成,以及維修保養期提示、車輛維修記錄、審驗記錄等方面的自動化管理。
2、電子不停車收費(ETC)
電子不停車收費系統(ElectronicTollCollection,簡稱ETC)是一種用于公路、大橋和隧道的電子自動收費系統。它應用 RFID技術,通過路側天線與車載電子標簽之間的專用短程通訊,在不需要司機停車和其他收費人員采取任何操作的情況下,自動完成收費處理全過程。不停車收費涉及交通基礎設施投資的回收,又是緩解收費站交通堵塞的有效手段,而且在使用中收費卡的用量又很大,因此各個國家都優先投入不停車收費系統應用系統的開發,并且積極推廣,目前在歐美應用已經比較成熟,普遍,我國也已經在廣東、四川等地的高速公路上投入應用。
RFID技術已在交通行業逐步成功推廣應用,并且取得了良好的社會和經濟效益。在智能交通領域,主要應用在電子不停車收費。比如,廈門市路橋管理有限公司在不停車收費系統中應用RFID技術,發行RFID電子標簽共20萬張,廣東聯合電子收費股份有限公司自2004年建立了不停車收費系統,發行16萬張 RFID電子標簽,均取得了良好的使用效果。不停車收費系統的實施,有效地提高了車輛通過效率,防止收費站交通“瓶頸”的發生,同時實現了收費無人為干預,有效地遏制了偷逃過路費,收費人員玩忽職守、循私作弊等行為,同時降低收費站的管理成本,更快地收回基礎設施的投資。
3、智能停車場管理
智能車場系統能有效、準確、智能的對進出停車場的系統車輛和非系統車輛的數據信息識別、采集、記錄并按需上傳,處理,并在必要時可以通過相應的人工干預進行補充,以避免非正常事件的影響。當車輛駛入/出門禁天線通信區時,天線以微波通訊的方式與電子識別卡進行雙向數據交換,從電子車卡上讀取車輛的相關信息,在司機卡上讀取司機的相關信息,自動識別電子車卡和司機卡并判斷車卡是否有效和司機卡的合法性,車道控制電腦顯示與該電子車卡和司機卡一一對應的車牌號碼及駕駛員等資料信息;車道控制電腦自動將通過時間、車輛和駕駛員的有關信息存入數據庫中,車道控制電腦根據讀到的數據進行判斷實現通行和收費管理。
RFID(RadioFrequencyIdentification,無線射頻識別)技術,最初作為二戰時期用于敵我飛機識別的技術,近年來在物流與供應鏈管理領域重新煥發了新機,得到了極大的重視與長足的發展。在交通運輸領域,RFID技術也在智能公交卡、不停車收費、停車場管理、車輛類型及流量信息采集、高速公路車輛速度計算分析等方面取得了應用成效。
一、RFID技術
RFID技術是通過無線電波的方式,把存儲在RFID標簽中的唯一標識碼傳送給RFID閱讀器。當標簽貼在被標識物體上時,就可以對被標識物體實現遠距離的、非直接接觸的識別。基于無線電波傳輸周期以及傳輸通道的特性,同時也就可以實現多目標、大批量、快速的識別。
其系統構成主要包括:標簽、閱讀器、以及用于后臺控制與處理的計算機。其中標簽包含一個微小的芯片用于存儲其ID號碼,以及一個用于電波接收與反射的天線。閱讀器是一個復雜的設備,它也包括一個用于信號發射與接收的天線。該天線根據信號接收的距離在形狀及大小上有很大的區別。按工作頻率的不同,RFID技術主要分為低頻 (LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)、以及微波(MW)頻段。不同頻段在其工作的物理機制上有所不同,相應的在傳輸距離、傳輸速度、以及應用領域上也各有不同。按標簽的電源供應情況,還分為主動式與被動式標簽。主動式的標簽采用電池供電。被動式標簽靠閱讀器的電波能量供電。由于供電方式的不同,造成其傳播距離以及應用領域的不同。
二、RFID在ITS中的應用
