RFID技術在智能交通領域的應用

當今隨著社會經濟的發展，城市化進程加速，人口迅速向城市遷移聚集。人口、車輛數量不斷的增長，但是有限的可用土地以及經濟要素的制約卻使得城市道路擴建增容有限，因此不可避免的帶來一系列的交通問題。當今世界各地的大中城市無不存在著交通問題的困擾。交通擁堵使得人們每天將大量寶貴的時間消耗在路上、車中，同時也導致商業車輛在交通運輸中延誤，增加了運輸成本。交通事故率也不斷上升，每年都會帶來巨大的人員傷亡和經濟損失。據美國有關部門預測，到2020年，美國因交通事故造成的經濟損失每年將會超過1500億美元，而日本東京目前因交通擁堵每年造成的經濟損失為1230億美元。為解決日益嚴重的交通問題，各國政府采取各種措施，如對汽車課以重稅限制汽車的數量，實施交通管制等來加強管理。但是在做過各種嘗試，花費了巨大的管理成本后，交通狀況依然難有根本改觀。

人們逐漸認識到交通系統是一個復雜的綜合性系統，單獨從道路或車輛的角度來考慮，都將很難解決交通問題，必須把車輛和道路綜合起來，考慮如何在有限的道路資源條件下，提高道路資源的利用率，這才是解決問題的關鍵。同時自上世紀后期以來信息技術的迅猛發展和廣泛應用也給以上的解決思路提供了有效的技術手段支持。在這樣的背景下，智能交通的概念應用而生，成為研究應用的熱點。

所謂的智能交通系統是指將先進的信息技術、電子通訊技術、自動控制技術、計算機技術以及網絡技術等有機地運用于整個交通運輸管理體系而建立起的一種實時、準確、高效的交通運輸綜合管理和控制系統。它是由若干子系統所組成的，通過系統集成將道路、駕駛員和車輛有機地結合在一起，加強三者之間的聯系。借助于系統的智能技術將各種交通方式的信息及道路狀況進行登記、收集、分析，并通過遠程通訊和信息技術，將這些信息實時提供給需要的人們，以增強行車安全，減少行車時間，并指導行車路線。同時管理人員通過采集車輛、駕駛員和道路的實時信息來提高其管理效率，以達到充分利用交通資源的目的。

RFID作為一種新興的自動識別技術，由于具有遠距離識別、可存儲攜帶較多的信息、讀取速度快、可應用范圍廣等優點，非常適合在智能交通和停車管理方面使用。目前RFID已經在交通領域開始逐步成功推廣應用，并且取得了良好的社會和經濟效益，其應用前景為業內人士一致看好。在智能交通領域，RFID主要應用在以下方面：

（1）、電子不停車收費（ETC）

電子不停車收費系統（Electronic Toll Collection，簡稱ETC）是一種用于公路、大橋和隧道的電子自動收費系統。它應用RFID 技術，通過路側天線與車載電子標簽之間的專用短程通訊，在不需要司機停車和其他收費人員采取任何操作的情況下，自動完成收費處理全過程。不停車收費涉及交通基礎設施投資的回收，又是緩解收費站交通堵塞的有效手段，而且在使用中收費卡的用量又很大，因此各個國家都優先投入不停車收費系統應用系統的開發，并且積極推廣，目前在歐美應用已經比較成熟，普遍，我國也已經在廣東、四川等地的高速公路上投入應用。通過應用不停車收費系統可以提高通過效率，防止收費站交通“瓶頸”的發生，同時通過RFID技術實現無人為干預的收費，有效地遏制了偷逃過路費，收費人員玩忽職守、循私作弊等行為，同時降低收費站的管理成本，更快地收回基礎設施的投資。

（2）海關碼頭電子車牌系統（EVI） ：

數量巨大的貨物在港口碼頭及海關的裝卸、進出港、通關，相當大的部分是用車輛作為運輸的手段。因此在港口碼頭及海關往來的車輛眾多，且可能屬于海關、船公司、船代公司、貨代公司、港務局、集裝箱場站等不同行業的不同單位，如果不采取統一的措施很難調度管理，給通關及貨物的流轉帶來很大的困難。采用RFID技術來實現的電子車牌管理系統能有效的解決這一問題。

