ＳＹＳ ＳＥＣＵＲＩＴＹ 系统安全 基子物联网技术的公共车辆安全检测系统 ◆顾海艳顾刚 摘要：城市交通智能化管理的发展对车辆安全提出了新的挑战。车辆的安全检测 是城市交通管理的重要的安全举措。利用物联网技术，将射频识别技术ＲＦＩＤ应用于城 市公共车辆安全检测管理，是未来交通信息化建设的一个重要方向。基于ＲＦＩＤ技术的 公共车辆安全检测系统，将有源ＲＦＩＤ技术和产品应用于智能交通领域，充分发挥其自 动识别及动态信息采集的巨大优势，有效解决了公共车辆安全检测的瓶颈问题。 关键词：ＲＦＩＤ；智能交通管理；公共安全；检测系统 一、引言 性、抗干扰性、抗击打性、快速识别性、智能鉴别性毫 无疑问的会给各类车辆管理提供一个全新的解决方案。 本系统能够实现进出完全不停车，自动识别、自动登 记、自动记录等功能，后台管理软件可实现实时查看车 辆信息、检测结果查询、统计报表、安检历史记录查 随着经济社会高速发展和城镇化进程的加快，城 市交通拥堵问题日趋严重，全国各地都在推广“公共交 通优先”的发展战略。与此同时，公共车辆的运营时间 长、次数多，其安检、运营安全管理成为困扰监管人员 的一大难题。一般公共运营车辆上，带有几个不同维度 的信息。例如，公交车上既有车牌号码，又有公交公司 编号；出租车辆既有车牌号码，又有运营证号，这些都 给管理带来了困难。 询、信息预警等多项功能。系统具有以下功能优势： （１）快速移动目标的可靠识别（２）高保密性，高适应 性（３）良好的安全性和抗干扰性（４）环保性强，达到 无纸化办公（５）安全管理程度高（６）操作简单，耐用 可靠。 将物联网技术应用到公共车辆安全管理和检测中， 可有效地解决车辆安全监管的相关问题，实现公共车辆 的数字化、智能化改造，提升行业管理水平和工作效 率。基于物联网技术的公共车辆安全监管系统，主要由 三、当前公共车辆安全检测中存在的 相关问题 现有的公共车辆安全检测存在以下一些方面的问 题： 车辆信息管理系统、车辆安全运营过程检测系统、非安 全车辆预警系统三部分组成。利用先进的“物物相联技 术”，将用户端延伸和扩展到公共车辆、停产场站、检 １．单纯被动记录信息，或者有些时候检测记录缺 失。由于公共车辆调度频繁，检测成本高昂，因此检测 记录普遍缺失。比如南京公交车辆的管理，尚存在手工 作业。 ２．当前车辆的管理通常采用人工管理和Ｉｃ卡近距 离管理两种模式，但是数量的庞大，以及出入的频繁度 测仪器，三方通过数据交换和通信，全面立体地解决公 共车辆安全监管问题。 二、ＲＦＩＤ系统概述 ＲＦＩＤ是Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ的缩写，即射 频识别，是一种非接触式的自动识别技术。它通过射频 都导致审批、登记信息、维修记录更改的手续繁琐，效 率极低，且数据的精确性也非常有限。 信号自动识别目标对象，可快速地进行物品追踪和数据 交换。识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环 境。基于ＲＦＩＤ技术的远距离感应车辆安全检测系统是 目前世界上最先进的车辆安全检测方式之一，是车辆安 全管理方式发展的趋势，它的安全、稳定、自动化程度 ３．一般无法针对运营车辆的实际情况进行事先预警， 通常采用出了问题再抢修的方式，没有任何预警功能。 四、基于物联网技术的公共车辆安全 检测系统解决方案 基于物联网技术的公共车辆安全检测系统可以采取 是人工管理或近距离识别系统无法达到的。其不可仿制 信息系统工程ｌ ２０１１．９．２０ ６５ ０ａ ＳＹＳ ＳＥＣＵＲＩ～ＩＹ 系统安全 写卡安装、基本数据录入、运营数据监控、记录查询和 安全预警等环节。 （１）写卡安装：将电子标签制成车证，然后将车 过实施该系统可有效提高公交车的管理水平，对采集的 数据利用计算机进行研究分析，可以掌握车辆运用规 律，杜绝车辆管理中存在的漏洞，实现公交车辆的智能 化管理，提升城市形象。