RFID在智能交通-车辆管理系统中的应用

基于有源RFID的公交智能化应用解决方案
系统目标

• 政府宏观决策层面：系统构成基本的信息采集平台，决策部门可掌握各条公交线路的车流与客流信息，为进一步优化公交网线，合理配置公交资源提供可靠的参考数据。可通过公交优先策略的实施，更多鼓励市民公共交通出行，以缓解城市拥堵问题。
• 市民公交信息发布层面：系统全面建成后,市民可通过公交站点电子站台了解各线路的营运班次分布情况、车辆到站时刻表、将到站车辆的载客情况。为市民提供公交信息服务，方便市民选择出行路线。
• 营运管理层面：公交公司能以较低的投入成本和运营成本进行公交营运 的智能化调度管理，系统不仅能根据排定的时刻表自动调度车辆（必要时可人工干预调整），还可及时反馈车辆运行情况，包括本路线即时客流情况、司机的驾驶情况等，实现自动报站，并对不良驾驶、操作习惯作实时监控， 有效降低营运折旧和油耗，最大程度减少事故隐患，保障人民生命和公共财产的安全。

系统特点

• 政府决策依据数字量化。使得公交营运过程可以跟踪和监控，实时了解 各线路运营情况，及时统计运营线路报表情况。为公交线网调整，资源 配置决策提供科学参考依据。
• 市民可以通过本系统直观了解线路班次时刻。还可通过建成的电子站台实时了解各车辆分布情况、满载程度等。
• 营运管理全程自动化。系统使用从车辆识别、营运安全监控、数据采集传输、调度排班、营运数据统计分析等全过程自动化实现，调度员仅需简单的干预操作即可实现繁琐复杂的现场调度操作，系统能够自动记录整个营运过程的各种状态数据，便于统计、编制报表 和决策挖掘分析。
• 公交线路自动化调度。最大限度地满足公交行业对智能化的需要，改变了以往老的单人单线路调度模式，提高调度效率。
• 安全营运实时监控和实时教育。在加强安全营运管理方面，做到行驶中 违规操作驾驶自动报警、营运后自动分析比对的“双自动”功能。对改 变驾驶员不良驾驶习惯起到促进作用。
• 低投入和低运营成本，符合公交企业实际状况。使用成本低，建设成本也应相对较低，以适合公交行业的推广。
• 系统具备极强的扩展功能和丰富的接口设计。系统的设计能够兼容各项 主流技术，可扩展客流统计器、公交车内公共安全视频监控防范、市民 出行信息发布平台等各方系统预留了接口。

GPS和有源RFID两种技术的应用性能对比
       从实时性上来说，运用 GPS 坐标能够最大限度地判定车辆的停、驶位置，但是，由于目前我国不掌握 GPS 技术的核心设备，使用的是美国提供的民用免费公开定位坐标，而且定位精度在十米级别，这就给应用带来困难。下面从不同方面据以详细阐述。

GPS和有源RFID可靠性对比
        GPS 技术是采用卫星定位物体在全球上的唯一坐标，由于地球轨道运动的偏移性，地球表面大陆板块的漂移性，加上太阳黑子运动、其他天体运动对地球的 影响，这些都将导致地面目标的经纬坐标会有细微的变化。国际上商业应用公司通常会对自己系统适用范围内的坐标每隔 1~2 年进行以一次坐标修订，这些工作费时费力，需要消耗相当高的营运成本。
        一般城市还有一个特点，就是市中心地区比全国其他城市拥有更多更密集的高楼大厦、立交桥、隧道，这些建筑对卫星信号遮挡、吸收、反射干扰，都会使定位难度增加，目前运用弥补措施（比如“陀螺仪”），能够局部修正获取丢失的坐标。
        RFID 技术由于以站点为计量单位，实到实测，站点位置相对开阔，近距离识别，抗干扰性好，识别准确有效。只要改善传输网络负载，传输延时（通常在0.5 秒以内）忽略不计。显示位置效果与市民直观感觉相同，有较好的表现效果。 缺陷的地方就是当车辆介于 2 站之间位置时候无法判定位置，当车辆离开规定线路后无法了解车辆位置。对于这样的问题，可以通过路面交通执法部门的监督管 理，能够避免管理盲区。

实用性对比
         GPS 技术由于采用固定间隔时间采集数据，对于不同车速行驶所对应的间隔距离有很大不同，（车速从 0~60 公里/小时）这样取定恰当的时间间隔非常重要，时间间隔过小，采集数据频度高，数据总量大，对存储、传输、处理都有非常大 的压力。时间间隔过大，采集数据总量小，由于网络传输的不确定性因素导致过 站、跳站现象严重。
        而RFID 技术采集数据是以固定位置间隔（站站之间约为 500 米）为最小单 位，对车辆行驶速度的干扰没有影响，而且固定位置间隔采集的数据量较合适， 既不影响处理分析，又能以较小的数据流量（通信费最低），较低的存储空间， 达到最为满意的使用效果。

稳定性对比

• 系统稳定性表现在设备稳定和系统抗干扰能力方面。
• 设备硬件的稳定性对于两种技术大体相同，但是 GPS 的坐标飘移，数据总流量增大导致系统复杂度提高，从而影响系统稳定。
• 抗干扰能力方面，GPS 定位技术对建筑物吸收卫星信号敏感，且难以改进。 RFID 技术采用近距离无线通讯，从当今各类近距离通讯设备使用情况来看， 很容易做到低功耗、辐射环保、抗干扰能力强。非常适用于相对开阔的站点场景。
• 对于同一站区来说，物理面积决定同时只能停靠 4~6 辆公交车。而我们的设备在枢纽站实测能够到 8~10 辆公交车同时报到。抗干扰方面完全符合要求。
• 而且，近距离通信设备对适应恶劣环境的调整较容易，针对复杂场景可以采 用增加设备、增加天线、调整天线安装位置、角度等方式增强处理容量。这使整 个系统的稳定性容易调整。

工程实施复杂度

• 视建设应用需要而逐步改造，较为灵活方便。
• RFID 技术由于较为依赖读写设备，对于站台改造有比较迫切的要求，改造 覆盖率对这个系统的实用性较为敏感。这给整个系统的工程操作带来难度，需要 协调较多的行政许可部门（如景观许可、市政动土，管线、电力等）。
• 系统扩展性对比

GPS 仅仅提供位置信息，在特定应用场合，并不能作为车辆身份的识别标志， 从而限制许多扩展应用，如车辆进入加油站、修理厂、停车场，仅靠地面物体经 纬坐标位置信息不能作为车辆识别标志。
RFID 技术则可准确判定车辆身份，利于较好的扩展应用。