基于NFC的非法運營車輛監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計

林基艷，張慧，張雅瓊，張永恒

基于NFC的非法運營車輛監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計

林基艷，張慧，張雅瓊，張永恒

屢禁不止的非法運營現(xiàn)象給整個社會帶來了一系列問題，為了徹底治理非法運營，論文提出了基于NFC的非法運營車輛監(jiān)管系統(tǒng)研究。該系統(tǒng)使用了NFC、GPRS、3/4G、GIS、叫車功能、黑名單、調(diào)度管理技術(shù)，可以實現(xiàn)合法運營車輛的自動識別、手機支付、服務(wù)評價和投訴；實現(xiàn)非法運營車輛的舉報、追蹤和乘客定位，有效地解決查處“黑車”過程中取證難的問題，提高執(zhí)法的效率，確保“黑車”乘客的安全。

NFC；非法運營車輛監(jiān)管；服務(wù)評價和投訴；非法運營車輛舉報

0 引言

近年來，全國各地的非法運營現(xiàn)象十分猖獗，屢禁不止，不斷加大城市交通管理和治安管理的執(zhí)法難度，擠壓了合法運營車輛生存空間，給公共交通乘客權(quán)益以及公共交通安全帶來隱患，成為困擾現(xiàn)代城市快速發(fā)展的頑疾，嚴重損害了城市形象[1]。

國外發(fā)達的公共交通、高私家車擁有比例、完善的個人信用體系和高昂的違法成本，導(dǎo)致非法運營現(xiàn)象較少，所以少有關(guān)于“黑車”治理的分析報告[2]。在國內(nèi)，“黑車”的治理研究主要做的都是對“黑車”現(xiàn)狀及成因、危害、對策、政府和非法運營者以及乘客的博弈關(guān)系等理論研究，而執(zhí)法人員查處黑車的方法是在設(shè)置的檢查點攔截可疑車輛，檢查核實是否為非法營運，這種方法效率低下且浪費大量人力物力，不能有效地遏制非法營運[3]。

在傳統(tǒng)的依靠交通客運管理職能部門監(jiān)管、罰款、暫扣和沒收等處罰手段管理“黑車”效果不佳的情況下，加大科技投入，提高查處能力、提高正規(guī)出租車的服務(wù)質(zhì)量、積極發(fā)揮乘客的監(jiān)督力量，成為打擊“黑車”的重要手段[4]。針對目前的研究現(xiàn)狀和我國智能交通系統(tǒng)的大力發(fā)展及NFC、GPS、GIS、3G技術(shù)的廣泛應(yīng)用，本文提出了基于NFC的非法運營車輛監(jiān)管系統(tǒng)的研究。

1 非法運營車輛監(jiān)管系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

論文提出的非法運營車輛監(jiān)管系統(tǒng)主要包括交通客運監(jiān)控中心、乘客手機終端子系統(tǒng)、出租車終端子系統(tǒng)和交通執(zhí)法人員子系統(tǒng)4大部分，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 非法運營車輛監(jiān)管系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

1）合法運營車輛終端子系統(tǒng)中，合法的運營車輛均配備NFC標簽，該標簽由出租車公司統(tǒng)一管理發(fā)放，貼在車輛的前玻璃處，能唯一識別合法運營車輛的；NFC閱讀器可以實現(xiàn)支持手機支付，避免因乘客沒有零錢而導(dǎo)致的拒載和沖突；調(diào)度模塊可以利用合理的調(diào)度算法和策略解決出租車運力不足的問題。

