摘要：提高交通管理水平，消除或減輕交通擁擠和堵塞，減少機動車排放污染，已成為全世界關(guān)注的問題。汽車電子標簽系統(tǒng)在可靠性、作用距離、數(shù)據(jù)存儲和多卡識別能力等方面，能滿足交通管理的要求，相比其他智能交通管理系統(tǒng)，它是一個低投入、低維護、高效益的系統(tǒng)。全面推廣汽車電子標簽，構(gòu)造流動的汽車交通信息資源采集平臺，在交通管理和規(guī)劃、電子收費、車輛安全與輔助駕駛、緊急事件與安全、運營管理、綜合運輸?shù)阮I(lǐng)域應(yīng)用已成為必然的趨勢，將對與汽車運行有關(guān)的政府法規(guī)管理和電子商務(wù)應(yīng)用，產(chǎn)生巨大的作用和效益。本文以07年先施科技（Sense Technology）在北京實施的百萬車輛電子標簽環(huán)保項目為契機，介紹如何利用正在安裝的汽車環(huán)保信息卡--（汽車電子標簽），作為動態(tài)交通信息資源采集平臺，對機動車進行自動識別，用數(shù)字化技術(shù)和經(jīng)濟手段實現(xiàn)小汽車、公共汽車和出租車科學(xué)管理，科學(xué)規(guī)劃北京交通，舒解車輛擁堵。 

近年來隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，北京市機動車保有量高速持續(xù)增長，到2006年底北京市機動車保有量已近280萬輛，居全國第一位，城市道路交通存在問題越來越多，全市道路90%以上處于飽和或超飽和的狀態(tài)，特別是早晚流量高峰期間，二、三、四等幾條環(huán)路和環(huán)路之間的干道尤為嚴重。交通擁堵給城市交通順暢和人車出行安全帶來嚴重的影響，降低了運輸效率，能源消耗不斷上升。2004年北京市就對各類污染源對氣體污染物排放的貢獻率作了分析，機動車對CO、NOX、HC和PM的排放濃度分擔(dān)率分別達到了92%、64%、51%和23％，汽車尾氣排放已成為城市大氣污染的主要來源，危害著人們的身體健康和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。 

2008年將在北京舉行奧運會，交通問題已成為國際奧委會和全國人民關(guān)心的焦點。北京奧運會的核心理念是“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”，這是全國人民的愿望，也是我國對世界的莊嚴承諾。為了實現(xiàn)“綠色奧運”的要求，對機動車污染防治刻不容緩。為此北京市提出了對新車逐步執(zhí)行嚴格排放標準、加強在用車監(jiān)督管理、提高油品質(zhì)量和實施機動車排放監(jiān)管制度，加速老舊車輛的更新淘汰等四大措施，減少機動車排放污染，改善大氣環(huán)境質(zhì)量。北京市環(huán)保局決定采用RFID技術(shù)，在每輛汽車上貼裝可遠距離識別的電子身份證--汽車電子標簽（又稱環(huán)保信息卡），完善機動車排放監(jiān)管系統(tǒng)，及時地準確收集和掌握各種車型、各個車輛的排放狀況，最大程度地解決機動車尾氣排放監(jiān)管工作中面臨的問題，提高管理工作的效率。 

汲取過去的經(jīng)驗和考慮即將面臨的車輛排放控制新技術(shù)，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，采用新方法、新手段，加強在用機動車尾氣排放的定期檢測，提升路檢路查技術(shù)裝備，完善北京市機動車排放監(jiān)管系統(tǒng)，及時地準確收集和掌握各種車型、各種排放控制技術(shù)水平、各個車輛的排放狀況，最大程度地解決機動車尾氣排放監(jiān)管工作中面臨的問題，提高管理工作的效率，已是北京市機動車排放監(jiān)管工作的當(dāng)務(wù)之急。 

項目中汽車環(huán)保RFID檢測中心的軟硬件框架如下圖一所示 

圖一：汽車檢測線RFID硬件示意圖 

將車輛信息存入電子標簽，電子標簽即可作為電子車牌使用。 

電子環(huán)保信息卡的防偽措施即防復(fù)制技術(shù)主要體現(xiàn)在電子環(huán)保信息卡中采用的專用芯片上，每一個芯片都有一個唯一的標識碼，并利用寫保護進行信息加密保護，防非法修改、克隆。 

環(huán)保信息卡軟硬件系統(tǒng)中，防撕毀技術(shù)是應(yīng)用中很重要的一個環(huán)節(jié)。防撕毀功能在技術(shù)上保證電子環(huán)保信息卡在車輛上安裝使用后，一旦拆下其天線、芯片即損壞不能使用。 

