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  • 基于无源RFID技术的非机动车治理方案

    2020-04-11 09:38:34 来源:中国智能交通协会 评论:
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    无源RFID技术具有远距离、非接触、全天候、定向精准识读的特点,可识别非机动车车辆身份及判别车辆违章行为,可以实现“可信”,但看不到违章的影像,如辅以摄像机视频抓拍录像,可实现“可视”,能够成为涉车违章的凭证。大华股份创新性地将两种技术有机结合,在后端运用了云计算、大数据等先进技术,推出了无源RFID技术非机动车治理方案,可满足城市级海量电动车登记管理及违章管控应用的需求。
      一、技术原理
      采用无源RFID技术的非机动车电子标识,又称非机动车电子车牌,是非机动车数字身份的信息化载体,存储有非机动车车辆号牌、生产厂家、车身颜色、车架号、电机号等非机动车唯一身份信息,并可根据客户需求灵活写入其他信息。系统采用超高频无源射频识别技术(920mHz-920mHz),通过路面基站对贴装于电动车尾部的电子车牌的非接触、远距离、精准识读,可判别车辆身份及违章行为,辅以视频录像取证,系统兼容公安部汽车电子标识标准,可复用于公安部汽车电子标识读写基站(见图1)。image.png

    图1 非机动车电子标识技术原理

      二、系统组成
      无源RFID非机动车治理系统由以下五部分构成:
      1.电子车牌标签
      非机动车电子标识标签(见图2)由内置天线、芯片组成,无须电池供电,寿命长,工作在920mHz-925mHz频段,与传统号牌一体化设计,采用国家标准。

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    图2 电子车牌标签

      2.天线
      天线将读写器发出的信号以电磁波形式辐射出去,或者将电磁波转化为读写器的输入信号。
      3.读写器
      读写器对静态和动态的标签有识别能力,可实现非机动车电子标识的识别和信息采集、过滤、存储、上传等基本功能。射频视频一体化读写器融合了摄像机,在识别RFID车辆信息的同时还可抓拍照片,实现违章过程的完整记录。
      4.业务应用系统
      对前端设备的接入实现统一管理,对非机动车过车数据记录存储,对逆行、占用机动车道、闯红灯等交通行为进行识别及提醒,还具有车辆防盗、手持巡检,电动车入户告警等功能。
      三、相关产品
      1、非机动车电子标识标签
      ·国标标签支持:空口协议符合GB/T29768-2013,920mHZ~925mHZ无源标签
      ·产品稳定可靠:抗干扰、防静电、高低温环境适应寿命长。反复擦写10万次以上,数据保持时间10年以上。
      ·国密算法安全等级高:国密SM7算法支持,符合国密通讯加密流程及双向认证流程,保证数据安全与稳定。
      ·一体化设计:传统车牌与电子车牌标签采用一体化设计,美观、防伪、防盗用、防借用、防拆卸。
      ·标签样式按需定制:标签规格样式可根据客户需求定制
      2、射频视频一体化读写器
      ·射频视频融合:集图片卡口、非机动车+机动车电子标识识别与于一体,既可读标签,也可抓拍违章照片。
      ·国标支持:空口协议符合GB/T29768-2013,920mHZ~925mHZ,可扩展支持公安部汽车电子标识标准规范。
      ·集成深度学习算法:支持机动车、行人、非机动车检测,支持非机动车不戴头盔、遮阳伞、非法载人、车型车身颜色识别。
      ·识读距离远: 4个通道高速轮巡天线,输出功率可调,识读距离可调,配套天线应用。
      ·组网方便:具有Wi-Fi、GPRS、3G、4G通讯功能,节省组网施工成本(见图7)。

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    图7 射频视频一体化读写器

      3、非机动车电子标识综合管控一体机
      ·集约化设计,软硬一体化,基于 Linux,服务按需运行。
      ·支持单基、双基读写器接入,支持视频、图片实时预览。
      ·支持分布式部署及负载均衡。
      ·支持平台 SDK开发包。
      ·支持 GIS 地图,包括读写器状态显示、非机动车违章行为识别提醒功能、车辆实时及历史轨迹监控等。
      ·支持设备运维,包括设备参数管理、车辆白名单管理、设备运行日志管理、标签日志管理、批量操作(参数导入导出、校时、重启)等(见图8)。

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    图8 非机动车电子标识综合管控一体机

      四  场景应用
      1.闯红灯场景
      不同于传统方案的防盗应用,利用无源RFID可精准识别闯红灯车辆身份及闯红灯行为,并可利用摄像机辅助抓拍,形成完整的闯红灯证据链。通过路口大屏警示提醒驾驶人遵守交通规则,培养良好的交通出行习惯,并可与个人征信挂钩实现联合惩戒以及扣车罚款等(见图3)。

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    图3 闯红灯场景

      2.占用机动车道场景
      占用机动车道也是常见的非机动车违章行为,可以通过在机动车道部署基站天线,利用无源RFID定向识别的特点,识别非机车占用机动车道的行为,并可利用摄像机辅助抓拍,形成完整的占用机动车的证据链(见图4)。