从而提高城市公共交通运营调 证内的数据信息，通过发卡装置读取并上传至ＰＣ机， 通过软件系统对该电子车证进行授权； （２）数据录入：对用车人员、车辆、驾驶员、车 辆本身安检情况（包括车辆七项线内检测结果，线内地 沟检查结果，外观检查与路试等线外检验结果）、检查 度的管理水平。也尽可能的减少公交车辆在交叉口的延 误的时间。保证公交车辆运行的快速与及时，最大程度 上发挥其为运载主体的作用。由于城市道路情况复杂， 很容易对标签卡的微波信号进行反射与衍射，为防止同 一人员，审批人员等相关信息进行录入，形成系统的初始 ＲＦＩＤ卡号被多个读卡器读取到，从而导致对请求优 数据； （３）运营数据监控：车辆使用过程中，对车辆本 身的运营状态进行监控，每次检测结果，运营过程中产 生的车辆违法事故、车辆抛锚情况、车辆故障信息，其 结果自动发送至系统中。 （４）安全预警：当车辆的安全状况达到了一定阀 值的时候，数据采集系统自动采集电子车载系统内数 据，通过对历史数据的对比、判断，进行预警的提出。 安全车辆出入具有控制系统的监控时，系统通过判断， 显示放行，使车辆可以自由通过；非安全车辆出入时， 例如车辆可能存在重大故障隐患，系统会自动预警，自 动道闸不会打开。只有当标签出现损坏时，系统会自动 提示，工作人员予以换卡即可，或人工操作放行。 （５）记录查询：由于物联网本身的工作机制，当 车辆经过具有接受信号的区域内时，根据车辆所载有的 车载信号，无论公共车辆运行于哪个路段，本系统可以 实时查询管理车辆的安全数据，便于实时掌握情况。 五、公共车辆安全检测系统的应用范 围 （１）公交车辆的管理 城市公共客运系统基本上还是采用“定点发车、 两头卡点”的手工作业的调度方式，调度人员无法实时 了解运营车辆情况，难以及时有效地采取调度措施。车 辆调度处于“看不见、听不着”现状，具有较大的盲目 性和滞后性。导致车辆的行车速度下降、行车间隔不均 衡，且时常出现“串车”、“大间隔”现象，严重影响 了客运的服务质量。再就是等车公众不能及时了解所等 班车的运行情况，不知道要等多久才能等到所乘班车。 利用将ＲＦＩＤ技术、电子地图和无线网络技术建设公交 管理系统，可以实现公交车远距离、不停车采集信息； 进出站信息自动、准确显示。乘客可以根据站台ＬＥＤ的 提示了解自己等待的班车还有几站到达。使公交调度系 统准确掌握公交停车场公交车进出的实时动态信息。通 ６６ 信息系统工程Ｉ ２０１１．９ ２０ 先信号的车辆进行误判，可通过软件设定：一旦读到 ＲＦＩＤ标签卡信号，则后续读卡器在规定时间内（如３０ 秒）对此ＲＦＩＤ卡号进行屏蔽，这样可以避免同一ｌＤ号 被一条马路上两台读卡器读到后对信息的误判。而对多 个信号的识别本着时问优先的原则进行处理。哪个信号 先检测到则优先Ⅲ。 （２）出租车辆安全检测 出租车管理处通过出租车电子运营证管理软件平台 发放电子标签型电子运营证，电子运营证中记录车牌号 码，隶属公司，驾驶员资格证，发证时间，有效时间， 驾驶员违章信息记录等管理信息。所有的数据通过加密 算法进行加密，达到防止伪造的目的。电子运营证发放 后，贴在出租车右侧挡风玻璃处，电子运营证采用醒目 标识设计，同时具备直观的仿伪功能。采用手持ＰＤＡ进 行电子运营证的稽查，查询信息以及数据的修改。通过 出租车电子运营证管理软件平台进行出租车数据的各项 管理，包括电子运营证的发放，撤销，补办，查询，手 持ＰＤＡ稽查数据的汇总，稽查人员的绩效考核，各项报 表的生成打印。 （３）运营机动车辆管理 各便民服务点运营信息即时自动生成（如：服务 点车辆数量统计、借还信息统计）等，便于车辆的调度 和实时管理、市民借车还车的诚信数据自动统计和个人 诚信度的积分管理、车辆安全电子围栏管理、服务点防 盗围栏管理。各便民自行车服务点设有电子围栏防盗管 理，当某辆自行车被非法移出安全监管范围后，系统将 自动报警，提示“某编号自行车在某服务网点被非法移 动”，管理人员接到报警进行即时处理。 （４）停车场联网管理 ＲＦＩＤ技术的掌握和对车辆管理业务过程的充分认 识，将ＲＦＩＤ技术应用于车辆智能停车场管理流程中， 从而解决了停车刷卡的传统车辆放行方式，大大提高了 车辆放行效率，保证了停车场出入口通行顺畅。通过正 确设计、安装，可以在多车道上同时完成车辆不停车通 ＳＹＳ ｓＥ 行而互不干扰。 （５）车位监控管理 ！ 塞全 ¨ ｌ性。研究证明，该设计框架能很好地适应当前国内的通 信手段和能力，可以支持系统的规模扩展和功能扩展。 另外，系统还可在管理策略上优化，提高整个系统的响 应速度、系统效率与稳定性。这些新技术的应用可改变 原有人防为主的监管流程，将公共交通车辆管理系统与 安全防范策略进行有机结合，从而大大提高工作效率， 降低安全事故发生率。随着物联网技术的不断进步，相 信在不久的将来，物联网公共车辆安全管理系统将成为 城市公共交通事业的发展的必然趋势。 车位监控管理主要是通过给每个车位固定放置有源 ＲＦＩＤ卡，在停车场内通过全方位覆盖基站，基站通过 接收车位卡的信息来实现对车位的监控管理，并且利用 算法实现对车位的精确定位。对于特殊车位还可采用车 位锁进行管理，锁卡是一一对应的，只有当对应车辆到 达以后，车位锁才会自动打开，其他未授权车辆无法停 放，以保证特殊车位的利用和安全。 （６）ＲＦＩＤ物流车辆管理 物流车辆管理是使用支持卫星定位、基站定位的手 参考文献 …温锦，郑旭峰，李展荣．深圳公交电子站牌系统的设计与实现Ｕ］ 科学技术与工程，２００４，１０：８４７—８５３． ［２】王庆安．基于ＲＦＩＤ和ＧＰｓ和ＧＰＲＳ￣Ｊ车载物流管理系统研究 交通企业管理，２００６，８：５２－５３． 持终端（含手机）或安装在车辆的上车载终端，基于通 信网络，面向集团客户提供的车辆／人员位置监控与调 度服务。集团监控中心可通过通信网络发送查询信息， 通过ＲＦＩＤ的信息比对，确定车辆位置，判断物流运行 方向的正确性，及时掌握货物当前的运行状况，从而实 （作者单位：顾海艳，江苏警官学院；顾刚，江苏 电信科学研究院） 。 现对车辆的有效管理和资源的最优配置，降低运营和管 理成本 。 六、结语 本文基于ＲＦＩＤ技术，构建了大中城市公共车辆安 全检测系统的整体框架，给出其推广的必要性和可能 ＇ （上接５９页） 覆盖延伸系统的组成有两个部分，一是基站功率放大 器、二是塔顶放大器。其中，基站功率放大器是一种 安装在基站上的线性放大设备，它的组成包括大功率 线性功率放大器、高性能双工器、电源及相应监控设 备，这种设计是为了扩大现有基站的有效覆盖范围。 通过增加基站增强器的数量，可以有效改善接收信号 的速度及灵敏度，尤其是对于使用相对较长传输馈线 的基站，可以通过安装塔顶放大器而有效提高上行链 （二）广泛应用直放站系统 在网络设备中，直放站是一种同频放大的设备，其 能在无线网络通信过程中有效地起到增强信号作用，是 一种无线电发射中转设备。简单地说，直放站就是一个 功率增强器，对网络信号起到增强的作用。在我国，直 放站是一种中继产品，是有效实现在容量很小的情况下 全面覆盖区域目标十分重要的手段之一，使用直放站有 两点好处：第一个好处是网络基站数量不增加的前提下 能够保证网络的有效覆盖，第二个好处就是直放站的成 本大大低于起相同效果的网络基站系统。直放站是解决 路信号的信噪比，从而弥补由于馈线损耗对上行信号信 噪比造成的影响。 参考文献 ［１ｊ刁兆坤．３Ｇ无线网络的科学规划口 ．通信世界网，２００９（４）． ［２１文志成，方胜．ＷＣＤＭＡ无线系统优化［Ｍ］电信网技 术，２０１０（１２）． 我国通信网络延伸覆盖的非常好的一个方案，它与网络 基站相比有很多优势，例如其结构十分简单、成本较低 以及方便安装，可广泛用于难以覆盖的盲区和弱区，提 高日常生活中的通信质量，有效解决信号中断等问题。 （三）基站增强器数量的增加 为了有效解决偏远农村地区网络信号覆盖问题，可 以增加基站增强器的数量。对于ＷＣＤＭＡ基站来说， （作者单位：吉林省通化市联通公司） 信息系统工程ｉ ２０１１．９．２０ ８７