2）乘客手機終端子系統(tǒng)中，每個乘客均配備具有NFC、3/4G功能的手機，并在手機上安裝已開發(fā)好的非法運營車輛舉報系統(tǒng)、合法運營車輛評價系統(tǒng)和叫車系統(tǒng)；乘客上車前，只需將NFC手機靠近車輛前玻璃即可識別車輛是合法還是非法運營車輛，若為合法運營車輛，乘客可以根據(jù)查詢到的司機服務(wù)評價信息決定是否乘坐該車輛，若乘客選擇乘坐車輛，可以根據(jù)手機的識別結(jié)果，對司機的服務(wù)做出評價；同時，若出租車司機故意繞路、服務(wù)態(tài)度極其惡劣，乘客還可以對出租車進行投訴，并利用3/4G技術(shù)將對出租車的服務(wù)評價、投訴信息發(fā)送至出租車監(jiān)控中心；乘客的評價和投訴將作為司機的誠信考評，并與其績效掛鉤，規(guī)范正規(guī)出租車的運營，提高其服務(wù)質(zhì)量。叫車系統(tǒng)能在叫車用戶開啟手機GPS定位后，由管理中心調(diào)派合適的車輛為用戶服務(wù)，最大程度滿足用戶出行需求。

3）交通客運管理監(jiān)控中心配備web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用于管理車輛的車輛信息管理模塊，用于管理乘客信息的乘客信息管理模塊，用于管理交通執(zhí)法人員的執(zhí)法人員信息管理模塊，GIS、GPRS模塊，用于追蹤“黑車”黑名單管理模塊、車輛信息查詢模塊，用于與乘客通信的3/4G模塊，用于調(diào)度合法運營車輛的調(diào)度管理模塊，該模塊可以使監(jiān)控中心最大效率的調(diào)度車輛，提高合法運營車輛的運力。

4）交通執(zhí)法人員子系統(tǒng)中，每個交通執(zhí)法人員均配備手持的具有GPRS、NFC車牌識別和黑名單功能的閱讀器，在有效范圍內(nèi)，NFC閱讀器可以自動識別非法運營車輛，并且通過與乘客手機通信，實現(xiàn)黑名單功能，使“黑車”成為過街老鼠，無處藏身。

1.2 工作原理

NFC即近場通信，是一種短距離的高頻無線通信技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進行非接觸式點對點數(shù)據(jù)傳輸，交換數(shù)據(jù)，NFC標簽中存儲少量數(shù)據(jù)，當(dāng)與具有NFC功能的設(shè)備接觸時，標簽從讀寫器獲得很小的電源驅(qū)動標簽的電路，將信息傳輸?shù)絅FC閱讀器中[5]。若手機內(nèi)置NFC芯片，則既可以把手機作為NFC無源標簽使用——實現(xiàn)手機支付功能，也可以把手機作為NFC閱讀器使用——用作數(shù)據(jù)交換與采集[6]。因此，在用戶的NFC手機接近配備有NFC標簽的合法運營車輛時，便可以將NFC標簽中保存的合法運營車輛信息傳輸?shù)匠丝褪謾C上，乘客可以查詢到司機的姓名、車牌號、所屬出租車公司以及評價信息，用戶可根據(jù)司機的評價信息，選擇乘坐車輛或是拒絕乘坐。若為非法運營車輛，則用戶手機靠近車輛前玻璃時，因為無法識別，手機端則會顯示“非法或無法識別的車輛”，此時，用戶可以利用非法運營舉報系統(tǒng)對車輛進行舉報。交警配備NFC閱讀器，因為“黑車”沒有配備出租車公司統(tǒng)一配備的NFC標簽，閱讀器靠近時就會顯示無法識別或者識別非法，同時因為NFC閱讀器配備黑名單功能，當(dāng)黑名單中的非法運營車輛出現(xiàn)在交警NFC閱讀器識別范圍內(nèi)時，NFC閱讀器可以自動報告非法運營車輛車牌號和位置，幫助交警實現(xiàn)非法運營車輛的布控追蹤[7]。為了確保乘坐“黑車”乘客的人身財產(chǎn)安全，防止“黑車”司機搶劫、強奸殺人事件、失聯(lián)等惡意犯罪事件的發(fā)生，乘客可以并開啟手機的實時GPS定位功能，可以實時保護乘客的安全[8]。