環(huán)保信息卡能在嚴寒、潮濕地帶、熱帶地區(qū)和粉塵大的場所正常工作。具有超強的抗干擾能力，除物理損壞以及改寫次數(shù)超限（十萬次）外，允許無限次讀，因而其使用壽命無明顯限制。 

圖二：具備防偽、防拆功能的汽車電子標簽

將UHF RFID智能交通技術(shù)應(yīng)用于環(huán)保檢測項目，先施科技是第一家，這個項目是將先進的傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息發(fā)布技術(shù)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的、準確的、高效的交通運輸綜合管理和控制系統(tǒng)。 

圖三：單個RFID汽車檢測線示意圖

一、汽車電子標簽與交通信息采集 

自汽車發(fā)明以來的百年間，一直以車牌作為汽車的標識。但是車牌容易被偽造、復(fù)制或更改，一些不法分子將偷盜、走私、報廢或非法拼裝的車輛，用假牌假證上路行駛。傳統(tǒng)車牌的識別只能用眼睛或攝像的辦法，在車輛高速運動、車牌受泥土沾污、夜晚或雨雪惡劣天氣等條件下，很難辯識清楚。 

針對傳統(tǒng)車牌存在的問題，為了解決嚴密監(jiān)管和快速通過的矛盾，武漢鋼鐵集團自2005年起使用汽車電子標簽（出入證）管理每天進出的上萬輛汽車。多年運行實踐證明，實現(xiàn)了快捷通行、自動識別、嚴密監(jiān)管、有據(jù)可查的目標。解除了大門卡口車輛堵塞日趨嚴重的現(xiàn)象，提高了安全防衛(wèi)的作業(yè)效率。 

圖四：先施科技在武漢鋼鐵集團實施的大型RFID車輛管理系統(tǒng)

汽車電子標簽通過微波和汽車電子標簽讀寫設(shè)備通訊，進行自動識別和信息交換，通訊距離最遠達十余米，可以在不影響汽車行駛的條件下，在瞬間完成與讀寫設(shè)備的通訊，即使車輛以每小時100公里以上的速度通過，也能完成識別所需的通訊過程，準確性高達99.99%。汽車電子標簽的卡號在世界上是唯一的，不可復(fù)制，不能更改，不能偽造，不能替換?？稍诟邷睾秃涞奶鞖猓蹓m、油污或潮濕等惡劣的環(huán)境條件下工作。讀寫設(shè)備與車輛進行僅數(shù)米的近距通信，汽車電子標簽利用讀寫設(shè)備天線發(fā)射的電磁波能量激勵進行工作，不需電池，終身免維護，使用方便，采用單片集成電路。體積小，重量輕，價格低，可靠性高，易于推廣。 

圖四：電子標簽貼在汽車玻璃上角 

利用各種專用或公眾信息網(wǎng)，可在全市、全省以至全國范圍內(nèi)設(shè)置控制基站，提供通過基站的每輛汽車的識別號、通過時間和位置，通過網(wǎng)絡(luò)形成汽車交通信息的采集網(wǎng)，在交通信息處理中心對信息進行處理和存儲。汽車交通信息是一種信息資源，通過運行中心的數(shù)據(jù)庫進行整理、分類、分析和統(tǒng)計，向汽車管理部門和商業(yè)公司提供各種與汽車相關(guān)的管理和電子交易等各種應(yīng)用，方便駕駛，實現(xiàn)不停車自動收費，加強汽車監(jiān)管，一個點上發(fā)現(xiàn)問題，全網(wǎng)進行監(jiān)控，預(yù)防犯罪，達到降低警力消耗，提高車輛管理效率的目的。 

圖五：先施科技在南沙港實施通關(guān)車輛自動識別系統(tǒng) 

 二、汽車電子標簽與擁堵區(qū)自動收費 

國內(nèi)外實踐證明，采用數(shù)字自動識別技術(shù)，對車輛進行自動分類、分區(qū)、分時管理，實行進入擁堵區(qū)收費，用經(jīng)濟杠桿合理組織引導(dǎo)交通，避免使用不科學(xué)的一鍋煮、一刀切的管理辦法，減少高峰時段擁堵區(qū)的車流量，是舒解交通擁堵的一個好辦法。車輛進入擁堵區(qū)收費，也體現(xiàn)了誰用路誰付費的公平原則。改變以往部分人用路，要全體公民承擔(dān)修路費用的不合理狀況。 

