基于有源RFID的公交智能化應(yīng)用解決方案
系統(tǒng)目標(biāo)

• 政府宏觀決策層面：系統(tǒng)構(gòu)成基本的信息采集平臺(tái)，決策部門(mén)可掌握各條公交線路的車(chē)流與客流信息，為進(jìn)一步優(yōu)化公交網(wǎng)線，合理配置公交資源提供可靠的參考數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^(guò)公交優(yōu)先策略的實(shí)施，更多鼓勵(lì)市民公共交通出行，以緩解城市擁堵問(wèn)題。
• 市民公交信息發(fā)布層面：系統(tǒng)全面建成后,市民可通過(guò)公交站點(diǎn)電子站臺(tái)了解各線路的營(yíng)運(yùn)班次分布情況、車(chē)輛到站時(shí)刻表、將到站車(chē)輛的載客情況。為市民提供公交信息服務(wù)，方便市民選擇出行路線。
• 營(yíng)運(yùn)管理層面：公交公司能以較低的投入成本和運(yùn)營(yíng)成本進(jìn)行公交營(yíng)運(yùn) 的智能化調(diào)度管理，系統(tǒng)不僅能根據(jù)排定的時(shí)刻表自動(dòng)調(diào)度車(chē)輛（必要時(shí)可人工干預(yù)調(diào)整），還可及時(shí)反饋車(chē)輛運(yùn)行情況，包括本路線即時(shí)客流情況、司機(jī)的駕駛情況等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)站，并對(duì)不良駕駛、操作習(xí)慣作實(shí)時(shí)監(jiān)控， 有效降低營(yíng)運(yùn)折舊和油耗，最大程度減少事故隱患，保障人民生命和公共財(cái)產(chǎn)的安全。

系統(tǒng)特點(diǎn)

• 政府決策依據(jù)數(shù)字量化。使得公交營(yíng)運(yùn)過(guò)程可以跟蹤和監(jiān)控，實(shí)時(shí)了解 各線路運(yùn)營(yíng)情況，及時(shí)統(tǒng)計(jì)運(yùn)營(yíng)線路報(bào)表情況。為公交線網(wǎng)調(diào)整，資源 配置決策提供科學(xué)參考依據(jù)。
• 市民可以通過(guò)本系統(tǒng)直觀了解線路班次時(shí)刻。還可通過(guò)建成的電子站臺(tái)實(shí)時(shí)了解各車(chē)輛分布情況、滿載程度等。
• 營(yíng)運(yùn)管理全程自動(dòng)化。系統(tǒng)使用從車(chē)輛識(shí)別、營(yíng)運(yùn)安全監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集傳輸、調(diào)度排班、營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等全過(guò)程自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)，調(diào)度員僅需簡(jiǎn)單的干預(yù)操作即可實(shí)現(xiàn)繁瑣復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度操作，系統(tǒng)能夠自動(dòng)記錄整個(gè)營(yíng)運(yùn)過(guò)程的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)，便于統(tǒng)計(jì)、編制報(bào)表 和決策挖掘分析。
• 公交線路自動(dòng)化調(diào)度。最大限度地滿足公交行業(yè)對(duì)智能化的需要，改變了以往老的單人單線路調(diào)度模式，提高調(diào)度效率。
• 安全營(yíng)運(yùn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和實(shí)時(shí)教育。在加強(qiáng)安全營(yíng)運(yùn)管理方面，做到行駛中 違規(guī)操作駕駛自動(dòng)報(bào)警、營(yíng)運(yùn)后自動(dòng)分析比對(duì)的“雙自動(dòng)”功能。對(duì)改 變駕駛員不良駕駛習(xí)慣起到促進(jìn)作用。
• 低投入和低運(yùn)營(yíng)成本，符合公交企業(yè)實(shí)際狀況。使用成本低，建設(shè)成本也應(yīng)相對(duì)較低，以適合公交行業(yè)的推廣。
• 系統(tǒng)具備極強(qiáng)的擴(kuò)展功能和豐富的接口設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠兼容各項(xiàng) 主流技術(shù)，可擴(kuò)展客流統(tǒng)計(jì)器、公交車(chē)內(nèi)公共安全視頻監(jiān)控防范、市民 出行信息發(fā)布平臺(tái)等各方系統(tǒng)預(yù)留了接口。

GPS和有源RFID兩種技術(shù)的應(yīng)用性能對(duì)比
       從實(shí)時(shí)性上來(lái)說(shuō)，運(yùn)用 GPS 坐標(biāo)能夠最大限度地判定車(chē)輛的停、駛位置，但是，由于目前我國(guó)不掌握 GPS 技術(shù)的核心設(shè)備，使用的是美國(guó)提供的民用免費(fèi)公開(kāi)定位坐標(biāo)，而且定位精度在十米級(jí)別，這就給應(yīng)用帶來(lái)困難。下面從不同方面據(jù)以詳細(xì)闡述。

