無線射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identificati，RFID)是一種非接觸式自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取數(shù)據(jù)信息，識別無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境，并可同時識別多個目標(biāo)對象，操作快捷方便。RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽(Tag)、閱讀器(Reader)、天線(Antenna)三大部分組成。RFID技術(shù)具有防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離遠(yuǎn)、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)容量大等優(yōu)點，其應(yīng)用將為智能交通管理帶來革命性變化。目前，發(fā)達(dá)國家在智能交通方面已開始推廣應(yīng)用RFID技術(shù)。隨著該技術(shù)的日趨成熟，開始逐步在國內(nèi)門禁管制、倉儲物流管理、航空行李分揀和智能交通管理自動收費等領(lǐng)域得到了一定的應(yīng)用。然而，對于智能交通管理上的應(yīng)用還只是鳳毛麟角，只有幾家RFID業(yè)內(nèi)公司提出了各自的公路／車輛RFID管理系統(tǒng)方案，通過對車輛進(jìn)行非接觸式信息采集處理，從而自動識別和自動管理車輛活動，例如不停車收費系統(tǒng)等。

　　本文論述的RFID智能交通管理系統(tǒng)是基于對每輛合法注冊的機動車輛加裝RFID電子標(biāo)簽(如將電子標(biāo)簽固封在車輛號牌中)，為這些車輛配發(fā)一張固定且唯一的“電子行駛證” ，再通過特定的閱讀器識別道路上行駛的各種車輛信息，實現(xiàn)對機動車輛、交通流量和可疑車輛等方面實時監(jiān)控管理的目的。同時可將該系統(tǒng)與銀行結(jié)算、路費征稽、高速公路或各種停車場收費系統(tǒng)結(jié)合起來，可實現(xiàn)電子錢包結(jié)算，不停車收費，從而提高道路通行能力，保證交通安全。

　　一、基于RFID技術(shù)的智能交通管理系統(tǒng)需求分析

　　隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人民生活水平日益提高，各種各樣的機動車輛成為了人們生活和工作不可或缺的重要交通工具。然而，隨著道路上交通流的不斷增加，交通狀況日趨繁雜，交通違章、交通事故和交通阻塞等現(xiàn)象的頻頻發(fā)生，不但給人們的出行帶來種種不便，同時也給道路交通安全管理帶來了諸多困擾。如何建立一套行之有效的交通管理系統(tǒng)，已成為今天交通管理者最關(guān)心的課題。智能交通管理系統(tǒng)是一個復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)，單獨從道路或車輛的角度來考慮，很難解決交通問題，必須把車輛和道路綜合起來全盤考慮。在這樣的需求背景下，借鑒美國等西方發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗，引進(jìn)了RFID技術(shù)，并與信息技術(shù)、電子通訊技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等有機的結(jié)合，可以實時、準(zhǔn)確、高效的監(jiān)管交通情況，及時發(fā)布交通誘導(dǎo)信息，疏導(dǎo)交通，以達(dá)到強化交通指揮，有效提高道路使用率的目的。

　　二、RFID智能交通管理系統(tǒng)工作原理及框架

　　RFID智能交通管理系統(tǒng)的工作原理很簡單，在系統(tǒng)工作過程中，閱讀器(Reader)首先通過天線發(fā)送加密數(shù)據(jù)載波信號到機動車上固化的電子標(biāo)簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)，應(yīng)答器的工作電路被激活，之后再將載有車輛信息的加密載波信號發(fā)射出去，此時閱讀器便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理，完成預(yù)設(shè)的系統(tǒng)功能和自動識別，實現(xiàn)車輛的自動化管理。閱讀器和應(yīng)答器的工作原理和過程參見右圖。

