基于UHF頻段RFID技術(shù)的虹橋機(jī)場(chǎng)出租車管理系統(tǒng)

無(wú)源RFID超高頻電子標(biāo)簽具有傳輸速率快、防沖撞、大批量讀取、運(yùn)動(dòng)過(guò)程讀取、價(jià)格低等諸多優(yōu)勢(shì)，所以，被業(yè)界認(rèn)為是RFID最具發(fā)展?jié)摿Φ姆较?。借助RFID中國(guó)網(wǎng)“無(wú)源超高頻電子標(biāo)簽（860-960MHZ）大型品牌導(dǎo)購(gòu)指南及光盤電子書(shū)活動(dòng)”之際，我們邀約并編輯了此篇無(wú)源超高頻典型應(yīng)用案例專稿，供業(yè)界分享。

案例名稱：基于UHF頻段RFID技術(shù)的虹橋機(jī)場(chǎng)出租車管理系統(tǒng)實(shí)施時(shí)間：2008年3月—2009年7月典型用戶：城市交通運(yùn)輸管理處、城市交通行政執(zhí)法總隊(duì)及各大隊(duì)、出租汽車公司應(yīng)用案例技術(shù)頻段范圍：840.5MHz—844.5MHz

應(yīng)用案例主要特點(diǎn)介紹：1、實(shí)現(xiàn)營(yíng)運(yùn)車輛電子證件的遠(yuǎn)距離不停車識(shí)別，改變近距離人眼識(shí)別營(yíng)運(yùn)車輛電子證件或近距離機(jī)讀電子證件的模式，能在車輛的正常運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的管理和服務(wù)；2、把UHF頻段RFID技術(shù)與VID技術(shù)相結(jié)合遠(yuǎn)距離動(dòng)態(tài)情況下識(shí)別克隆出租車；3、車輛營(yíng)運(yùn)證和駕駛員從業(yè)資格證的兩證實(shí)現(xiàn)行駛過(guò)程中的關(guān)系判斷查驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車身份和駕駛員身份特征信息的精確識(shí)別和判定、防止?fàn)I運(yùn)車輛駕駛員無(wú)證駕駛、實(shí)現(xiàn)出租車主動(dòng)防盜。

問(wèn)題解決及關(guān)鍵技術(shù)突破：1、兩證（營(yíng)運(yùn)證、從業(yè)資格證，以下簡(jiǎn)稱兩證）唯一性要求以及營(yíng)運(yùn)證與被標(biāo)識(shí)車輛的唯一對(duì)應(yīng)關(guān)系建立；2、集成技術(shù)和單元技術(shù)在實(shí)際道路環(huán)境中的可靠性保證，要在實(shí)際道路環(huán)境中讀卡距離最遠(yuǎn)可以達(dá)到25m以上，讀取成功率達(dá)到99.97%；3、基站與電子標(biāo)簽后期維護(hù)工作小，即要求基站運(yùn)行可靠、用于海量終端的電子標(biāo)簽壽命為5~10年，可滿足大規(guī)模推廣。

4、要求執(zhí)法中發(fā)現(xiàn)違規(guī)駕駛車輛和主動(dòng)防止?fàn)I運(yùn)車輛被盜，因此需要在兩證之間實(shí)現(xiàn)固定配對(duì)和彈性配對(duì)，并可在實(shí)際道路進(jìn)行查驗(yàn)；

5、查驗(yàn)基站能夠獲取車輛通行照片，并進(jìn)行圖像矢量抽象化，做到讀取的電子證件信息與抓拍的通行照片在時(shí)空上的唯一匹配關(guān)系，同時(shí)用圖像處理算法獲取真實(shí)車輛的物理牌照，并與兩證信息進(jìn)行比對(duì)，從而自動(dòng)判別出克隆車輛；

自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)介紹：一、系統(tǒng)基于具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源系統(tǒng)”。

1、系統(tǒng)定義“汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源”全稱為“汽車身份特征信息和管理基礎(chǔ)信息的數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn)信源”，它具有汽車“電子身份證”的功能，因此俗稱：“電子車牌”。它由物理結(jié)構(gòu)和信息結(jié)構(gòu)兩部分組成：“汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源”的物理結(jié)構(gòu)是一個(gè)基于RFID技術(shù)的、工作于UHF頻段（840MHz～845MHz，920MHz～925MHz）的無(wú)源陶基型汽車專用電子標(biāo)簽。

圖：“汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源”物理結(jié)構(gòu)圖“汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源”的信息結(jié)構(gòu)根據(jù)對(duì)車輛管理和服務(wù)的需求進(jìn)行細(xì)分定義和規(guī)劃，不僅可實(shí)現(xiàn)公安對(duì)車輛管理和服務(wù)的需求，還可實(shí)現(xiàn)面向交通、城建、保險(xiǎn)、稅務(wù)、環(huán)保、海量車主和駕駛員的社會(huì)化服務(wù)。