GPS和有源RFID可靠性對(duì)比
        GPS 技術(shù)是采用衛(wèi)星定位物體在全球上的唯一坐標(biāo)，由于地球軌道運(yùn)動(dòng)的偏移性，地球表面大陸板塊的漂移性，加上太陽(yáng)黑子運(yùn)動(dòng)、其他天體運(yùn)動(dòng)對(duì)地球的 影響，這些都將導(dǎo)致地面目標(biāo)的經(jīng)緯坐標(biāo)會(huì)有細(xì)微的變化。國(guó)際上商業(yè)應(yīng)用公司通常會(huì)對(duì)自己系統(tǒng)適用范圍內(nèi)的坐標(biāo)每隔 1~2 年進(jìn)行以一次坐標(biāo)修訂，這些工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需要消耗相當(dāng)高的營(yíng)運(yùn)成本。
        一般城市還有一個(gè)特點(diǎn)，就是市中心地區(qū)比全國(guó)其他城市擁有更多更密集的高樓大廈、立交橋、隧道，這些建筑對(duì)衛(wèi)星信號(hào)遮擋、吸收、反射干擾，都會(huì)使定位難度增加，目前運(yùn)用彌補(bǔ)措施（比如“陀螺儀”），能夠局部修正獲取丟失的坐標(biāo)。
        RFID 技術(shù)由于以站點(diǎn)為計(jì)量單位，實(shí)到實(shí)測(cè)，站點(diǎn)位置相對(duì)開(kāi)闊，近距離識(shí)別，抗干擾性好，識(shí)別準(zhǔn)確有效。只要改善傳輸網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，傳輸延時(shí)（通常在0.5 秒以內(nèi)）忽略不計(jì)。顯示位置效果與市民直觀感覺(jué)相同，有較好的表現(xiàn)效果。 缺陷的地方就是當(dāng)車(chē)輛介于 2 站之間位置時(shí)候無(wú)法判定位置，當(dāng)車(chē)輛離開(kāi)規(guī)定線路后無(wú)法了解車(chē)輛位置。對(duì)于這樣的問(wèn)題，可以通過(guò)路面交通執(zhí)法部門(mén)的監(jiān)督管 理，能夠避免管理盲區(qū)。

實(shí)用性對(duì)比
         GPS 技術(shù)由于采用固定間隔時(shí)間采集數(shù)據(jù)，對(duì)于不同車(chē)速行駛所對(duì)應(yīng)的間隔距離有很大不同，（車(chē)速?gòu)?0~60 公里/小時(shí)）這樣取定恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔非常重要，時(shí)間間隔過(guò)小，采集數(shù)據(jù)頻度高，數(shù)據(jù)總量大，對(duì)存儲(chǔ)、傳輸、處理都有非常大 的壓力。時(shí)間間隔過(guò)大，采集數(shù)據(jù)總量小，由于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟淮_定性因素導(dǎo)致過(guò) 站、跳站現(xiàn)象嚴(yán)重。
        而RFID 技術(shù)采集數(shù)據(jù)是以固定位置間隔（站站之間約為 500 米）為最小單 位，對(duì)車(chē)輛行駛速度的干擾沒(méi)有影響，而且固定位置間隔采集的數(shù)據(jù)量較合適， 既不影響處理分析，又能以較小的數(shù)據(jù)流量（通信費(fèi)最低），較低的存儲(chǔ)空間， 達(dá)到最為滿意的使用效果。

穩(wěn)定性對(duì)比

• 系統(tǒng)穩(wěn)定性表現(xiàn)在設(shè)備穩(wěn)定和系統(tǒng)抗干擾能力方面。
• 設(shè)備硬件的穩(wěn)定性對(duì)于兩種技術(shù)大體相同，但是 GPS 的坐標(biāo)飄移，數(shù)據(jù)總流量增大導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度提高，從而影響系統(tǒng)穩(wěn)定。
• 抗干擾能力方面，GPS 定位技術(shù)對(duì)建筑物吸收衛(wèi)星信號(hào)敏感，且難以改進(jìn)。 RFID 技術(shù)采用近距離無(wú)線通訊，從當(dāng)今各類(lèi)近距離通訊設(shè)備使用情況來(lái)看， 很容易做到低功耗、輻射環(huán)保、抗干擾能力強(qiáng)。非常適用于相對(duì)開(kāi)闊的站點(diǎn)場(chǎng)景。
• 對(duì)于同一站區(qū)來(lái)說(shuō)，物理面積決定同時(shí)只能?？?4~6 輛公交車(chē)。而我們的設(shè)備在樞紐站實(shí)測(cè)能夠到 8~10 輛公交車(chē)同時(shí)報(bào)到?？垢蓴_方面完全符合要求。
• 而且，近距離通信設(shè)備對(duì)適應(yīng)惡劣環(huán)境的調(diào)整較容易，針對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景可以采 用增加設(shè)備、增加天線、調(diào)整天線安裝位置、角度等方式增強(qiáng)處理容量。這使整 個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性容易調(diào)整。

工程實(shí)施復(fù)雜度

• 視建設(shè)應(yīng)用需要而逐步改造，較為靈活方便。
• RFID 技術(shù)由于較為依賴讀寫(xiě)設(shè)備，對(duì)于站臺(tái)改造有比較迫切的要求，改造 覆蓋率對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的實(shí)用性較為敏感。這給整個(gè)系統(tǒng)的工程操作帶來(lái)難度，需要 協(xié)調(diào)較多的行政許可部門(mén)（如景觀許可、市政動(dòng)土，管線、電力等）。
• 系統(tǒng)擴(kuò)展性對(duì)比

GPS 僅僅提供位置信息，在特定應(yīng)用場(chǎng)合，并不能作為車(chē)輛身份的識(shí)別標(biāo)志， 從而限制許多擴(kuò)展應(yīng)用，如車(chē)輛進(jìn)入加油站、修理廠、停車(chē)場(chǎng)，僅靠地面物體經(jīng) 緯坐標(biāo)位置信息不能作為車(chē)輛識(shí)別標(biāo)志。
RFID 技術(shù)則可準(zhǔn)確判定車(chē)輛身份，利于較好的擴(kuò)展應(yīng)用。