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    图4 占用机动车道场景

      3.逆向行驶场景
      基于无源RFID面对面才能读取标签信息的特点,单天线即可识别车辆身份及逆向行驶行为,可辅助摄像机抓拍和录像(见图5)。

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    图5 逆向行驶场景

      4.违反禁令标志(上桥入隧)场景
      在高架、隧道等非机动车禁区入口部署基站天线,当贴装电子标识的非机动车经过时,基站天线读取到进入禁区的违规车辆身份信息并判定车辆闯入禁区,可辅助选择摄像机抓拍和录像(见图6)。

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    图6 违反禁令标志(上桥入隧)场景

      5.便民寻车场景
      通过RFID读写器,构成点线面互为交织的防控网络,对于可疑布控车辆可进行轨迹追踪,视频点播。民警可通过手持设备现场查验真实车辆信息,拍照上传现场情况,便于找寻丢失车辆。
      6.小区入户充电场景
      在单元楼入口位置布设基站天线,当贴装有电子标识的非机动车违反规定入户时,基站天线可报警并语音提醒,有效管控非机动车入户充电、占用消防通道的行为。
      五、技术优势与亮点
      1.精准定向,可识别多种违章行为,深度学习视频算法实现精准图片关联
    利用无源RFID天线与标签面对面读取的特性,可定向识别违章行为(闯红灯、占用机动车道、上桥入隧、逆行),可提醒群众遵守交通规则;利用深度学习视频算法,取证时可准确关联区分车辆照片及录像。
      2.基于公安部标准体系,系统兼容开放性强
      采用统一标准,避免因技术标准体系不统一导致的多厂家系统无法融合的问题,并可无缝接入交管信号系统、智能卡口系统。
      3.基于公安部标准体系,读写基站可与汽车电子标识系统复用
      该系统的读写器基站可复用于汽车电子标识基站,实现一机多用,建成机动车+非机动车全类型车辆管理的系统,可解决重复建设问题。
      4.国产芯片,自主可控
      电子车牌采用国产芯片,技术自主可控,确保国家信息安全,打破国外封锁和技术壁垒。
      5.无源免维护,寿命长
      标签无须电池供电,因此有较长的使用寿命(10年以上),免维护,减少运维成本。
      六、治理方案在电动自行车违章中的应用
      电动自行车作为城市交通的“最后一公里”, 具有轻便省力、节能环保、价格低廉的特点,已成为人们使用的重要代步工具。随着电动自行车的普及,驾驶人交通规则意识相对薄弱,闯红灯、占用机动车道、逆行等违章日趋严重。电动自行车违章引起的社会问题受到了国家及地方政府的高度重视,公安部、工信部、市场监督总局以及地方政府相继出台相关政策,对电动自行车违章进行集中治理。
      利用科技手段治理电动车违章情况,主要有视频识别、NB-IoT(窄带物联网技术)、有源RFID等方式。由于电动自行车有团簇性出行的特点,牌照全国不统一,牌照小,给视频识别带来了较大难度,当前识别率不高,且人脸识别技术应用同样面临光线不足、遮挡的问题,单独依靠视频很难判定车辆身份及交通违章行为。NB-IoT(窄带物联网技术)、有源RFID技术从场景应用上来讲,主要以治安防盗为主,对提高破案率、降低盗抢案件发生率起到了积极作用,但无法解决道路交通安全管控的诉求。如何有效降低事故发生率,减少闯红灯、逆行、占用机动车道等不文明行为,亟需新的技术方案。基于RFID技术的非机动车违章治理方案可以有效解决这一难题,并在实际运用中取得了很好的效果。
      1、通过在城市重要区域的路口、路段布设基站设备,形成RFID+视频多维感知的立体化交管网络,可有效识别车辆违章行为,通过大屏短信提醒驾驶员,起到警示教育的作用,从而减少电动自行车的交通违法行为。
      2、以治理方案为主要技术手段,通过路口大屏曝光警示、纳入个人不良征信、罚款扣车等多种教育惩戒方式,逐步形成电动自行车驾驶人路权意识,遵守交通规则的习惯,使城市交通安全、有序、畅通,促进城市文明形象的提升。
      3、利用科技手段对非机动车的各类违章行为进行不间断、实时的识别和记录,并可与汽车电子标识系统复用,实现从传统人工执法到非现场24小时执法转变,从粗放式管理向精细化管理转变,从短期成效到长效机制转变,真正实现向科技要警力,提升城市交通治理水平,减少交通事故的目标。
      4、江阴地处中国经济最发达的长三角地区几何中心, 北枕长江,南临太湖,是宜工宜商宜居宜游的滨江港口城市和交通枢纽城市。江阴电动车保有量大,然而电动自行车交通死亡事故总体呈上升态势。江阴交警在重要交通路口,试点安装部署了无源RFID非机动车管控系统,治理非机动车闯红灯、逆行、占用机动车道、闯入禁区等违章行为,成效显著。
    利用无源RFID技术解决了电动车电子身份和违章行为识别的问题,起到减少电动车交通事故,增强市民交通安全意识,培养绿色文明出行习惯的作用,让道路交通更安全,让城市更文明。

    本文来源:浙江大华技术股份有限公司


  • 关键字: RFID 非机动车治理
  •    责任编辑:刘艳
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