RFID应用于台湾交通资讯搜集之可行性研究(图)

RFID应用于交通资讯搜集之独特性 

同样是应用RFID，交通资讯搜集上与目前最热门物流业上，基本上有一些差异性存在，请参考表1中之比较说明。RFID在应用于交通资讯搜集比起应用于物流业，不论在运作环境、RFID功能需求及运作流程等方面，通常应用于交通资讯搜集之RFID系统需要更高之功能需求及较严苛之运作环境。
 
表1、RFID应用于交通资讯搜集与物流业之差异性分析 


当要规划一个RFID应用系统时，很重要的一点是要考量影响RFID正确读取的环境变数，这包含所贴附的表面材质、电子标签与读取器的对应角度、电子标签的数量及间距、水或金属物的干扰、电子标签与读取器的相对速度和地面的特性。 

藉由充分考量以上几点影响RFID正确读取的原因，同时依据实际应用系统之实施架构与流程，才能选出最适合应用系统使用之RFID系统。  

本团队进行之RFID实际测试限制  

本计画希望藉由车辆安装RFID电子标签实际进行道路测试，初步分析及评估出符合应用于交通资讯搜集之RFID系统及其安装架构，以作为未来示范测试计画选用之参考依据。 

但是首先要说明虽然国外有许多RFID系统可适用于交通资讯搜集，例如Transcore、Alien、Identec、Active Wave、Tag Master及Nedap等公司之RFID产品。但是目前国内可以购得（通过电信总局型式认证）适用于交通资讯搜集之RFID产品很少。其原因主要为各国对RFID系统可使用频段之规范不尽相同，例如美国RFID在UHF频段可使用之频段为902M~928M Hz，而台湾则为922M~928M Hz，而且即使频段相同也还有发射功率大小限制不同等因素。因此通常国外RFID产品尚须修改设计后，才能通过我国电信总局型式认证合法贩售。国内代理RFID系统厂商，一方面须原厂修改RFID设计及支出认证费用，另一方面评估国内应用RFID系统于交通资讯搜集之市场规模尚待开发，因此代理产品种类不多。 

基于上述原因，本团队至今能够取得进行测试的RFID系统有限，因此相关结论是初步分析评估之结果，此部分未来还有努力之空间。以下将就本团队进行之RFID实际测试结果，进行相关说明。 

示范测试计画目的 

以车辆安装RFID电子标签来搜集交通资讯，至今仍是一项崭新且具挑战性的应用研究。本研究希望藉由示范测试系统之执行，完成以下目的： 

(1) 以RFID技术协助搜集交通资讯，藉以评估RFID技术在交通运输应用上可行性。 
(2) 藉由RFID搜集交通资讯示范测试系统之完成，使得能够加强对车辆定位、行车速度、行车时间、行车安全等进行监控，提供即时交通资讯，构置整合式之ITS服务范例，协助强化 NITI基础建设。 
(3) 研拟完成以RFID搜集交通资讯之后续推动策略及措施，可作为未来执行相关计划之依据。 

在示范测试计画中，计画以RFID技术搜集包括流量、占有率、平均速度、车种分类及车辆停止侦测等交通资讯参数作为测试评估项目。在测试阶段最重要是所获得之资料须能够验证，因此示范计画应结合如环路侦测器或影像侦测器等其他侦测器量测之结果进行比较验证。在示范测试阶段，考量申请、施工、建置与复原等因素后，以影像摄影做辅助验证机制应较可行。因此在示范计测试画中，将规划结合摄影机所量测或记录之资料进行比较验证。在示范计画测试评估阶段，将藉由比较验证进而调整参数之细部数值，让RFID所量测之交通资讯有其实用性。 

示范测试对象 

基于RFID电子标签于国内外皆有涉及隐私权保护的问题，为了让示范测试计画能够顺利执行，因此本计画早期研究对象及示范测试对象是选择中华大车队（商用车辆）及行驶公车专用道之公车（大众运输车辆）两个规划方向。在经过专家学者提供宝贵意见及本研究团队评估后，最后决定以台北市行驶『公车专用道』之公车作为本示范测试计画之示范测试对象，参考图1。 

图1、示范测试对象：台北市行驶『公车专用道』之公车 

以台北市行驶『公车专用道』之公车作为示范测试对象有以下几点理由： 
(1) 公车属大众运输车辆，对公车进行RFID相关交通资讯之搜集，较无侵犯个人隐私权问题。 
(2) 『公车专用道』无其他车辆干扰，测试环境较单纯。  
(3) 若能选择适当公车专用道测试路段，让通过此测试路段之公车数量是可预先管控并全部安装RFID电子标签，则测试时将可确保经过测试路段的公车，皆有安装RFID电子标签。 
(4) 测试路段选择涵盖两个公车站以上，则公车到离站及预估公车到站时间之交通资讯及应用容易实施。 