2 合法運營車輛終端子系統(tǒng)的設(shè)計

乘客上車前，將NFC手機靠近車輛前玻璃的NFC標簽進行車輛識別，若顯示結(jié)果為“無法識別”，則表明車輛為非法運營車輛，打車用戶可以選擇“拒乘”，并可通過記憶車牌號碼或者拍攝照片等方式將非法運營車輛的車牌號通過手機端的非法運營車輛舉報系統(tǒng)進行舉報[9]。如果用戶迫于無奈選擇“繼續(xù)乘坐”或者乘車后才發(fā)現(xiàn)是非法運營車輛，也可以通過手機上的非法運營車輛舉報系統(tǒng)進行舉報，如果周圍有執(zhí)勤交警，乘客可以打開NFC點對點模式，實現(xiàn)和執(zhí)勤交警閱讀器的點對點數(shù)據(jù)傳輸，若沒有執(zhí)勤人員，可通過3/4G網(wǎng)絡(luò)將非法運營車輛的車牌號，交易時間、地點、金額等信息傳輸?shù)浇煌瓦\部門非法運營車輛管理中心的服務(wù)端。

如果識別的結(jié)果為“合法運營車輛”，乘客可以根據(jù)識別的車輛信息，對出租車的服務(wù)做出評價，若出租車司機故意繞路、服務(wù)態(tài)度極其惡劣，乘客還可以對出租車進行投訴，并利用3/4G技術(shù)將對出租車的服務(wù)評價、投訴信息發(fā)送至出租車監(jiān)控中心。為了避免乘客沒有零錢而發(fā)生的沖突、拒載，合法運營車輛配備了NFC閱讀器，乘客下車時，將手機靠近讀卡器便可按照計價器的結(jié)果進行付款交易，即使手機沒電也可以進行支付[10]。同時，合法運營車輛還配備調(diào)度管理模塊，用于出租車公司的統(tǒng)一調(diào)度，有效解決出租車供給不足的問題，最大程度滿足市民出行要求。合法運營車輛終端子系統(tǒng)的車載控制模塊選用STC89c52單片機，終端結(jié)構(gòu)如圖2所示：

工作流程如圖3所示[11]：

圖3 合法運營車輛終端子系統(tǒng)工作流程圖

3 乘客手機終端子系統(tǒng)的設(shè)計

乘客通過NFC標簽識別模塊對車輛類型進行識別，如果車輛為“非法運營車輛”，則乘客可以登錄手機端的非法運營車輛舉報對車輛進行舉報；如果車輛為“合法運營車輛”，則乘客可以乘車并可登錄合法運營車輛投訴系統(tǒng)對車輛進行評價或者對車輛繞路、胡亂要價等行為進行投訴；為了最大程度滿足市民的打車的需求，有效解決市民打車難的情況，市民可以登錄手機端的叫車服務(wù)系統(tǒng)，進行電話或者網(wǎng)上叫車；所有的舉報、投訴、評價或者叫車信息都可以通過手機的3/4G網(wǎng)絡(luò)進行傳輸[12]。乘客手機終端子系統(tǒng)的工作流程如圖4所示：

