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  • 汽车电子标识在上海自贸区开展应用示范

    2019-01-23 09:33:27 来源:微言创新 作者:张扬 评论:
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    汽车电子标识是实现汽车身份电子化管理的重要工具,结合上海应用需求,对关键技术进行研发,在部分区域开展应用示范,为实现汽车电子标识在智能交通领域应用奠定技术基础。

    1、发展背景与现状

    随着物联网无源射频识别(RFID)技术的发展和成熟,国家公安部和工信部制定并推进了汽车电子标识(俗称:电子车牌),通过统一标准、统一推行、统一管理,其法律效力将等同于车辆号牌,是汽车的“二代”身份证,由贴在汽车前挡风玻璃上的汽车电子标识和架设在道路或车道上的读写设备组成。目前,无锡、深圳、北京等三个城市成为推进汽车电子标识的试点。未来三年到五年,公安部将汽车电子标识全面推向全国。

    如何将这项面向车辆管理的新技术,结合上海道路交通的特点,对汽车电子标识在城市交通管理和智能交通领域的应用进行研究,在技术做前期积累和储备,显得十分紧迫和必要。

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    图1  汽车电子标识工作原理

    与汽车牌照识别、ETC、卫星导航相比,汽车电子标识数据采集具有高准确率(近100%)、高安全性(唯一编码)、高效性(100km/h高速、40m远程)、存储容量大、性价比高等优点。汽车电子标识数据属于车联网大数据,汽车电子标识系统建设,既能实现汽车身份的电子化管理,又能提升城市交通的信息感知和采集能力。

    对于上海城市交通管理来讲,汽车电子标识在智能交通领域的应用需求主要有三类:一是快速路/高速公路交通管理需求,二是交通警察指挥需求,三是公安对车辆管控的需求。

    快速路和高速公路网是上海城市道路交通的主动脉。因此,汽车电子标识系统要实现与现有的多源数据采集技术有机融合,生成道路交通状态、行程时间并结合自动发布等相关功能,解析出车辆类型和出行OD(即起点到终点的交通通行量),支撑快速路/高速公路的交通精细化管理需求。


    2、汽车电子标识关键技术


    (1)信息感知布局与布设技术

    汽车电子标识技术的推广会对现有交通管控业务信息采集带来巨大影响,城市道路网汽车电子标识信息采集点位的布局与布设十分关键。经过深入研究,汽车电子标识路侧设备布局的基本原则应是由面到点、逐级布设。具体来讲,要考虑并形成四级目标:一级目标考虑稽查布控、行政区间OD、快速路OD、快速路路径流量、跨区路径流量等,二级目标考虑交通小区间OD,三级目标考虑细化路径流量采集,四级目标考虑重点路段流量采集。在上海市道路合杆整治和智慧路灯大发展的背景下,要综合考虑传统以龙门架布设信息感知设备的相关问题。

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    图2  上海市中心城区地面道路网汽车电子标识布局

    (2)复杂场景中的测试与实用性评估关键技术

    需要构建针对车辆的测试环境,在实验室环境下,研究电子标签对各种厚度、不同材质和构造的汽车前挡风玻璃的适应性。通过专用的RFID测试设备,车辆标在微波暗室无其他电磁波干扰的环境下,测得车辆标的前向灵敏度、后向返回信号强度等扫频曲线,得出在各种汽车前挡玻璃对标签扫频曲线、谐振频率、灵敏度等工作参数的影响机理。

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    图3  汽车电子标识复杂场景内场测试

    (3)与北斗定位信息融合应用关键技术

    我国自主研发的北斗导航系统已经提供全球服务,利用上海北斗地基增强网的高精度北斗差分数据,需要研究在城市建筑复杂环境下,尤其是在城市高架路下高精度定位的难点及其有效的解决技术。从而使汽车电子标识三大功能中的“车辆交通管理”功能更加智能,同时,还应组织RFID+北斗一体机的研制。

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    图4  汽车电子标识RFID+北斗一体机研发

    (4)道路交通信息采集与应用示范

    基于汽车电子标识技术高精度和高可靠性的信息检测与获取能力,通过汽车电子标识实现城市道路交通疏导控制。比如,当道路两旁的RFID读写设备检测并识别到具有优先通行权利的车辆通过测试路段时,示范系统实时调整交叉路口信号控制配时,满足车辆快速通过的需求,实现汽车电子标识技术在交通优先控制及交通疏导中的实际应用。

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    图5  国家智能网联汽车(上海)试点示范区示意图


    3、应用创新的思考


    汽车电子标识技术已逐步成为智能交通领域关注的重点,汽车电子标识系统必将与现有交通检测系统互补融合,实现交通信息采集质的飞跃。为此,2017年上海市科委立项科研项目,依托国家智能网联汽车(上海)试点示范区建设,就汽车电子标识在智能交通系统的应用框架,公安、交警、交委三个管理主体的应用需求和信息汇聚平台设计等进行深入研究,并在中国(上海)自由贸易试验区开展应用示范与落地。

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    图6    中国(上海)自由贸易试验区富特中路示范段

    未来,还应开展汽车电子标识技术标准规范研究、汽车电子标识技术在交通流信息检测中的应用研究、不同环境条件下汽车电子标识信息采集适应性研究、交通优先控制系统中的应用示范,为汽车电子标识技术在城市智慧交通系统中的应用与技术推广提供参考。

    作者简介:张扬,1979年出生,山东省济南市人,博士毕业于上海交通大学模式识别与智能系统专业。现任上海交通信息中心研究部主任,高级工程师,兼任上海大学客座教授、上海市院士专家工作站企业特聘专家,现从事智能交通系统和城市精细化管理等工作。


  • 关键字: 电子标识
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