学界Ｉ信息技术 射频识别技术在公交站场车辆管理中的应用 蔡振辉 摘要：公交智能化管理系统应用射频识别技术等信息化手段改变现行落后的公交站场车辆管理模式，提高公交站场车辆管理水平、运 行效率和城市公共交通服务水平将是今后大力支持发展的方向。射频识别技术的应用可有效实现数字化、智能化的城市公交站场 管理，提高公共交通运营管理效率和社会服务水平，为在城市公共交通管理决策方面提供有效的数据支持，为城市公共交通科学管 提供信息化技术手段，也是我国公交智能化建设的重要方面之…。 关键词：ａ，ｄ频识别；公交站场；管理 一、概述 或对设备作大的改动 ｎ前，信息化在国内外经济、政治、文化等各个领域受到的 ８．射频卡的正常工作不受任何天气变化的影响，适应风 重视和推广说明信息科学技术在各个行业扮演了非常重要的 沙、雨雪、粉尘、盐雾、灰尘、油污、加油站、加气站等防爆和非防 角色。信息科学技术的为建立城市公共交通智能化和网络 爆的环境。 化管理体系的建设提供了基础技术和必备的先决条件，射频识 别技术（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ，缩写简称为ＲＦＩＤ）已被 三、射频识别技术在公交站场车辆管理中 广泛应用于具有“点式定位”特点的交通运输、物流等行业，射 的应用 频识别技术在公交站场智能化管理方面也可扮演重要的角色。 射频识别技术这种基于“点式定位”的系统可广‘泛应用于 公交站场营运公交车辆进场、 场、落客、候车、加油、加气、洗 二、射频识别技术的构成、工作原理及优势 车、检修、自动抄号识别及电子站牌等方面的管理，实现公交车 （一）构成及工作原理 辆管理的无人值守，有利于协助公交车辆运营体系达到信息通 射频识别技术是通过射频信号自动识别目标对象并获取 透，将更好地实现“有效监管”和“高效服务”的统一。 相关数据，由射频 、读卡器和信号发射天线三个基本部分组 在公交站场实时采集通过车辆所携带的射频卡信息，并与 成。其工作原理是：当射频卡进入收发天线区域后，发出的加密 公交站场的地址信息、运营单位信息、车牌信息、车辆到达公交 载波信号被天线接收，经ＲＦＩＤ射频读卡器装置接收处理后，向 站场的时间信息捆绑在一起，有效对通行车辆进行远程自动抄 通信模块发送获取的卡信息。 号和联网监管，将实时采集到的数据通过ＧＰＲＳ（欲了解更多？请 （二）射频识别频率 见本期【科技“生词”解释】）无线网络，实现公交站场与监管中心之 ＲＦＩＤ发送的频率称为ＲＦＩＤ系统的工作频率或载波频率， 间电予数据实时交互，使到达公交站场的车辆信息与监管方对 荩本有四个范围：低频（３０～３００ｋＨｚ）、高频（３～３０ＭＨｚ）、超高频 车辆信息的管理实现精确同步，进而提高对公交车辆运营管理 （３００～２．４５ＧＨｚ）和微波系统（２．４５ ５．８ＧＨｚ）。目前『 场上常用的 的自动化水平。 载波频率有低频１２５ｋＨｚ与１３３ｋＨ 高频１３．５６ ＭＨｚ、超高频 在此之前，我国人口密集、交通比较拥堵的北京、 海、广 ９０２～９２８ ＭＨｚ和微波２．４５ＧＨｚ与５．８ＧＨｚ等。后面所述系统实 州、武汉等城市都在公交站场建设中尝试采用了ＲＦＩＤ技术。 现主要是采用２．４５ＧＨｚ～２．４８３ＧＨｚ频段。 （三）射频识别技术具备的优势 四、系统实现 射频识别技术目前的发展已经比较成熟，应用推广的领域 （一）系统组成 也逐渐增多，应用在公交站场对车辆管理方面，具有其它识别 主要南车载卡射频卡、近端信息采集传输设备、远端数据 或定位系统所 具备的优势，土要体现在以＿＿卜几点： 库服务器、后台数据分析／管理／发布服务器和应用客户端五个 １．令双．ｒ稳定、可靠的无线数据通信．误码率儿乎为零。 主要部分组成。 ２．载波信号穿透力和绕射力极强，标签可固定安装在车辆 １．车载射频卡 的任何物体的表面，包括金属、非金属、玻璃的表面等。 车载射频卡安装在公交车辆上，用于存储运营车辆的Ｊ１） ３．射频卡读写区域无方向性，接收和发射天线无需对准被 信息。它是由天线、电源、微处理器和存储器组成。相关技术要 读取的射频卡。 求如下： ４．具有信息防冲撞功能，可同时识别多辆并排、串道、跨线、 （１）采用是有源的，工作频率为２．４５ＧＨｚ～２．４８３ＧＨｚ，工作时 爬头等 按规定行走的乍载卡，无论车道上前后左右的车辆大 间＞５年。 小、高低、彼此遮挡，各 均能可靠识别，单套设备可同时读取 （２）车载卡存储固定的ＩＤ编码信息。