RFID公交车智能管理系统

一 背景介绍：
随着国民经济的高速发展和城市化、机动化进程的加快，城市规模不断扩大，机动车拥有量及道路交通流量急剧增加，特别是大城市，公交车辆增加、线路延长、车次增多，交通运行不畅。尽管修建了大量的交通设施，但是交通拥挤现象仍十分严重。国内外多年实践经验表明，解决城市交通问题的重要途径就是发展公共交通，建立先进的公共交通系统APTS（Advanced Public Traffic System），提高道路通行能力和公交车辆运营管理水平。城市公共客运系统尚未（或正在）引入先进的高新技术，基本上还是采用"定点发车、两头卡点"的手工作业的调度方式，导致公交车辆的行车速度下降、行车间隔不均衡，时常出现"串车"、"大间隔"现象，严重影响了公交客运的服务质量。尤其是缺乏现代化通信手段，调度人员无法实时了解运营车辆情况，难以及时有效地采取调度措施。公交车辆调度处于"看不见、听不着"落后现状，具有较大的盲目性和滞后性。利用将RFID应用于公交车场管理系统，可以实现公交车进出站，信息自动、准确、远距离、不停车采集，使公交调度系统准确掌握公交停车场公交车进出的实时动态信息。通过实施该系统可有效提高公交车的管理水平，对采集的数据利用计算机进行研究分析，可以掌握车辆运用规律，杜绝车辆管理中存在的漏洞，实现公交车辆的智能化管理，提升城市形象。从而提高城市公共交通运营调度的管理水平。

二 现实意义：
车辆调度管理系统是智能交通系统的核心组成部分，采用先进的信息通讯技术，收集道路交通的动态、静态信息，并进行实时地分析，并根据分析结果安排车辆的行驶路线，出行时间，以达到充分利用有限的交通资源，提高车辆的使用效率，同时也可以了解车辆运行情况，加强车辆的管理。RFID技术作为交通调度系统信息采集的有效手段，在交通调度管理系统中将扮演重要角色。

三 系统设计：
(1) 系统的拓扑结构图
包括远距离读写系统，后台处理系统，LED显示系统。

(2) 系统的工作流程和特点
当公交车辆进入车场时被远距离读写器读取安置在本车上的电子标签号码，读写器自动将读取到的全球唯一的号码或车辆的相关信息传输至后台电脑处理，后台电脑对于此信息记录并处理，记录该车辆的入场时间与车辆相关信息，后台并判断该车辆应该停放在场内的哪个停车位，并将此信息传输至LED显示屏，驾驶员通过LED显示屏可以知道应该停放在哪个车位和一些附加信息，如下次出车时间（此时间是经过后台电脑自动运算的结果）等。当公交车辆出场时，被远距离读写器读取车辆信息，后台系统记录出场时间和其它信息，并记录写入后台数据库。全过程的管理免除了人为干预，最大限度地降低了系统的运营成本和减少因人工操作带来的不可避免的损失。

RFID应用在公交管理系统中实现的功能和特性有以下几个方面:不停车远距离自动识别，实时定点采集公交车辆进出站的时间，确定公交车辆所处停车场位置;调度中心和停车场LED 显示牌引导公交车进站后应停的车位,本系统避免了公交车停泊其他社会停车场等夜晚不归的情况,同时对车辆的调度、流量统计、车辆考勤、任务考核、以及维修保养期提示、车辆维修记录、审验记录等方面的自动化管理。

四：设备选择的标准

RFID公交车智能管理系统采用远距离读写器，要求读取距离达６－８米，读写器读取速度在30km/h 以上，室外安装，防湿防潮设计。标签卡要求有全球唯一的ID号，928bits的可写入区域，工作温度安工业使用设计。

深圳市先施科技所提供的RFID公交车智能管理系统远距离读写器，读取距离达８米，读取速度在120 km/h 以上，全天候室外工作设计。先施公司的电子标签卡具有全求唯一的ID号，有928bits的可写入区域，工作温度可以满足不同场合的使用。

在本设计方案中提供了深圳市先施科技有限公司生产的“Sense系列915MHz远距离无源射频标签系统”， 车辆电子标签卡是一块重量不到10克、如同名片一样大小的电子卡，固定安装在每一辆汽车的挡风玻璃上。是公交公司部门发放给专用车道车辆的授权卡，利用微波技术，当汽车电子标识读写器的信号被汽车电子标识卡接收后，能自动应答，发出含有车辆信息的微波信号。读写器接收后，通过解码解出与车辆相关的各种标识信息，达到自动识别的目的。利用这些读写设备，可在8-10米远的距离与正在行驶状态或停下来的车辆上安装的汽车电子标识卡进行短程微波无线通信，采集车辆标识卡中所存储的信息，通过车道计算机分析，进行无接触识别，识别时间只需0.2至0.5秒钟。由于汽车电子标识读写器与汽车电子标识卡的微波无线通信是在数微秒内完成的，车辆高速行驶时不影响车牌信息读出。能够实现授权车辆车牌识别自动化和识别结果电脑化。本系统具有友好的软件接口，与其他系统连接非常方便，可以很容易地用于授权车辆的管理。深圳市先施科技有限公司Sense系列915MHz远距离无源射频标签系统有如下特点：

- 工作频率范围在902MHZ-928MHZ跳频工作
- 响应速度快，读卡时间仅为2ms/32bits.
- 读卡距离远，最远可达2－8M。

- 抗干扰能力强，系统运作基本不受外界自然环境干扰
- 成本造价相对较低，因为采用无源卡，价位远低于有源电子标签。
- 使用寿命长，因为采用无源系统，不需要自备电池提供电源，而是通过电磁耦合从读写器提取能量，然后将自身信息传送给读写器。

Sense系列读写器的产品性能指标

（1）工作频率：ISM 902MHz～928MHz；或用户设置、定频工作。
（2）工作方式：以广谱跳频（FHSS）或定频端发射脉冲方式工作，由软件控制；
（3）读卡灵敏度：最远12米读卡范围多档软件控制可调；
（4）读卡速度：由软件控制，单卡平均读取时每32bits小于2ms
（5）安全机制：能够对电子标签进行合法性检验；
（6）读卡方式：定时自动读卡和外触发控制读卡两种；
（7）数据输出接口：（出厂时任选一种）
一个Wiegand 26/34口,可兼容国内现有IC卡应用控制器。
一个RS232口，可进行双向数据传输，通信协议对用户开放。
一个RS485口，可进行双向数据传输，通信协议对用户开放。
（8）天线：带一个＋12dBi增益的水平极化微波天线。
（9）LED指示灯：红灯－指示5V电源，黄灯－指示天线连接，绿灯－指示数据输出通信状态；
（10）电源输入：＋DC12V 直流3A；
（11）具有室外型防雨功能。
（12）重量： ABS/金属外壳，整机重约4Kg
（13）工作温度：－25℃~＋55℃。

五 应用效果与案例
深圳市先施科技有限公司推出的RFID公交车辆远距离识别系统已成功应用于上海公交集团的多个车场车站和云南昆明公交的多个车场，应用之后为公交公司的调度智能化管理提供了自动化管理，对于车辆进出的数据采集提供了全自动化，车辆进出与监控发挥了重要作用。一方面大大提高了树立全新的城市的公交车辆管理的形象，预防了人工操作的漏洞，，资料存档，保证公交车辆进出的安全与可靠，也大大地促进了城市自动化建设步伐，为行业树立了一个成功应用新技术的范例。