基于RFID技術(shù)的江蘇省機(jī)動車網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)方案研究

【摘要】針對車輛排放流動性特征，研究基于RFID技術(shù)下江蘇省機(jī)動車網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管系統(tǒng)搭建，通過RFID技術(shù)對機(jī)動車尾氣排放檢測、車輛維修、車輛路檢路查、環(huán)保限行方面，對檢測機(jī)構(gòu)的檢測行為、環(huán)保標(biāo)志電子卡管理、車輛淘汰報(bào)廢、定期不定期檢測、強(qiáng)制維護(hù)等污染防治的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，提高監(jiān)督質(zhì)量、執(zhí)法效率、服務(wù)水平，并在全省范圍建立環(huán)保限行區(qū)，通過環(huán)保標(biāo)志電子卡對黃標(biāo)車在中心城區(qū)開展信息化限行措施，實(shí)現(xiàn)RFID環(huán)保電子卡減排聯(lián)動、機(jī)動車排氣污染區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控，同時亦可實(shí)現(xiàn)治污與治堵并舉。

【關(guān)鍵詞】RFID；機(jī)動車；網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管；系統(tǒng)；研究

近年來，包括江蘇省在內(nèi)的長三角地區(qū)已成為全國灰霾污染嚴(yán)重地區(qū)之一，日益嚴(yán)重的城市環(huán)境問題給當(dāng)前環(huán)保工作提出了新的挑戰(zhàn)。機(jī)動車作為一種移動源，不同于工業(yè)污染固定源，其排放具有流動性且涉及范圍較廣。在特定的區(qū)域內(nèi)對車輛的管理已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前大氣污染聯(lián)防聯(lián)控的監(jiān)管需求，必須利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對車輛的跟蹤、監(jiān)控和管理。當(dāng)前，應(yīng)用較廣的車輛身份信息獲取方法主要包括基于視頻監(jiān)控車牌圖像識別的方法、基于DSRC（Dedicated Short Range Communication專用短程通信）的方法和基于RFID（Radio Frequency Identification射頻識別）電子標(biāo)簽的方法。視頻監(jiān)控車牌圖像識別的方法易受環(huán)境如天氣、照明等因素影響，正確率較難達(dá)到很高?；贒SRC的車輛身份識別方法目前主要用于高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng)中，其主要優(yōu)點(diǎn)是身份識別率接近lOO%，可全天候工作。但由于其設(shè)計(jì)目的是用于短距離通信，所以該技術(shù)常用于某一車道上車輛的身份識別，而不適于某一范圍（如交通路口）內(nèi)所有車輛的身份識別[1]。基于RFID電子標(biāo)簽的方法采用RFID電子標(biāo)簽作為識別手段，除具備DSRC的優(yōu)勢外，還具有設(shè)備成本低、通信距離遠(yuǎn)的優(yōu)勢，更適合用于全省車輛的監(jiān)控。通過RFID技術(shù)對機(jī)動車尾氣排放檢測、車輛維修、車輛路檢路查、環(huán)保限行、車輛淘汰報(bào)廢等污染防治的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，能夠大大提高監(jiān)督質(zhì)量、執(zhí)法效率和服務(wù)水平。

1.系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

以建立全省機(jī)動車排氣綜合監(jiān)管體系為目的，以環(huán)保電子卡為依托，以限行區(qū)建設(shè)為手段，深化和拓展江蘇省機(jī)動車環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究，構(gòu)建覆蓋全省的高污染車輛聯(lián)防聯(lián)控平臺，整合機(jī)動車排氣檢測、車輛維修、環(huán)保限行、路檢路查移動執(zhí)法等功能，提升環(huán)保監(jiān)管水平，對車輛在全省范圍內(nèi)實(shí)施聯(lián)防聯(lián)控，同時解決交通擁堵，提升治安水平，實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保。

1.1 在車輛定期檢驗(yàn)管理中，實(shí)現(xiàn)“一車一卡”，在上線檢測前讀取貼在車輛上的電子標(biāo)簽，實(shí)時獲取電子卡中車輛信息，檢測后將檢測結(jié)果的寫入電子卡中，并同步更新到后臺數(shù)據(jù)庫中。

1.2 在車輛不定期檢驗(yàn)中，利用手持PDA（Personal Digital Assistant）設(shè)備實(shí)現(xiàn)機(jī)動車路檢路查信息、違規(guī)信息的錄入，實(shí)時將車輛違規(guī)信息保存至電子標(biāo)簽中，并通過3G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)管中心，提高移動執(zhí)法能力。

1.3 在車輛維修管理中，可在維修單位實(shí)現(xiàn)即查即得車輛檢測的所有信息，讓維修單位第一時間了解車輛排放狀況，同時將維修單位的信息寫入，確保車輛經(jīng)過了規(guī)范的維護(hù)和保養(yǎng)，為車輛的檢測和維修提供及時、準(zhǔn)確的信息。