示范测试路段 

选择适当公车专用道作为示范测试路段，实施对公车进行RFID相关交通资讯搜集，本研究基于以下几点考量： 
(1) 预定选定两公车站作为测试点，除了在两公车站间实施流量、占有率、平均速度、车种分类及车辆停止侦测等交通资讯参数测试外。同时规划针对衍生应用资讯，如公车到离站时间及预估公车到站时间进行测试评估。 
(2) 能够让测试公车路线数量及所属客运公司单纯，一方面确保有足够RFID电子标签可安装于每辆测试公车，另一方面届时联络公车安装RFID电子标签时，可减少相关程序与时间。 
(3) 通过两测试点之公车路线须一致，以避免中途有公车驶离或加入测试路段，造成干扰示范测试计画。 
(4) 有适合安装设备之设施或场地，以利测试设备安装施工及测试期间设备之保全。 
经过实地勘查仁爱路、信义路、民权东路及敦化北路等路线之公车专用道后，最符合以上选择考量之公车专用道为位于信义路线上之『信义路杭州路口』至『信义路林森路口』路段，请参考图2及图3。 

此路段之相关公车路线资讯为： 

(1) 8 条公车路线（0东、20、204、22、38、信义干线、指3、15） 
(2) 3 家营运公司(大都会客运、首都客运、指南) 
(3) 约150辆公车 

未来相关示范测试计画之设计，即根据此选定之示范测试路段进行后续工作。 


圖2、選定示範測試路段之平面圖

系统设计与架构 

依据所选定公车专用道测试路段，有关对公车进行RFID相关交通资讯参数搜集如流量、占有率、平均速度、车种分类及车辆停止侦测，衍生应用资讯如公车到离站时间及预估公车到站时间之系统设计请参考图4。在信义杭州路口公车站设计搜集的交通参数流量、车种分类及公车到离站时间。规划在绍兴南路口至林森南路口之间进行流量、占有率、平均速度、车种分类及车辆停止侦测交通参数搜集。在林森南路口公车站进行流量、车种分类、车辆停止侦测、到离站时间及预估到站时间之测试。 

图4、 示范测试路段交通资讯参数搜集设计 

参考图5示范测试计画设备配置示意图，设备配置乃依据欲搜集交通资讯参数进行设计。其中RFID Reader功用在于读取安装在公车上的RFID电子标签，并透过Ethernet网路或是诸如GPRS、WLAN的无线网路，将资料集中于中介电脑的中介软体处理后，并与影像侦测器取得的影像做不定时的交通参数人工相互比对研判其准确率，最后将相关的交通参数资讯以网路传送至ITS资料库或交控中心做一整体的统计与分析。 

图5、示范测试计画设备配置示意图 

在示范测试计画相关设备之介面设计，如图6所示。各系统间之使用介面如下： 
(1) 每一RFID读取器使用RS-232介面与GPRS Modem连接。 
(2) 中介电脑使用Ethernet介面与影像电脑、GPRS工作站与WLAN基地台连接，并透过internet与外部网路的交控中心及ITS资料库连线。 
(3) 影像侦测器使用Ethernet介面与WLAN 基地台(Access Point)连线。
 
图6、搜集交通资讯应用之硬体介面设计 

示范测试系统之资料流设计说明如下：  
(1) 中介电脑有关读取器的设定参数，透过GPRS工作站，以无线方式传送给GPRS Modem，再传送至RFID读取器，进行读取器参数设定。 
(2) RFID电子标签的读取资讯则透过GPRS Modem及GPRS工作站，传送到中介电脑以进行资料的筛检、分析及计算。 
(3) 影像电脑可透过WLAN设定摄影机，摄影机可将即时影像透过WLAN传回至影像电脑，所计算出的交通参数，透过内部网路传送给中介电脑进行资料的比对与显示。 

实地安装与测试阶段 

示范测试计画将选择行驶于公车专用道之公车作为测试对象。在经过实地勘查相关公车路线后，将以位于信义路线上之「信义路杭州路口」至「信义路林森路口」路段作为测试路段。针对此示范计画，本研究并已提出系统设计、设备建置规划及中介软体设计，其中并已完成中介软体初步模拟。第2年期计画将依据此示范测试计画进入实地安装与测试阶段，最后希望能藉由测试系统实际运作所搜集的资料，进行示范测试系统之绩效评估与检讨，研拟出以RFID电子标签协助交通资讯搜集之推动策略及措施。