新加坡、英國等許多國家已經(jīng)對在高峰時段進入擁堵區(qū)的車輛實施收費。在世界上影響比較大的是2003年2月17日開始實施的倫敦中心區(qū)擁堵收費計劃。收費區(qū)位于倫敦內(nèi)環(huán)路內(nèi)的中心區(qū)，面積共22平方公里。2003年10月倫敦交通廳根據(jù)大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對六個月的執(zhí)行情況作了總結(jié)。統(tǒng)計表明實施擁堵收費后，進入中心區(qū)的汽車數(shù)量減少了18%，其中小汽車減少了30%。以每輛車的行車時間作為量度標準，交通擁堵減少平均達30%。折算成平均速度，每小時由26公里提高至35.3公里。對汽車收費后，坐公共汽車人數(shù)由每日平均7.7萬人增至10.6萬人，增加了2.9萬人。由于巴士數(shù)量增加，乘客等待時間減少了20%。公共汽車車速增加約7%。報告估計，由于減少擁擠，車輛行駛速度提高，相當(dāng)于每年為倫敦增加5000萬英鎊純收入。 

圖六：使用RFID電子標簽技術(shù)對車流進行監(jiān)控和檢測

由于車流量大，進入收費區(qū)的道口多，各種車輛在各個不同的時段收費標準不同，實行收費的工作量巨大。如果沒有自動化的收費手段，很可能造成舊的擁堵沒有消除，又因收費而造成新的擁堵。利用汽車電子標簽實現(xiàn)不停車收費，是解決收費難的好方法。北京市有二、三、四和五等環(huán)路，環(huán)路封閉了次要路口，僅需在所有環(huán)路入口安裝不停車收費基站，就可以根據(jù)規(guī)定的收費標準，對所有收費時段進入的車輛自動收費。汽車電子標簽系統(tǒng)的運行中心可以按照二、三和四等環(huán)路不同的區(qū)域，不同的擁堵時段，對各個收費基站設(shè)置不同的收費標準。這些基站無人值守，毋須停車交費，不影響正常行駛，不降低道路的通行能力。所有收費通過網(wǎng)絡(luò)在銀行的汽車專戶上自動扣除。如果輔以在收費區(qū)外設(shè)免費停車場，停車場連接快速公共交通等措施，就可以把相當(dāng)一大部分開車人吸引到公共交通上來，減少擁堵區(qū)的車流量。北京市已決定在四惠等地修建低價甚至免費的公共停車場，以吸引私車車主停車換乘公交和地鐵等進入中心城區(qū)。 

三、汽車電子標簽與公交優(yōu)先 

北京市交通委副主任劉曉明表示，大力發(fā)展公共交通可以說是解決北京交通問題的唯一出路。消除交通擁堵必須在減少擁堵區(qū)的車流量同時，發(fā)展效率高，載客量大的公共交通工具，以滿足人們出行的需要。 

土地資源和投資能力都是有限的，發(fā)展城市公共交通不能一味靠增加車輛，建設(shè)新線路。在建設(shè)高效新型公共交通工具的同時，更重要的是要加強現(xiàn)有公共交通系統(tǒng)的運行管理，實行公交優(yōu)先的政策，提高公交車輛的運行速度和運行效率，使廣大市民出行更快捷，更方便，更經(jīng)濟，更舒服。 

許多城市已設(shè)立了公交專用車道，提高了在途中的行駛速度。但是堵塞經(jīng)常發(fā)生在交叉路口，如何對紅綠燈進行控制，優(yōu)先放行公交車輛是必須解決的課題。 

如果在交叉路口的前方，設(shè)置車輛汽車電子標簽信息的采集基站。當(dāng)公共汽車通過基站時，將車輛識別信息發(fā)送到交通紅綠燈控制系統(tǒng)，提早得知公共汽車或其它需要優(yōu)先放行的急救車、救火車和重要公務(wù)車輛到來的信息。紅綠燈控制系統(tǒng)可以按汽車電子標簽規(guī)定的優(yōu)先級別和車流量信息，確定最佳的紅綠燈轉(zhuǎn)換方案，使公共汽車和其它需要照顧的車輛得到優(yōu)先放行。 

在英國愛丁堡和里茲等二十五個城市采用了公共汽車優(yōu)先系統(tǒng)DRIVE II ，使用了TI公司的電子標簽用以識別公共汽車。該系統(tǒng)和控制紅綠燈的SCOOT 及 SPOT UTC 系統(tǒng)集成在一起，使公共交通車輛在繁忙的道路交叉口優(yōu)先通行。試驗證明在上午高峰時刻公共汽車的行車時間減短了8%。 