通過環(huán)保檢驗(yàn)、維護(hù)及路檢三個環(huán)節(jié)，構(gòu)建車輛排放的閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)。

2.系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

整個系統(tǒng)架構(gòu)分為三層，分別是前端感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、信息應(yīng)用層，邏輯架構(gòu)詳見圖1所示。

（1）前端感知層涉及業(yè)務(wù)包括機(jī)動車排氣檢測、車輛維護(hù)與保養(yǎng)、車輛路檢路查、高排放車輛限行；感知設(shè)備涉及到視頻設(shè)備、RFID設(shè)備、手持設(shè)備、尾氣排放檢測設(shè)備、地感線圈等，視頻設(shè)備實(shí)現(xiàn)車牌自動識別、車輛檢測拍照錄像，RFID設(shè)備實(shí)現(xiàn)RFID電子卡識別與數(shù)據(jù)讀寫，手持設(shè)備實(shí)現(xiàn)二維碼識別、路檢路查移動執(zhí)法及環(huán)保標(biāo)志電子卡識別與讀寫。

（2）網(wǎng)絡(luò)傳輸層分別包括有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)（GPRS、3G、WLAN），檢測站、電子卡發(fā)放點(diǎn)地市或省的網(wǎng)絡(luò)傳輸采用有線網(wǎng)絡(luò)，路檢路查、移動監(jiān)測車輛、環(huán)保限行可采用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

（3）信息應(yīng)用層為業(yè)務(wù)界面展現(xiàn)及業(yè)務(wù)處理操作，通過信息傳輸網(wǎng)絡(luò)將采集到的信息匯總到地市、省環(huán)保部門，最終為省及各城市環(huán)保部門提供相應(yīng)的應(yīng)用監(jiān)控服務(wù)。

3.系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

3.1 機(jī)動車強(qiáng)制檢驗(yàn)監(jiān)管系統(tǒng)

開發(fā)應(yīng)用于環(huán)保管理的機(jī)動車電子標(biāo)志。標(biāo)志包含車牌號、車輛顏色、車輛類型、標(biāo)志類別、排放標(biāo)準(zhǔn)、車主聯(lián)系方式等車輛所有信息的唯一識別碼，與汽車形成唯一對應(yīng)關(guān)系，代替原有的常規(guī)紙質(zhì)環(huán)保標(biāo)志。新車上牌后直接領(lǐng)取寫入完整數(shù)據(jù)的電子標(biāo)志；在用車經(jīng)尾氣檢測合格后領(lǐng)取更新數(shù)據(jù)的電子標(biāo)志[2]。

3.2 機(jī)動車強(qiáng)制維護(hù)監(jiān)管系統(tǒng)

（1）檢測維修控制功能

車輛在線上檢測時，如果一次檢測未通過，可以進(jìn)行復(fù)檢（復(fù)檢僅一次），若復(fù)檢不合格，需到維修企業(yè)進(jìn)行強(qiáng)制維護(hù)。車輛在二次復(fù)檢報(bào)檢時，需從中心系統(tǒng)確認(rèn)車輛是否有維修記錄，如果沒有任何維修記錄或維修不合格，則不允許車輛進(jìn)行復(fù)檢報(bào)檢登記。如果有維修記錄，且維修合格后，則允許進(jìn)行報(bào)檢。

（2）維修數(shù)據(jù)實(shí)時寫入RFID電子卡

在車輛維修過程管理中應(yīng)用RFID技術(shù)，讀取環(huán)保定期檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行有針對性的維修，維修竣工后，由維修企業(yè)將維修部件、維修費(fèi)用及竣工情況等信息寫入RFID電子卡維修數(shù)據(jù)分區(qū)中。

3.3 氮氧化物排放量減排核算

建立省、市聯(lián)網(wǎng)的省機(jī)動車氮氧化物減排監(jiān)管系統(tǒng)：按月統(tǒng)計(jì)新車注冊、轉(zhuǎn)入、轉(zhuǎn)出及注銷，在用車環(huán)保檢驗(yàn)、環(huán)保標(biāo)志核發(fā)、油品升級、維修治理、報(bào)廢拆解、黃標(biāo)車淘汰和市場監(jiān)管等數(shù)據(jù)。依據(jù)國家“十二五”主要污染物總量減排核算細(xì)則（機(jī)動車部分），動態(tài)分析機(jī)動車氮氧化物新增、削減以及與之相關(guān)的車輛注冊、轉(zhuǎn)入、轉(zhuǎn)出、注銷、淘汰、檢驗(yàn)、維修、油品、市場等管理減排信息。每月出具機(jī)動車氮氧化物削減報(bào)告，定期發(fā)布本轄區(qū)機(jī)動車排氣污染防治狀況公告。初步建立資源共享的全省機(jī)動車環(huán)保管理物聯(lián)網(wǎng)，為各級政府及相關(guān)部門預(yù)防和削減機(jī)動車氮氧化物減排提供科學(xué)決策依據(jù)。