　　在RFID智能交通管理系統(tǒng)中，對每輛合法注冊的機動車輛加裝RFID電子標(biāo)簽，標(biāo)簽可安裝在汽車內(nèi)部的儀表盤或固封在車輛號牌中。閱讀器的安裝可在主干道上每1至5公里設(shè)置一組(天線設(shè)置于門架、閱讀器設(shè)置于路側(cè))，或直接安裝在各個高速公路收費車道內(nèi)及交通流量大的路口，當(dāng)車輛通過時，閱讀器經(jīng)天線讀得通過車輛的ID及經(jīng)過時間值等，然后通過光纖、移動GSM網(wǎng)的GPRS方式或短信通信方式傳輸?shù)叫畔⒅行?。由后端計算機收集及統(tǒng)計相關(guān)車輛和車流動態(tài)信息，經(jīng)數(shù)據(jù)分析處理后，可作為交通疏導(dǎo)決策的依據(jù)，并實時調(diào)整該路段信號燈或可變標(biāo)志，對外發(fā)布相關(guān)交通信息。另外，在各路段閱讀器收集到的交通流信息，除用于提供實時路況信息外，還作為歷史數(shù)據(jù)保存于數(shù)據(jù)庫內(nèi)，以便日后作為交通道路規(guī)劃的依據(jù)。

　　三、RFID智能交通管理系統(tǒng)功能設(shè)計

　　1、在機動車輛證照管理業(yè)務(wù)上的應(yīng)用

　　到目前為止，國內(nèi)道路交通管理上應(yīng)用最為廣泛的還是電子攝像監(jiān)管技術(shù)，也就是大家都熟識的“電子眼”。它可為道路交通管理提供可視圖像和大量交通管理實時信息。缺點是容易受地形、建筑物、大型車輛及其他障礙物遮擋；受天氣(如雨霧等)能見度和夜間照度等因素影響，可靠度相對較低。據(jù)相關(guān)調(diào)查，社會上部分駕駛員為了躲避“電子眼”的監(jiān)管，故意遮擋、污損、涂抹機動車輛號牌，甚至出現(xiàn)了“克隆車”等嚴(yán)重違章、違法的行為，嚴(yán)重干擾了道路交通秩序，危害了人民群眾的生命安全。

　　RFID技術(shù)的應(yīng)用正好解決了這一難題，以下是兩個成功的案例。

　　IT時報 2008年l2月4日報道：今年l0月底，廣州東莞首批安裝了“電子身份證”的150輛出租車正式投入運營。CS．Phonto1．com要辨別眼前駛過來的那輛出租車是否“黑車” ，交通稽查人員只要設(shè)置好路障，等車輛減速通過時手持讀卡器“?！钡匾宦晵呙?，車輛的“底細(xì)”就能摸得一清二楚。如果手持讀卡器上顯示不出資料，稽查人員就可截停該車進(jìn)行檢查，以判斷是電子標(biāo)簽壞了還是“克隆車”。另外，由于“電子身份證” 中記錄了車輛的車號、營運公司、車型等資料，相關(guān)部門可以實時監(jiān)控營運車輛是否按規(guī)定線路、站點行駛。“四川在線” 網(wǎng)站在2008年12月12日報道：成都市區(qū)每輛合法的出租車在尾部都會安裝有一個“電子密標(biāo)” ，這張“身份證”里包含了車牌號、所屬公司、顏色、有無違章記錄等唯一的車輛信息，執(zhí)法人員只需用專用檢查設(shè)備對著車尾一掃，或裝有雷達(dá)的移動檢查車靠近行駛，沒有顯示信息或顯示錯誤信息的克隆車便會立即現(xiàn)出原形?？梢?，RFID技術(shù)的應(yīng)用，使車輛證照的稽核工作變得十分安全、簡便，從而大大提高了執(zhí)法效率。

　　2、在交通流檢測及交通違章取證上的應(yīng)用

　　目前，常用的道路車流檢測一般為線圈車輛檢測器和視頻車輛檢測器。線圈地下埋置技術(shù)的優(yōu)點是技術(shù)成熟，易于掌握，計數(shù)精確度較高；缺點是安裝過程對可靠性和壽命影響較大，維護(hù)或安裝時會中斷交通并且會影響路面壽命，易被重型車輛、路面修理等損壞。視頻車檢技術(shù)是最近發(fā)展起來的一種車流檢測技術(shù)，在進(jìn)行路面維修時一般不影響它的使用，但車流的檢測精度，以及其較高的故障率，限制了其大規(guī)模的推廣應(yīng)用。