圖七：英國愛丁堡公共汽車優(yōu)先系統(tǒng) 

新加坡和丹麥的Vejle市利用汽車電子標識系統(tǒng)，對公共汽車運行進行科學(xué)管理。由于在每個公共汽車站設(shè)置了汽車電子標簽讀出設(shè)備，可以得知每輛公共汽車的到達和離站時間，調(diào)度室根據(jù)運行狀況進行科學(xué)調(diào)度。乘客可在車站的顯示牌上看到下一班車的預(yù)計到達時間，車號等信息，提高了公交服務(wù)的質(zhì)量和效率。 

其中，國內(nèi)一些較大城市如上海、昆明和杭州等地利用先施科技的超高頻 RFID技術(shù)進行智能公交管理，取得了非常好的效果，目前已經(jīng)應(yīng)用到上海公交集團部分車場、云南公交公司部分車場、北京公交公司部分車場。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)公交車進出站，信息自動、準確、遠距離、不停車采集，使公交調(diào)度系統(tǒng)準確掌握公交停車場公交車進出的實時動態(tài)信息。通過實施先施科技的超高頻 RFID技術(shù)可有效提高公交車的管理水平，對采集的數(shù)據(jù)利用計算機進行研究分析，可以掌握車輛運用規(guī)律，杜絕車輛管理中存在的漏洞，實現(xiàn)公交車輛的智能化管理，提升城市形象。從而提高城市公共交通運營調(diào)度的管理水平。 

圖八：先施科技在云南公交集團實施的RFID公交調(diào)度系統(tǒng) 

四、汽車電子標簽與交通規(guī)劃 

北京市交通委員會在2003年日舉行的年度工作會議明確指出，當(dāng)前交通的根本問題是城市規(guī)劃問題。專家指出，我國城市車均占路面積在日本等國之上，但擁堵狀況遠比它們嚴重，說明城市交通的根本癥結(jié)與道路功能的戰(zhàn)略規(guī)劃失當(dāng)有關(guān)。 

北京市交通委正與市發(fā)改委研究明年的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)計劃，預(yù)計將投入350億元的巨資改善北京交通。北京市的主干道、次干道、微循環(huán)交通系統(tǒng)都要建設(shè)。明年，還要對現(xiàn)有平面交叉路口逐個系統(tǒng)研究，拓寬路口，增加更多的轉(zhuǎn)向車道，信號燈配時更合理，提高路口通行能力。如何把投入交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的巨資用好，科學(xué)規(guī)劃是最重要的事。科學(xué)規(guī)劃的前提是掌握真實詳盡的北京市交通數(shù)據(jù)。 

每輛車安裝汽車電子標簽后，通過分布在全市的汽車電子標簽讀寫基站，就可以收集到全市所有車輛在不同時段的動態(tài)行駛信息。利用數(shù)據(jù)庫對這些信息的統(tǒng)計和分析，可精確知道全市各關(guān)鍵道路和關(guān)鍵路口在各個方向上的車流量。可以得知汽車每次出行的起始區(qū)和終點區(qū)域，從而分析車輛在不同日期（工作日或假日）、不同時段（高峰或其它時間）、不同類型車輛（私家車、出租車、公共汽車或貨車等）及不同道口的車輛運行的規(guī)律性。有了這些數(shù)據(jù)，使道路和公共交通的規(guī)劃設(shè)計建立在科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，把有限的資金用在刀口。幫助北京市市政府用數(shù)字說話，正確規(guī)劃道路、道口、停車場和公共交通安排布置。由被動地管理交通變?yōu)橹鲃咏M織交通，引導(dǎo)車流，減少阻塞，提高行車速度，從根本上消除交通的瓶頸路段和道口，實現(xiàn)交通通暢的目標。 

五、汽車電子標簽與車輛運政管理 

北京市有6萬余輛出租車，數(shù)量占總數(shù)的3%，卻占交通出行量的30%以上。出租車在45%的時間內(nèi)都在空駛攬客，大大增加了城市的汽車交通量，使本來擁擠的交通變得更擁擠。 

要減少出租汽車空駛交通流量，必須使用經(jīng)濟手段，提高出租汽車空駛的成本。 

很少有出租汽車在收費高速公路上空跑。這說明如果利用汽車電子標簽，自動識別出哪些車輛是出租汽車，在擁堵路段專門對出租車實行過路不停車收費，這樣出租車司機會考慮到成本，使路上空跑“掃活兒”的出租車停下來，比較自覺地去政府規(guī)劃的停車待客場地，等待電話叫車系統(tǒng)和衛(wèi)星定位系統(tǒng)的調(diào)度。這樣既降低了司機的勞動強度和成本支出，又減少了城市的擁堵和空氣污染。 