3.4 省級機(jī)動車數(shù)據(jù)認(rèn)證與數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)

在RFID電子卡發(fā)放點(diǎn)，當(dāng)發(fā)放電子卡時，需與電子卡數(shù)據(jù)中心進(jìn)行電子卡有效性認(rèn)證，認(rèn)證通過后方可進(jìn)行電子卡的發(fā)放以及電子卡信息的寫入，同時系統(tǒng)接受電子卡發(fā)放點(diǎn)數(shù)據(jù)上報(bào)、地市數(shù)據(jù)的上報(bào)。

能夠接收已聯(lián)網(wǎng)地市的機(jī)動車檢測數(shù)據(jù)上傳上報(bào)，通過開放通用接口，能對已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)的地市聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換功能，實(shí)現(xiàn)與各地現(xiàn)有監(jiān)管系統(tǒng)的集成。

能夠接收未聯(lián)網(wǎng)地市機(jī)動車檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)車輛數(shù)據(jù)、車輛檢測數(shù)據(jù)的采集。根據(jù)管理的需要，系統(tǒng)在檢測站內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，再通過數(shù)據(jù)交換平臺逐級上報(bào)至各地市監(jiān)管中心，各地市監(jiān)管中心再上傳至省級監(jiān)管中心。

3.5 環(huán)保道路限行控制系統(tǒng)

區(qū)域限行是通過在重要道路和路口安裝部署固定監(jiān)測點(diǎn)位，包括壓感線圈、RFID解讀器及配套天線、照/攝像機(jī)、前置工控機(jī)、通訊網(wǎng)絡(luò)，對通過的機(jī)動車進(jìn)行實(shí)時掃描和讀取信息，對尾氣排放超標(biāo)車輛與交通、公安部門進(jìn)行聯(lián)動處置。通過設(shè)有RFID發(fā)射天線對過過往汽車進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)黃標(biāo)車或無標(biāo)車通行，通過監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，并通知前方路段交警進(jìn)行攔截，或通知駕駛?cè)穗x開區(qū)域。

3.6 道路檢路查移動執(zhí)法系統(tǒng)

利用手持PDA（Personal Digital Assistant個人數(shù)字助理）設(shè)備實(shí)現(xiàn)機(jī)動車路檢路查信息、違規(guī)信息的錄入，及RFID電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀寫，實(shí)時將車輛違規(guī)信息保存至電子標(biāo)簽中，并通過3G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)管中心。具體過程為：：車輛停車檢查，由工作人員通過移動終端設(shè)備采集車輛RFID卡信息；根據(jù)采集到的車輛和標(biāo)志核發(fā)信息，驗(yàn)證查詢標(biāo)簽的有效性及判斷是否為黃標(biāo)車；在移動終端屏幕上提供告警內(nèi)容顯示以及人工處理指導(dǎo)，將違規(guī)信息錄入到系統(tǒng)中，并寫入RFID電子標(biāo)簽及上傳到監(jiān)管中心。

3.7 機(jī)動車污染防治對外發(fā)布

通過系統(tǒng)對外發(fā)布功能向公眾發(fā)布舉報(bào)投訴處理情況，提供公眾網(wǎng)上投訴渠道，市民可以通過該渠道舉報(bào)檢測站的作弊違規(guī)行為、工作人員的違規(guī)行為。面向所有公眾發(fā)布各種機(jī)動車管理相關(guān)的各項(xiàng)政策法規(guī)以及與環(huán)保相關(guān)的各種信息、新聞；面向機(jī)動車車主，提供查詢其車輛相關(guān)信息的查詢功能，可查詢內(nèi)容至少應(yīng)包括車輛的定期檢測信息、排放違規(guī)信息（路檢排放違規(guī)）、定期檢測通知、近期維修信息、處罰通知等；發(fā)布關(guān)于檢測站和維修站的惡意作弊、違規(guī)信息和處罰情況通報(bào)，維護(hù)廣大車主的權(quán)益。

綜上所述，搭建基于RFID技術(shù)的江蘇省機(jī)動車網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管系統(tǒng)，能夠充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算思想使環(huán)保標(biāo)志電子卡在機(jī)動車排氣檢測、車輛維修、環(huán)保限行、路檢路查移動執(zhí)法等管理方面進(jìn)一步深化，構(gòu)建全省范圍內(nèi)機(jī)動車排放的閉環(huán)控制系統(tǒng)，使機(jī)動車監(jiān)管工作邁上一個全新的臺階。

參考文獻(xiàn)

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[2]袁潔，張世達(dá).以電子環(huán)保標(biāo)志為載體構(gòu)建機(jī)動車污染控制物聯(lián)網(wǎng)體系[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警，2011，3（1）：54-56.

作者簡介：周俐峻（1980—），女，江蘇南京人，工程師，研究方向：機(jī)動車排放檢驗(yàn)與監(jiān)管。