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物联网技术在道路运输领域中的应用研究

物联网技术在道路运输领域中的应用研究

作者:黄阿琼谷云辉付立

来源:《电子世界》2013年第17期

【摘要】研究如何依托RFID技术对车辆身份进行有效识别,并形成车辆的电子身份管理系统,实现客运站自动报班管理与服务、出租车动态执法管理与服务、货运车辆的管理与服务、智能停车场管理、党政机关人员及车辆的自动化出入管理,以此规范道路运输市场秩序、加大安全监管力度,整治假牌、套牌车现象,提高停车场使用效率并实现党政机关人员车辆进出管理的安全防范水平。

【关键词】物联网;RFID;道路客运;车辆身份标识

1.前言

道路运输作为国民经济的基础行业,在社会发展和经济建设中起着举足轻重的作用,随着我国经济的持续快速发展,汽车保有量迅速增加,人们的出行范围也不断扩大。在取得成绩的同时,道路运输管理中也出现了非法营运车辆扰乱市场、长途客运车辆跨线、不按规定站点上下乘客、甩客等现象,以及准点率低、运输效率底等问题,物联网技术的出现为这些问题的解决提供了一条思路。物联网技术将车辆、驾驶员、道路设施及管理部门有机地结合在一起,通过把握交通信息流,并以交通信息的采集、传输、处理、发布为主线,实现运输的智能化和自动化,满足了人们交通出行的安全、畅通和环保的需求。

按照2010年温家宝总理在第十一届人大第三次会议上所作的政府工作报告中对物联网的定义:物联网是指通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。2010年交通工作会议中明确提出,要努力推动综合运输体系发展,提高交通运输设施装备的技术水平和信息化水平,促进现代物流业发展,建设资源节约型、环境友好型行业,提高安全监管和应急保障能力。物联网技术的到来给交通运输行业的发展带来了机遇和挑战,将极大促进社会管理与服务得到提升,精准物流得到全面实现,运输效率得到大规模提升。

2.基本原理及国内外发展情况

2.1 物联网技术在道路运输领域中应用的基本原理

物联网是一个复杂的技术体系,按照其定义及概念模型,一般可将其技术体系划分为3各层次,即感知层、网络层、平台层、应用层,也可细分为5个层次,即标识层、感知层、网络层、平台层、应用层,其中感知层或标识层主要是物品的标识、物品信息的智能感知,主要的技术手段包括二维码、电子标签等。

物联网在道路客运领域中的应用主要采用电子标签作为标识载体,RFID(Radio Frequency Identification)射频识别电子标签技术,被称为影响未来的10大IT项目之一,是物联网发展

的重要支撑技术。完整的RFID系统由电子标签,读卡器,以及后台应用系统构成。实现非接触式的远距离识别,可识别高速运动物体并可同时识别多个目标,具有对环境要求低,穿透性好,保密性强等特点。

在道路运输中,车辆是需要识别的主要客体,为了识别车辆,首先要在车辆前挡风玻璃上安装电子标签,并在数据库中将电子标签ID号和车牌号绑定,通过全球唯一标识的ID号可以从数据库中取得车辆的各种信息,电子标签成为车辆的电子身份。在客运站进出口等信息采集点安装读写器,经后台数据处理后,即可准确判断车辆的身份、经过的地点和时间等,从而实现营运车辆的身份管理、客运站场的车辆进出及报班管理、出租车的综合管理、公交车辆跟踪管理。

2.2 国内外发展情况

美国和欧洲国家政府近年来积极推动RFID应用并在政府相关部门首先启动RFID项目,带动RFID应用、技术研发、产业发展和标准的完善。比较典型的案例有:德国柏林市议会在1999年为了建立一个新的交管中心,进行了一个交通信息搜集计划,此计划在进入柏林主要

道路三线道选定三处测试点,每一测试点安装RFID读取器,藉以搜集通过车辆数、两测试点之间的平均车速及确定车辆类别;英国爱丁堡市使用RFID公共汽车优先通行系统以减少交通拥堵和加速交通营运,鼓励使用公共交通工具;美国佛罗里达开始利用电子收费之RFID电子标签,进行汽车旅程时间的测量,以RFID技术为基础,发展交通监控系统。

RFID技术在我国的应用于智能交通始于上世纪九十年代初,在中国的智能交通中应用非常广,成功应用案例包括:国内最大的铁路机车车号识别系统,各省在实施与运营中的联网高速公路不停车收费系统,全国各地数千个停车场RFID收费系统,各地工厂车辆自动称重系统,公交车站进出站管理系统,还有杭州和北京推行的快速公交系统。

3.道路运输物联网技术体系

交通运输物联网需通过搭建交通要素身份标识、交通信息感知、网络通信、数据处理及数据安全、交通运输管理与服务应用5个技术体系来构建,其中交通运输管理与服务应用分为:车联网、船联网、基础设施管理网、集装箱管理网和从业人员网5个领域。具体如图1所示。

3.1 交通要素身份标识体系

发展物联网,需要从“物”做起,交通要素身份标识是构建交通运输物联网的基础。通过统筹标识编码方式,通过选择相适应的标识载体给交通对象、交通工具、交通基础设施这些交通要素赋予全球唯一的识别码,形成交通要素的身份标识体系,以实现从现实世界至虚拟世界的精确映像、寻址、匹配及控制。

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