　　經(jīng)過國內(nèi)某些省份的測試，RFID智能交通管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)~U3oo千比特每秒，標(biāo)簽移動速度(車速)可以達(dá)到300公里／小時。因此，RFID技術(shù)為道路交通流檢測提供了一種可行方案。在交通流檢測、分車型、確定道路暢通情況等道路監(jiān)管上提供了較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，同時，通過在關(guān)鍵路口設(shè)置閱讀器，可實現(xiàn)對車輛沖紅燈或禁令的違章取證。這些應(yīng)用，既滿足了道路交通管理者對道路交通情況的實時監(jiān)管需求，又大大減少了設(shè)備建設(shè)的初期投入，以及有效降低了設(shè)備日常維護(hù)成本。

　　3、在交通意外救援和特殊車輛監(jiān)控卜的應(yīng)用

　　通過在在主干道上、各高速公路出入口及交叉路口，設(shè)立RFID信息采集點，當(dāng)車輛通過時，閱讀器得到通過車輛的ID及經(jīng)過時間，形成記錄，這樣便可以準(zhǔn)確知道車輛的行駛路線，及大概位置。一旦車輛發(fā)生突發(fā)意外，需緊急救援，而又不能描述具體事發(fā)地點時，交通管理部門可迅速根據(jù)事主提供的車牌及事發(fā)時間等線索，搜索該時段內(nèi)發(fā)生意外車輛的相關(guān)行駛信息，確定大致事發(fā)地點，以方便救援隊伍及時趕赴現(xiàn)場實施救援，減少意外造成的生命和財產(chǎn)損失。

　　另外，根據(jù)各RFID信息采集點收集上來的車輛通過信息，大大方便了交通事故逃逸車輛的排查和跟蹤工作，同時，也為其他需跟蹤或“關(guān)注”的可疑或“特殊”車輛的監(jiān)控工作提供了便利。

　　4、RFID在不停車收費中的應(yīng)用

　　RFID在路費征稽、高速公路或各種停車場收費中的應(yīng)用體現(xiàn)為不停車收費。利用RFID技術(shù)，通過與銀行帳戶的捆綁，可實現(xiàn)電子錢包結(jié)算，不停車收費，這樣可以最大限度地緩解收費站、停車場出口等因收費效率低而引起的交通堵塞，提高收費車道的通行能力，減少車輛在收費口等待時不必要的燃油消耗，降低收費口的噪聲水平和廢氣排放，減輕車輛對環(huán)境的污染程度，達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的。高速公路不停車收費系統(tǒng)是RFID技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。將閱讀器天線架設(shè)在距收費口約50-100米的道路上方。當(dāng)車輛經(jīng)過天線時，車上的電子標(biāo)簽被頭頂上天線喚醒，發(fā)射出車輛ID信息，如發(fā)卡商(發(fā)卡銀行)編號、車牌號、車類參數(shù)、電子標(biāo)簽號等標(biāo)識信息，閱讀器接受到信息后，傳送至車道控制器(后臺計算機)，對進(jìn)入收費車道的車輛進(jìn)行電子標(biāo)簽的合法性校驗，分析出車輛的相關(guān)信息，并進(jìn)行通行費用計算和自動扣費，最后用指示燈及蜂鳴器告訴司機收費是否完成，不用停車就可通過。1996年、佛山市政府安裝了RFID系統(tǒng)用于自動收取路橋費以提高車輛通過率，緩解公路瓶頸。車輛可以在250公里的時速下用少于0．5毫秒的時間被識別， 并且正確率達(dá)99．95％。

　　四、結(jié)束語

　　與傳統(tǒng)的交通監(jiān)管數(shù)據(jù)采集方式相比較，RFID智能交通監(jiān)管技術(shù)具有及時、準(zhǔn)確的信息識別和采集優(yōu)勢。同時具有系統(tǒng)建設(shè)投資價格低廉，設(shè)備維護(hù)簡便的優(yōu)點，實時交通信息采集市場發(fā)展空間巨大，資深分析師DanBenjamin表示，交通數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)市場非?？赡鼙粺o線射頻技術(shù)所取代。相信隨著RFID技術(shù)的日漸成熟和日趨完善，RFID智能交通管理系統(tǒng)可以給全球的生命健康與安全提供交通安全保障。