汽車電子標識在上海自貿(mào)區(qū)開展應用示范

隨著物聯(lián)網(wǎng)無源射頻識別（RFID）技術(shù)的發(fā)展和成熟，國家公安部和工信部制定并推進了汽車電子標識（俗稱：電子車牌），通過統(tǒng)一標準、統(tǒng)一推行、統(tǒng)一管理，其法律效力將等同于車輛號牌，是汽車的“二代”身份證，由貼在汽車前擋風玻璃上的汽車電子標識和架設(shè)在道路或車道上的讀寫設(shè)備組成。目前，無錫、深圳、北京等三個城市成為推進汽車電子標識的試點。未來三年到五年，公安部將汽車電子標識全面推向全國。

如何將這項面向車輛管理的新技術(shù)，結(jié)合上海道路交通的特點，對汽車電子標識在城市交通管理和智能交通領(lǐng)域的應用進行研究，在技術(shù)做前期積累和儲備，顯得十分緊迫和必要。

圖1  汽車電子標識工作原理

與汽車牌照識別、ETC、衛(wèi)星導航相比，汽車電子標識數(shù)據(jù)采集具有高準確率（近100%）、高安全性（唯一編碼）、高效性（100km/h高速、40m遠程）、存儲容量大、性價比高等優(yōu)點。汽車電子標識數(shù)據(jù)屬于車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)，汽車電子標識系統(tǒng)建設(shè)，既能實現(xiàn)汽車身份的電子化管理，又能提升城市交通的信息感知和采集能力。

對于上海城市交通管理來講，汽車電子標識在智能交通領(lǐng)域的應用需求主要有三類：一是快速路/高速公路交通管理需求，二是交通警察指揮需求，三是公安對車輛管控的需求。

快速路和高速公路網(wǎng)是上海城市道路交通的主動脈。因此，汽車電子標識系統(tǒng)要實現(xiàn)與現(xiàn)有的多源數(shù)據(jù)采集技術(shù)有機融合，生成道路交通狀態(tài)、行程時間并結(jié)合自動發(fā)布等相關(guān)功能，解析出車輛類型和出行OD（即起點到終點的交通通行量），支撐快速路/高速公路的交通精細化管理需求。

（1）信息感知布局與布設(shè)技術(shù)

汽車電子標識技術(shù)的推廣會對現(xiàn)有交通管控業(yè)務信息采集帶來巨大影響，城市道路網(wǎng)汽車電子標識信息采集點位的布局與布設(shè)十分關(guān)鍵。經(jīng)過深入研究，汽車電子標識路側(cè)設(shè)備布局的基本原則應是由面到點、逐級布設(shè)。具體來講，要考慮并形成四級目標：一級目標考慮稽查布控、行政區(qū)間OD、快速路OD、快速路路徑流量、跨區(qū)路徑流量等，二級目標考慮交通小區(qū)間OD，三級目標考慮細化路徑流量采集，四級目標考慮重點路段流量采集。在上海市道路合桿整治和智慧路燈大發(fā)展的背景下，要綜合考慮傳統(tǒng)以龍門架布設(shè)信息感知設(shè)備的相關(guān)問題。

圖2  上海市中心城區(qū)地面道路網(wǎng)汽車電子標識布局

（2）復雜場景中的測試與實用性評估關(guān)鍵技術(shù)

需要構(gòu)建針對車輛的測試環(huán)境，在實驗室環(huán)境下，研究電子標簽對各種厚度、不同材質(zhì)和構(gòu)造的汽車前擋風玻璃的適應性。通過專用的RFID測試設(shè)備，車輛標在微波暗室無其他電磁波干擾的環(huán)境下，測得車輛標的前向靈敏度、后向返回信號強度等掃頻曲線，得出在各種汽車前擋玻璃對標簽掃頻曲線、諧振頻率、靈敏度等工作參數(shù)的影響機理。

圖3  汽車電子標識復雜場景內(nèi)場測試

（3）與北斗定位信息融合應用關(guān)鍵技術(shù)

我國自主研發(fā)的北斗導航系統(tǒng)已經(jīng)提供全球服務，利用上海北斗地基增強網(wǎng)的高精度北斗差分數(shù)據(jù)，需要研究在城市建筑復雜環(huán)境下，尤其是在城市高架路下高精度定位的難點及其有效的解決技術(shù)。從而使汽車電子標識三大功能中的“車輛交通管理”功能更加智能，同時，還應組織RFID+北斗一體機的研制。

圖4  汽車電子標識RFID+北斗一體機研發(fā)

（4）道路交通信息采集與應用示范

基于汽車電子標識技術(shù)高精度和高可靠性的信息檢測與獲取能力，通過汽車電子標識實現(xiàn)城市道路交通疏導控制。比如，當?shù)缆穬膳缘腞FID讀寫設(shè)備檢測并識別到具有優(yōu)先通行權(quán)利的車輛通過測試路段時，示范系統(tǒng)實時調(diào)整交叉路口信號控制配時，滿足車輛快速通過的需求，實現(xiàn)汽車電子標識技術(shù)在交通優(yōu)先控制及交通疏導中的實際應用。

圖5  國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車（上海）試點示范區(qū)示意圖

汽車電子標識技術(shù)已逐步成為智能交通領(lǐng)域關(guān)注的重點，汽車電子標識系統(tǒng)必將與現(xiàn)有交通檢測系統(tǒng)互補融合，實現(xiàn)交通信息采集質(zhì)的飛躍。為此，2017年上海市科委立項科研項目，依托國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車（上海）試點示范區(qū)建設(shè)，就汽車電子標識在智能交通系統(tǒng)的應用框架，公安、交警、交委三個管理主體的應用需求和信息匯聚平臺設(shè)計等進行深入研究，并在中國（上海）自由貿(mào)易試驗區(qū)開展應用示范與落地。

圖6    中國（上海）自由貿(mào)易試驗區(qū)富特中路示范段

未來，還應開展汽車電子標識技術(shù)標準規(guī)范研究、汽車電子標識技術(shù)在交通流信息檢測中的應用研究、不同環(huán)境條件下汽車電子標識信息采集適應性研究、交通優(yōu)先控制系統(tǒng)中的應用示范，為汽車電子標識技術(shù)在城市智慧交通系統(tǒng)中的應用與技術(shù)推廣提供參考。