北京市花了很大的力量整頓出租汽車和小公共汽車的運行秩序。據(jù)透露，從事違章營運的車輛基本上都是套用正規(guī)客運或其他單位的車牌，影響了公路客運市場的正常秩序，旅客合法權(quán)益不能受保護，也損害了企業(yè)的權(quán)益。汽車電子標簽的識別號在全世界都是不重復(fù)的，并存有車輛的類別信息，運用汽車電子標簽系統(tǒng)進行交通路政管理，可以在不影響車輛正常行駛的條件下，及時查出不按營運路線行駛，及未辦理合法手續(xù)的車輛和各種套牌假牌營運車輛。這有利于克服營運車的無序經(jīng)營狀態(tài)，保障合法經(jīng)營者的權(quán)利，減少由此而產(chǎn)生的民事糾紛。 

六、汽車電子標簽與公安交通管理 

擁堵是交通綜合病，引起的原因很多，必須進行綜合治理。大量的假牌車，非法拼裝車，報廢車，停駛車和未年檢車等等充滿隱患的車輛在路上橫沖直撞，造成交通事故，是引起大范圍道路堵塞的重要原因。 

汽車電子標簽自動識別管理系統(tǒng)給公安干警提供了一個強有力的高科技手段，加強車輛管理。汽車電子標簽自動識別管理系統(tǒng)根據(jù)公安部門提供的受控名單，將肇事逃逸車、違章未處理車、涉嫌犯罪車及其它違規(guī)車輛等列入受控黑名單。利用汽車電子標簽的基站網(wǎng)，將來車的汽車電子標簽ID號與黑名單數(shù)據(jù)庫對比，對這些車輛實施監(jiān)控，攔截和追蹤。通過對車輛自動識別，使充滿隱患的車輛無法上路，就能大大降低事故率。 

我國已把第三者責(zé)任險作為機動車輛強制性投保險種。但是用假牌、套牌的車輛不年審，不會去投保。強制保險對這些車輛來說，成了一句空話。這不僅是保險資源的損失，也是對交通事故受害人的損害。汽車電子標簽自動識別管理系統(tǒng)接收來自車輛保險公司的投保信息，生成需監(jiān)控的未投保或過期的車輛黑名單和被偷盜車輛黑名單，在全市實現(xiàn)車輛不停車驗證。從而使上路的車輛100%地受監(jiān)控，為推行第三者責(zé)任險提供監(jiān)管的技術(shù)手段。 

如果司機配備了司機卡，汽車電子標簽自動識別管理系統(tǒng)可同時讀出司機卡和汽車電子標簽的信息。如果沒有司機卡，或是司機卡上讀出的允駕車類型與汽車電子標簽不符，可協(xié)助公安部門對非授權(quán)駕駛?cè)藛T所駕駛的車輛進行監(jiān)控，攔截和追蹤。 

七、結(jié)語 

汽車電子標簽系統(tǒng)在可靠性、作用距離、數(shù)據(jù)存儲和多卡識別能力等方面，能滿足交通管理的要求。先施科技（Sense Technology）作為汽車電子標簽系統(tǒng)在交通領(lǐng)域大規(guī)模推廣應(yīng)用的領(lǐng)先者和倡導(dǎo)者,通過來自大型的武漢鋼鐵廠上萬臺車輛管理、北京百萬輛環(huán)保綠標項目、湘譚鋼鐵公司RFID管理系統(tǒng)、石家莊鋼鐵公司RFID管理系統(tǒng)、上海公交系統(tǒng)車輛管理系統(tǒng)、云南公交系統(tǒng)車輛管理系統(tǒng)等10多個具有一定規(guī)模大型車輛管理項目，所倡導(dǎo)的汽車電子標簽自動識別技術(shù)應(yīng)用已取得了良好的效果。相比其他智能交通管理系統(tǒng)，它是一個低投入、低維護、高效益的系統(tǒng)。全面推廣汽車電子標簽，構(gòu)造流動的汽車交通信息資源采集平臺，在交通管理和規(guī)劃、電子收費、車輛安全與輔助駕駛、緊急事件與安全、運營管理、綜合運輸?shù)阮I(lǐng)域應(yīng)用已成為必然的趨勢，將對與汽車運行有關(guān)的政府法規(guī)管理和電子商務(wù)應(yīng)用，產(chǎn)生巨大的作用和效益。