该编码与车辆的信息 １０个车道通行的 载射频卡信息。 一一对应。 ５．射频卡超低能耗设计，高能锂电可反复、连续读写高达 （３）车载卡在收发天线感应区采用不断发送卡号信息的工 ７００万次。 作模式。 ６．射频｝÷具有低压检测及低压信号报送后台计算机的管 （４）无线识别距离３０ｍ左右（可根据实际应用的公交站场 理功能。 环境给予调整）。 ７．射频卡的感应范围（可达３００米左右）和通过速度（可达 （５）当车载射频卡工作电压低于工Ｆ常使用电压时，数据交 １２０ｋＭ／ｈ）可根据管理需要进行灵活调整，而无需增加设备投资 换同时主动向远端服务器发送低压报警信息。 ７０ 厂乐科技２０１０ ３总第２３３期 信息技术ｌ学界 ２．近端信息采集传输设备 设备的前置通信模块建立通信连接，其主要任务是接收、存储 近端信息采集传输设备主要由ＲＦＩＤ无线射频读卡器装 地面识别设备无线传送来的车载卡数据信息。 ４．后台数据分析／管理／发布服务器 《¨；Ｓ ＧＰＲ （１）主要存储多个地面识别设备进行集 中管理，提供读卡记录和通信异常记录的设 备。 （２）具车辆运行数据分析、管理和信息发 布能力，含为公众提供公变信息服务，为管理者 提供实时系统状态查询、历史数据分析服务，制 定交通发展策略及规划的宏观信息分析等。 ５．应用客户端 采用几前成熟的Ｗｅｂ技术，提供公交站 越簿；； 场营运公交车辆进出信息的记录、查询、统 计、检索、分析等功能的操作平台。 （二）系统结构图 系统结构图如图２所示。 五、应用对比 与目前采用最多的ＧＰＳ卫星定位公交智 图ｌ近端信息采集传输设备结构图 能交通技术相比，ＲＦＩＤ技术具有其独到之处。 置、前置通信模块、室外设备机箱等部分组成（如图１所示）。 ＧＰＳ卫星定位虽然可以识别车辆，例如广州市 ＲＦＩＤ无线射频读卡器装置由收发天线及射频读卡器构 在这方面也进行了很长时间的试点运行，但仍然存在较多问 成。其工作原理是：当车载射频卡进入收发天线区域后，车载射 题，主要是ＧＰＳ车载设备在一些有顶棚或者有遮掩体的公交站 频卡发出的加密载波信号被天线接收，经ＲＦＩＤ射频读卡器装 场信号不稳定、设备价格昂贵等。而在公交站场采用ＲＦＩＤ技 置接收处理后，向前置通信模块发送获取的车载射频卡信息； 术，就可以解决这些问题的困扰。 ・前置通信模块将接收到的卡号、时间、地址信息通过无线方式 ＧＰＳ的应用需要结合ＧＩＳ地理信息系统才能发挥较大的 与远端的读卡服务器建立通信连接。 效用，但ＧＩＳ的开发增加了应用的成本，而ＲＦＩＤ技术不需要复 前置通信模块具有ＧＰＲＳ无线通信、ＩＰ（欲了解更多？请见本 杂的ＧＩＳ系统配合。ＲＦＩＤ与ＧＰＳ相比的缺点在于灵活性方面． 期【科技“生词”解释１）地址设置、读卡数据缓存ＩＬＬ对 Ｅ本地卡号 但ＲＦＩＤ目前的技术完全能够满足公交车辆在固定公交站场进 过滤、远程通信超时／异常告警、时钟／卡号集／异常告警短信 出营运的特点及行业需求。在公交站场内公交营运路线固定、 远程设置等功能。为确保ＧＰＲＳ无线通信的稳定性和可靠性， 实现同样功能的前提下，在公交站场车辆管理中采用射频识别 前置通信模块要求提供热备份的ＧＰＲＳ工作模块为第二信道。 技术，成本将远远小于采用ＧＰＳ技术。 室外设备机箱具备适应风沙、雷雨、粉尘、灰霾、灰尘、油 污、加油站、加气站等防爆和非防爆的作业环境条件。 六、总结 ３．远端数据库服务器 针对我国目前大城市公交系统的特征，采用射频识别技术 远端数据库服务器拥有固定的、永久性的ＩＰ地址，并通过 的“点式定位”方式，能克服ＧＰＳ在公交领域应用中的一些不 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入，实现和ＧＰＲＳ的内嵌ＴＣ￣ＩＰ协议栈与地面识别 足，减少资金投入。射频识别技术在公变站场车辆管理中的应 用，把射频识别技术、ＧＰＲＳ 无线通讯技术、ＴＣＰ／ＩＰ数据 传输网络等技术应用为一体， 有利于整合其它服务信息，为 公交站场营运公交车辆的调 度、管理、信息发布等综合服 务提供基础条件，是一 种新型 的交通信息采集传输的管理 手段，有较好的推广应用前 景。随着我国公共交通事业的 发展．射频识别技术在公交领 域的应用将日益广泛，这必然 是我国公交智能化建设的重 要方面之～。 （作者单位：广州市公用 公交站场管理服务中心公交 图２系统结构图 站场管理处） ７１ 广东科技２０１０ ３总第２３３期