圖：“汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源”信息結(jié)構(gòu)圖（第一層）

“汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源系統(tǒng)”是一個(gè)建立在“汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源”基礎(chǔ)上的涉車涉駕數(shù)字化信息技術(shù)服務(wù)系統(tǒng)。

2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)“汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源系統(tǒng)”由“信源層”、“基站集群層”、“信息傳輸網(wǎng)絡(luò)層”、“運(yùn)行管控服務(wù)層”四層結(jié)構(gòu)組成

圖：“汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)

1）信源層—將車和司機(jī)通過(guò)專用電子標(biāo)簽標(biāo)識(shí)綁定，使車和司機(jī)抽象為可感知的數(shù)字信息。

2）基站集群層—通過(guò)信息傳感設(shè)備可對(duì)已經(jīng)標(biāo)識(shí)的車和司機(jī)進(jìn)行識(shí)別和感知3）信息傳輸網(wǎng)絡(luò)層—通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)字信息映射，將虛擬抽象的數(shù)字信息傳播給特定受眾。

4）運(yùn)行管控服務(wù)層—根據(jù)得到的數(shù)字信息進(jìn)行處理和后續(xù)操作，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)車和司機(jī)的管理和服務(wù)。

3、系統(tǒng)工作原理汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源系統(tǒng)以車輛自動(dòng)識(shí)別與認(rèn)證服務(wù)為基礎(chǔ)，以解決“車輛身份自動(dòng)識(shí)別認(rèn)證”為核心，提供了“開(kāi)放性區(qū)域道路交通環(huán)境”涉車涉駕安全監(jiān)管的技術(shù)平臺(tái)。

系統(tǒng)工作原理大致包括以下四個(gè)步驟：1）發(fā)卡和裝卡：通過(guò)安裝適應(yīng)不同車型的汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源，形成信源和車輛唯一對(duì)應(yīng)，發(fā)放駕駛員卡并完成車駕的動(dòng)態(tài)配對(duì)。形成的車、駕身份信息與車卡、司機(jī)卡的關(guān)聯(lián)。

2）信息采集和獲取：當(dāng)車輛/駕駛員經(jīng)過(guò)各類采集基站和查驗(yàn)基站時(shí)，通過(guò)基站可獲取車卡/司機(jī)卡信息并結(jié)合基站點(diǎn)位置、當(dāng)前事件感知判斷形成涉車/涉駕信息資源（車/駕身份信息、路網(wǎng)運(yùn)行時(shí)空信息和事件信息三種信息的融合）。

3）信息傳輸：將涉車/涉駕信息資源通過(guò)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)層傳輸給預(yù)定的信息接收者。

4）管理和服務(wù)：信息接收者根據(jù)得到的數(shù)字信息進(jìn)行自動(dòng)處理和人工后續(xù)操作，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)車和司機(jī)的管理和服務(wù)。

二、專用多機(jī)制固定式、手持式、車載式查驗(yàn)基站；三、專用軟件一套；四、地方標(biāo)準(zhǔn)草案一《上海市出租汽車長(zhǎng)距離電子營(yíng)運(yùn)證固定基站通信接口規(guī)范》；五、地方標(biāo)準(zhǔn)草案二《上海市出租汽車長(zhǎng)距離電子營(yíng)運(yùn)證應(yīng)用測(cè)試規(guī)范》。

應(yīng)用成效：上海虹橋機(jī)場(chǎng)出租車電子營(yíng)運(yùn)證示范基地基站采用RFID技術(shù)與圖像牌照識(shí)別技術(shù)相結(jié)合的多機(jī)制識(shí)別技術(shù)，于2009年6月份建成，7月份完成上海大眾出租公司100張駕駛員從業(yè)資格證的和50張出租車營(yíng)運(yùn)資格證的發(fā)放與安裝，并實(shí)現(xiàn)向上海城市交通運(yùn)輸管理處數(shù)據(jù)管理平臺(tái)實(shí)時(shí)傳輸查驗(yàn)數(shù)據(jù)；2009年11月份委托電信科學(xué)技術(shù)第一研究所完成第三方基站電磁場(chǎng)影響范圍測(cè)試與對(duì)機(jī)場(chǎng)無(wú)線電通訊干擾測(cè)試。

該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無(wú)人值守，自動(dòng)打擊克隆車和出租車行政執(zhí)法功能。截至2009年10月13日，共實(shí)現(xiàn)查驗(yàn)車輛79萬(wàn)輛次，其中查驗(yàn)到裝有電子運(yùn)營(yíng)證副證的大眾出租車共2213車次，識(shí)讀到全部裝卡車輛50輛。2009年10月份在上海城市交通運(yùn)輸管理處等組織的對(duì)出租汽車6種克隆情況實(shí)時(shí)打擊演示中獲得成功。