基于無線射頻技術(shù)的智能交通系統(tǒng)

張 曙，鄭 婕

武漢理工大學自動化學院，湖北武漢 430070

0 引言

無線射頻[1]簡稱RFID，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，興起于20世紀90年代，近年逐漸發(fā)展成熟，相較于傳統(tǒng)的磁卡IC卡而言有諸多無可比擬的有點，因此在多個領(lǐng)域均開始使用RFID并取得成功。RFID在智能交通管理領(lǐng)域中的應(yīng)用必將為其帶來革命性的變革。

1 無線射頻技術(shù)的特點分析

RFID通過射頻信號自動識別目標并獲取信息，運行穩(wěn)定，可遠距離識別，識別過程無需人工參與，可靠性高；可工作于各種惡劣環(huán)境，能防磁，防水，耐高溫，高抗干擾；功耗低，使用壽命長；標簽數(shù)據(jù)可加密，安全；識別速度快，同時支持高速移動目標的讀取；存儲數(shù)據(jù)容量諸多；多識別性，可以同時識別上百個目標。

2 基于無線射頻技術(shù)的智能交通系統(tǒng)概述

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，各種機動車輛逐漸進入人們的生活之中，成為了不可或缺的重要交通工具。但是，道路上行駛的車輛參差不齊，假牌車、套牌車、走私車、肇事車、違章車、黑車給交通埋下重大隱患。亂闖禁區(qū)、超速等交通違法行為尤以各種“黑車”最為突出。然而，這些違章車輛往往都經(jīng)過改裝修飾，交警僅依靠肉眼很難分辨出來。因此，需要在交通管理中使用無線射頻技術(shù)，發(fā)揮其其防偽、防盜用、防借用等技術(shù)特點，對交通實施管理，使交警能夠迅速準確地判斷車輛是否合法，此外還可提高社會治安，減少車輛偷竊案件，或此類案件發(fā)生時提高破案效率。

智能交通系統(tǒng)是一個復(fù)雜度高的綜合系統(tǒng)，單從某一方面管理只是“拆東墻補西墻”，必須把整個城市的作為一個系統(tǒng)，綜合道路狀況，車流量和駕駛員等因素全盤考慮。因此在交通管理中使用無線射頻技術(shù)，并與自動控制技術(shù)，電子通訊技術(shù)，信息技術(shù)，計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機的結(jié)合起來，才能實現(xiàn)交通的智能化管理。

3 無線射頻技術(shù)工作原理

無線射頻系統(tǒng)由閱讀器和電子標簽組成。閱讀器通過天線發(fā)送射頻信號，當電子標簽進入發(fā)射天線工作區(qū)域時，電子標簽將自身信息通過卡內(nèi)置天線發(fā)送出去；系統(tǒng)接收到從電子標簽發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解碼后進行相關(guān)處理；主系統(tǒng)針對不同的卡做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機構(gòu)動作。

4 無線射頻技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用

在基于無線射頻技術(shù)的智能交通管理系統(tǒng)中，電子標簽被裝載在每輛合法注冊的機動車上。閱讀器則按照一定的距離安裝在公路上，關(guān)鍵路口則密集安裝。每當有車輛通過時，閱讀器經(jīng)天線讀得通過車輛的ID及經(jīng)過時間等信息，然后傳輸?shù)娇刂浦行模煽刂浦行牡挠嬎銠C做出相應(yīng)的控制。另外，在各路段閱讀器收集到的交通信息，除了提供實時信息給路上的駕駛員外，還作為歷史數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，供日后查詢某輛車的使用情況，也可作為道路重建的參考依據(jù)。

5 無線射頻技術(shù)在智能交通系統(tǒng)的各種應(yīng)用

5.1 機動車輛證照管理上的應(yīng)用

目前電子攝像頭廣泛應(yīng)用于道路電子監(jiān)控，它提供了可視直觀的圖像信息。但容易受光，障礙物等不同因素的影響。而某些駕駛員為了躲避“電子眼”的監(jiān)管，改造或遮擋車牌，使用假牌，對交通秩序造成嚴重的干擾。而無線射頻的使用則可以很好的克服這些困難。由于每輛車的電子標簽全球唯一，并且無法修改。同時無線射頻技術(shù)也不受到天氣光照以及障礙物的影響，在各種復(fù)雜環(huán)境中均可對車輛上電子標簽準確地讀取和分析。無線射頻技術(shù)和電子攝像技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用可使車牌照的稽查工作變得簡便快捷，提高效率。

5.2 車流檢測及違章取證上的應(yīng)用

目前常用的道路車輛檢測為線圈檢測與視頻檢測。線圈地下埋設(shè)的安裝和維護困難，視頻檢測由于其檢測精度不夠技術(shù)尚未成熟限制了其實際應(yīng)用。而無線射頻技術(shù)則可有效簡單地檢測車輛經(jīng)過信息，且安裝方便，經(jīng)濟。只需于關(guān)鍵路口設(shè)置閱讀器，即可實現(xiàn)對車輛流量的監(jiān)測和違章的取證。

5.3 不停車收費中的應(yīng)用

我國每到春運期間都會出現(xiàn)定向的車流，當其經(jīng)過人工的收費關(guān)口時，往往會等待較長時間通過。無線射頻技術(shù)可以應(yīng)用于不停車收費[2-3]中，通過與銀行賬戶的捆綁，使用電子錢包，實現(xiàn)不停車收費，這樣可以極大緩解收費站因為人工收費效率低而造成的交通堵塞，提高通行能力，為司機提供方便。

5.4 稽查盜搶、走私車輛上的應(yīng)用

將被盜搶車輛的ID卡和車牌等相關(guān)信息錄入稽查系統(tǒng)，若被盜搶車輛沿用原ID，當駛?cè)牖榉秶鷷r，系統(tǒng)能即時監(jiān)測并報警；若不使用原ID或車牌號碼，則會被視為假、套牌車被識別并攔截，通過人工核對車輛特征后可確定是否為盜搶車輛。對于走私車，由于無法獲得合法ID，上路便會被查獲。

5.5 交通指示燈上的應(yīng)用

目前使用的交通指示燈為按照一定的時間來改變燈的顏色，當路口一邊車輛多，而另一邊車輛較少時，車輛多的一邊會在路中央無車輛通過時等待交通燈的變化，如此增加車輛在道路上的時間，而且會造成更大的交通堵塞。在交通路口引入無線射頻技術(shù)，統(tǒng)計每一邊的車輛數(shù)量來智能的改變交通燈改變的時間即可提高道路的利用率，減少司機等待時間，減小堵塞的可能。

5.6 智能交通中其他應(yīng)用[4]

可在小區(qū)及停車場出入管理、車輛駕駛員身份判定等方面的應(yīng)用。結(jié)合GPRS技術(shù)，可實現(xiàn)遠程車輛狀態(tài)監(jiān)控，被盜車輛遠程熄火，車輛違章自動告知等功能。

6 結(jié)論

無線射頻技術(shù)由于高可靠性、方便操作、功耗低等一系列優(yōu)點使其在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用有著廣泛的前景，為人民出行的方便和安全提供保證。

[1]石麗杰.無線射頻技術(shù)推廣及應(yīng)用[J].華章，2011，11.

[2]吳曉東.無線射頻技術(shù)在高速公路不停車收費系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2010，11.

[3]黃偉華，楊建華，譚麗.基于無線射頻技術(shù)的高速公路自動收費系統(tǒng)設(shè)計及軟件實現(xiàn)[J].電氣自動化，2010，3.

[4]余峻彥.關(guān)于無線射頻識別技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用探討[J].中國公共安全(綜合版)，2009，1.