第一篇:具有測速、定位功能的機動車智能電子車牌
具有測速、定位功能的機動車智能電子車牌
車輛急劇增加、道路日益繁忙、事故頻頻發生,這就是現在交通業的發展現狀,交通安全、交通堵塞及環境污染成為了困擾當今國際交通領域的三大難題。各國都紛紛投入大量的人力、物力和財力,進行大規模的開發研究,嘗試破解這一難題。隨著科技的快速發展,在舉國上下大力發展物聯網這一戰略新興產業的時刻,物聯網在智能交通管理領域的具體應用,得到了廣泛的關注和研究,并在國內部分區域實現了試驗性的研發和應用,它是指是利用先進傳感技術、網絡技術、計算技術、控制技術、智能技術,對道路和交通進行全面感知,實現多個系統間大范圍、大容量數據的交互,對每一輛汽車進行交通全程控制,對每一條道路進行交通全時空控制,以提供通行效率和交通安全為主的網絡與應用。隨著物聯網時代的到來,天長市科銳電氣有限公司研發的一種基于射頻的車輛管理方法及系統(專利號:201210330963.9)的應用,困擾交通業的這一難題將會在車聯網的應用和發展中得以有效化解。
一、車聯網發展的現狀
車聯網是物聯網在現代交通中的具體應用,它是指車、路、人之間通過傳感設備及通訊手段,實現相互之間的信息互通,實現車輛與公眾網絡通信的動態移動通信系統。它可以通過車與車、車與人、車與路互聯互通實現信息共享,收集車輛、道路和環境的信息,并在信息網絡平臺上對多源采集的信息進行加工、計算、共享和安全發布,根據不同的功能需求對車輛進行有效的引導與監管,以及提供專業的多媒體與移動互聯網應用服務。
車聯網系統的高效運行,是建立在對所有車、人、路等元素的動態信息采集的基礎上,特別是對實時的道路車流信息、車輛位置信息、車輛速度信息的采集至關重要。通過對以上信息的采集、分析和控制,可以提高道路的通行能力,減少交通事故的發生,合理調節路網的交通流分配。目前有多種方法檢測車流量,如地埋感應線圈法、超聲波探測器法、紅外線檢測法和視頻分析法等,而實際上,這些方法存在共同的不足之處,即:設備成本高、設立和維護困難,并且測量誤差也比較大;最大的缺陷之處在于,上述方法雖然能實現流量測定,但無法實現對每輛車的識別、定位和測速功能,無法實現對車輛全部信息的采集。目前,部分省市開始了電子車牌的試用,電子車牌是結合了普通車牌和RFID技術特點,可實現無線、遠距離和高速識別,能較方便地實現對車輛的識別和流量的測算,也能粗略地實現車輛定位,但要實現速度測量,還需要和其他測速設備相結合,因而投入較大,因此,現階段電子車牌的功能還不能滿足車聯網發展的要求。未來的智能電子車牌將是車輛各類信息的載體,通過識別電子車牌,將可以收集車輛的固態信息、車輛行駛中的動態信息,實現了道路、車輛的實時信息收集,滿足車聯網對實時信息采集的要求。
二、智能電子車牌的功能
為加快車聯網的建設,2007年“汽車數字化標準信源”經國家科技部認證并布署為“國家科技支撐計劃”重點專項中的一項,并由公安部組織研發。其全稱為“汽車身份特征信息和管理基礎信息的數字化的標準信源”,具有“汽車電子身份證”的功能,俗稱“電子車牌”,能滿足車輛識別的基礎要求。隨著車聯網的發展,系統對信息采集的范圍要求不斷擴大,現代智能電子車牌是通過在車輛上設置包含RFID電子標簽的電子車牌,其標簽內容和普通車牌號碼及車輛其他信息相關聯,通過無線遠距離方式可讀取RFID電子標簽信息并實現對車輛的測速和定位后,因此,系統通過識別智能電子車牌,將可以收集車輛的固態信息、車輛的位置信息、車輛的動態信息等一系列信息,克服了現有電子車牌信息容量小、信息內容少等不足,極大地滿足智能交通業發展的要求。智能電子車牌提供的主要信息包括:
1、車輛基本信息
車輛基本信息包括與車輛相關的牌照號碼、車輛品牌、型號、顏色、檢測、保險等一系列信息,是現有車輛信息的電子版本,通過閱讀智能電子車牌,可迅速識別車輛的狀況。