該系統通過對往來的車輛統一管理登記、發放車載電子標簽，并在關鍵的出入監控點安放RFID識讀設備，可以使安裝電子車牌的監管車輛在通過監控通道時，可以被識別系統準確及時的識別，以完成車輛數據采集的要求。同時采用無線通訊等信息技術將采集到的車輛信息提交管理系統，來完成車輛身份的確認、以及查詢和統計，調度等功能。通過應用海關碼頭電子車牌系統可以有效提高海關車輛通行能力，實時統計監測車輛信息，防止誤檢、漏檢，提高通關效率，同時可以阻止組織偷竊、打擊走私等行為。

（3）、城市交通調度管理系統（TMS）：

車輛調度管理系統是智能交通系統的核心組成部分，采用先進的信息通訊技術，收集道路交通的動態、靜態信息，并進行實時地分析，并根據分析結果安排車輛的行駛路線，出行時間，以達到充分利用有限的交通資源，提高車輛的使用效率，同時也可以了解車輛運行情況，加強車輛的管理。

RFID技術可以作為交通調度系統信息采集的有效手段，在交通調度管理系統中得以應用。比如利用將RFID應用于公交車場管理系統，可以實現公交車進出站，信息自動、準確、遠距離、不停車采集，使公交調度系統準確掌握公交停車場公交車進出的實時動態信息。通過實施該系統可有效提高公交車的管理水平，對采集的數據利用計算機進行研究分析，可以掌握車輛運用規律，杜絕車輛管理中存在的漏洞，實現公交車輛的智能化管理，提升城市形象。同時采用RFID作為技術手段具有很高的經濟性，與全球衛星定位系統（GPS）等技術相比具有安裝方便、適應性強、成本低，車輛無需改造等特點。同時一些地區和城市也開始將RFID應用于垃圾運輸車輛、危險品運輸車輛等特殊服務車輛的調度和管理。通過在車上安放電子標簽，在特定路段的監控點放置識讀設備來監控車輛是否按照規定的路線行駛、在有泄漏等情況出現時及時發現事故車輛。

（4）、電子注冊管理（EVR）：

車輛的注冊登記以及牌照管理一直以來都是交通管理部門的管理重點也是難點所在，黑車、假牌照等問題始終都沒有得到根除。但是新技術也許會變得簡單，采用RFID技術實現車輛電子注冊管理系統就是有效解決這一問題的方法之一。車輛注冊登記后加載RFID電子車牌，由于每個標簽都有一個全球唯一的ID號碼——UID，UID是在制作芯片時放在ROM中的，無法修改，所以可以實現防偽功能。同時標簽可以被遠距離識別，無需停車及認為干預就可以監查，因此可以規范車輛管理手段，加強對車輛的監查力度，實現車輛年檢的智能化管理，加強對非法車輛的打擊力度。現在該系統已經在軍車等方面得到應用，取得了良好的社會和經濟效益。

（5）、基于RFID的車輛智能稱重系統

通過將稱重系統和遠距離RFID自動識別技術結合可以實現基于車輛的智能稱重系統。該系統在原有稱重管理系統上附加了采用遠距離RFID自動識別實現的對稱重車輛的自動識別功能，并將自動采集到的稱重車輛信息合并到稱重管理系統中。應用智能稱重管理系統可提高稱重效率，減少車輛在待檢處的停留等待，同時通過車號自動識別和精確計量可有效地防止了人為舞弊給帶來的經濟損失。此外，系統實施后還大大降低了工作人員的勞動強度和人工稱重的失誤率。因此基于RFID的車輛智能稱重系統實現了識別、計量、監控的完美結合。該系統可以靈活應用到交通運輸的很多方面，如在高速路口自動稱重以治理超載，在碼頭等物資集散地可以加快車輛計重速度，減少擁堵等，具有巨大的應用價值。