智能交通系統(IntelligentTransportSystem)的概念是在本世紀90年代初期才形成的,在這之前一些發達國家,如美國、日本以及歐盟各國曾經對高速公路和機動車輛的智能化問題進行過不少研究,并取得了一批成果,當時美國取名為IVHS項目,即是 IntelligentVehicle-HighwaySystem的簡稱。后來,隨著交通智能化的要求日益迫切,交通產業現代化的任務日益繁重,確定了將道路交通智能化的研究成果擴大應用到鐵路、水運和航空領域的發展方向,從綜合交通系統的角度來研究交通網絡智能化的問題,這就逐步形成了建立智能交通系統的新概念。
智能交通的內容非常廣泛,比如:城市交通信號系統、公共調度和服務系統、區域聯網不停車收費系統、公眾出行信息服務系統等。RFID技術從交通部、省市交通管理部門到企業,都有著廣泛的應用,主要應用領域包括:電子政務領域、智能交通領域、運輸 /物流領域等。智能交通領域具體包括高速公路聯網收費、不停車收費、多路徑識別、一卡通等方面。
1、城市公共交通
RFID應用在公交管理系統中實現的功能和特性有以下幾個方面:不停車遠距離自動識別,實時定點采集公交車輛進出站和通過站臺的時間,確定公交車輛所處位置;調度中心LED顯示牌和站臺顯示牌可以分別顯示公交車在某站臺或站臺之間的在線運行動態信息(包括車輛所處的位置、載客的擁擠程度、空車、正常信息提示),便于靈活調度車輛和方便乘客候車;便于稽查公交車輛是否按規定的線路運行,提高車輛到達站臺的準時性;便于對車輛的調度、流量統計、車輛考勤、任務考核、路單報表生成,以及維修保養期提示、車輛維修記錄、審驗記錄等方面的自動化管理。
2、電子不停車收費(ETC)
電子不停車收費系統(ElectronicTollCollection,簡稱ETC)是一種用于公路、大橋和隧道的電子自動收費系統。它應用 RFID技術,通過路側天線與車載電子標簽之間的專用短程通訊,在不需要司機停車和其他收費人員采取任何操作的情況下,自動完成收費處理全過程。不停車收費涉及交通基礎設施投資的回收,又是緩解收費站交通堵塞的有效手段,而且在使用中收費卡的用量又很大,因此各個國家都優先投入不停車收費系統應用系統的開發,并且積極推廣,目前在歐美應用已經比較成熟,普遍,我國也已經在廣東、四川等地的高速公路上投入應用。
RFID技術已在交通行業逐步成功推廣應用,并且取得了良好的社會和經濟效益。在智能交通領域,主要應用在電子不停車收費。比如,廈門市路橋管理有限公司在不停車收費系統中應用RFID技術,發行RFID電子標簽共20萬張,廣東聯合電子收費股份有限公司自2004年建立了不停車收費系統,發行16萬張 RFID電子標簽,均取得了良好的使用效果。不停車收費系統的實施,有效地提高了車輛通過效率,防止收費站交通“瓶頸”的發生,同時實現了收費無人為干預,有效地遏制了偷逃過路費,收費人員玩忽職守、循私作弊等行為,同時降低收費站的管理成本,更快地收回基礎設施的投資。
3、智能停車場管理
智能車場系統能有效、準確、智能的對進出停車場的系統車輛和非系統車輛的數據信息識別、采集、記錄并按需上傳,處理,并在必要時可以通過相應的人工干預進行補充,以避免非正常事件的影響。當車輛駛入/出門禁天線通信區時,天線以微波通訊的方式與電子識別卡進行雙向數據交換,從電子車卡上讀取車輛的相關信息,在司機卡上讀取司機的相關信息,自動識別電子車卡和司機卡并判斷車卡是否有效和司機卡的合法性,車道控制電腦顯示與該電子車卡和司機卡一一對應的車牌號碼及駕駛員等資料信息;車道控制電腦自動將通過時間、車輛和駕駛員的有關信息存入數據庫中,車道控制電腦根據讀到的數據進行判斷實現通行和收費管理。