2、車輛動態信息
智能電子車牌作為車輛信息的載體,通過和路邊設置的監測器通訊,除了將車輛的基本信息傳遞到監測器外,還可以向監測器發送相關動態信息,用于監測器實現對車輛位置、速度信息的采集,為檢測交通流量、加強路網監測、處罰超速行為、制止亂占道等行為提供依據。
3、車輛查詢信息
智能電子車牌和監測器的雙向通訊,實現了所以車輛和車聯網的連接,為及時掌握車輛的各類信息提供了方便,車主可以通過手機或計算機網絡平臺,實時查詢車輛的各類動態和固定信息。
4、系統提示信息
智能電子車牌和路邊設置的監測器實現雙向通訊,及時獲得路況信息、氣候信息、限速信息等信息,能通過內置的揚聲器、顯示屏等設備向車輛駕乘人員提供信息;同時,其內置存儲器還記錄車輛的違法記錄,便于駕駛者及時查詢,保證行車安全、實現道路通暢。
5、導航規劃信息
傳統的GPS導航,利用衛星檢測到的車輛GIS信息為車輛規劃路徑,當車輛處于復雜路況時,特別是道路復雜、立交橋多時,需要進行人工輔助,智能電子車牌的應用,將實現車輛導航的智能化。
6、信息終端
智能電子車牌和相關部門的數據庫實現聯網后,將作為集成度較高的信息終端為相關部門提供信息化服務,如路橋收費管理、高速公路不停車收費管理、停車場收費管理、道路交通流量監控系統等、港口碼頭電子閘口系統、海關自動通關管理等。
三、智能電子車牌的實施
車聯網的實施是個系統性極強的復雜工程,該系統具有涉及面廣、復雜程度高、資金投入量大等特點,因此,在實施過程中必須堅持循序漸進,穩步推進。
1、統一標準,制定規范
產品標準化是一個產業興起的重要標志,也是減少重復投資、降低準入門檻和實現快速普及的重要手段。車聯網的建立和應用,也同樣需要遵循這一規律。只有建立一套科學、易用、統一的標準體系,車聯網才能實現不同物體之間的相互通信,不同網絡系統的融合,才能帶動汽車、交通產業的快速發展。因此,作為車聯網系統中重要的數據采集單元,智能電子車牌是車聯網中各平臺實現數據共享和數據交換的基礎,有必要制定統一的智能電子車牌的國家標簽,才能實現車聯網的快速推進。目前,全國有部分地方根據需要已經開始了電子車牌部分實施,由于其僅僅作為車輛識別方法,雖然提供了很多方便,但還不能稱之為智能電子車牌,后期將難以接入車聯網系統,造成浪費。因此,制定符合我國國情的智能電子車牌標準成為當務之急。
2、加強部門聯網聯動
智能電子車牌系統是應用了“物聯網”關鍵技術,即射頻識別技術(RFID),并融合視頻識別、數據交換、用計算等多種手段,為公安交通管理、城市管理等部門和車主及駕乘人員提供實時的涉車涉駕信息數據服務,通過涉車信息資源的共享服務,有效提高交通、道路管理水平,最大限度地發揮現有道路系統的交通效率,有利于實現城市交通、道路管理智能化、科學化、一體化,保障城市交通可持續發展。在未來的發展中,智能電子車牌和移動通訊、電子繳費等系統將有機融合。因此,智能電子車牌的規劃、研發和實施中,要加強部門合作、科學實施,建立機動車、駕駛人信息化管理及交通管理信息公共發布平臺,提供涉車涉駕交通信息資源的共享和社會化聯動服務,使現有道路系統的交通效率得到提升,解決現有交通中存在的問題。
3、分布實施
車聯網的發展將最終形成全國統一的集成化應用系統,但由于該項目投入巨大,還存在諸多技術瓶頸,因而在實施過程中,必須因地制宜、分布實施。在經濟發達地區、交通管理混亂地區、涉車違法案件多發地區,可由政府推動盡快組 3 織實施,滿足當地經濟、社會快速發展的迫切要求,并不斷積累成果,逐步推廣;其他地區可根據當地的需求和財力,引入市場機制,調動相關企業的積極性和參與性,借鑒成功的經驗,逐步實施到位,最終實現服務全社會的車聯網。