圖4 乘客手機終端子系統(tǒng)工作流程圖

非法運營車輛舉報系統(tǒng)類圖如圖5所示：

圖5 非法運營車輛舉報系統(tǒng)類圖

4 交通客運管理監(jiān)控中心的設(shè)計

交通客運管理中心由PC機、GPRS通信模塊、執(zhí)法人員信息管理模塊、合法運營車輛的調(diào)度管理、GIS模塊，黑名單管理模塊、車輛信息查詢模塊，3/4G通信模塊構(gòu)成[13]。乘客在發(fā)現(xiàn)非法營運車輛或者在取得非法營運的證據(jù)后，如果周圍有交通執(zhí)法人員，乘客可以打開NFC點對點模式，實現(xiàn)和交通執(zhí)法人員閱讀器的點對點數(shù)據(jù)傳輸，若沒有交通執(zhí)法人員，可以由3/4G通信模塊將非法營運的車牌號，車主信息、發(fā)現(xiàn)/交易時間、發(fā)現(xiàn)/交易地點、金額等信息發(fā)送交通客運管理監(jiān)控中心，監(jiān)控中心對數(shù)據(jù)進行進一步的識別處理，將非法營運的車牌號、駕駛?cè)藛T、發(fā)現(xiàn)/交易地點、違規(guī)次數(shù)等信息存儲至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的同時發(fā)送到就近交通執(zhí)法人員的手持閱讀器上，并加入黑名單，當(dāng)非法營運車輛再次出現(xiàn)時，由附近的交通執(zhí)法人員通過黑名單對非法營運車輛進行追蹤處罰；同時，交通客運管理中心給登錄監(jiān)管系統(tǒng)的用戶提供叫車服務(wù)，通過GPRS通信模塊、合法運營車輛的調(diào)度管理模塊、GIS模塊的相互配合，合理調(diào)度合法運營車輛為用戶服務(wù)，最大程度滿足市民出行要求。監(jiān)控中心基于Windows 7操作系統(tǒng)，使用Java進行開發(fā)，主要的功能結(jié)構(gòu)圖如圖6所示[14]：

圖6 交通客運管理監(jiān)控中心功能結(jié)構(gòu)圖

5 總結(jié)

為了有效的治理非法營運，提高交通客運管理部門的查緝效率，論文提出了基于NFC的非法運營車輛監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計，系統(tǒng)可以有效的促進合法出租車司機績效與誠信的考評機制，提高合法經(jīng)營者的服務(wù)意識，努力提高誠信度；徹底解決乘客因沒有零錢或出租車司機沒零錢而發(fā)生的拒載和沖突；解決查處“黑車”過程中檢查難、取證難的情況，并能確保乘坐“黑車”乘客的人身財產(chǎn)安全。

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Design on Supervision System of Illegal Operating Vehicles Based on NFC

Lin Jiyan, Zhang Hui, Zhang Yaqiong, Zhang Yongheng
(School of Information Technology, Yulin University, Yulin 719000, China)

Illegal operating phenomenon brings a series of problems to the society in spite of repeated prohibitions. In order to thoroughly govern the illegal operation, the thesis brings out the research on the supervision system of illegal operating vehicles based on the NFC. The system uses NFC, GPRS, 3/4G, GIS, calling service, blacklist and scheduling management technology to realize automatic identification, mobile payment, service evaluation and complaint of the legal operating vehicles. The system can also realize the illegal operating vehicles’ report, trace and the location of the users, and can efficiently solve the trouble in the course of investigation of the illegal operating vehicles, improve the efficiency of the enforcement of the law and ensure the security of the passengers of the illegal operating vehicles.

NFC； Supervision of the illegal operating vehicles； Service evaluation and complaint； Report of the iillegal operating vehicles

TP391

A

1007-757X(2016)11-0042-04

2016.03.30）

榆林市產(chǎn)學(xué)研合作項目(Production-study-research Cooperation Projects of Yulin)

林基艷（1984-），女，山東煙臺人，榆林學(xué)院講師，信息工程學(xué)院，研究方向：可信計算、無線網(wǎng)絡(luò)安全、智能交通，榆林 719000

張 慧（1984-），女，講師，陜西榆林人，榆林學(xué)院講師，信息工程學(xué)院，研究方向：無線路由網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)挖掘，單位：榆林學(xué)院，榆林 719000

張雅瓊（1983-），女，講師，陜西榆林人，榆林學(xué)院講師，信息工程學(xué)院，研究方向：無線路由網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全，單位：榆林學(xué)院，榆林 719000

張永恒（1963-），男，教授，陜西榆林人，榆林學(xué)院講師，信息工程學(xué)院，研究方向：海量數(shù)據(jù)處理及挖掘、信息系統(tǒng)建模與仿真，榆林719000