射频识别技术在智能交通自动化中的应用

【摘要】在分析交通数据采集原理的基础上,阐述了基于射频识别技术获取交通信息的新方法,讨论了RFID在交通流量自动控制方面的典型应用。

【关键词】射频识别;交通流量自动控制;读卡器

1 引言

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID),是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。射频识别起源于20世纪80年代,近年射频识别和应用得到了迅速发展,射频识别典型应用包括:物流领域、生产线自动化、交通运输领域、农牧渔业、医疗行业、制造业等。超高频射频识别,具有读写速度快、识别距离远、能识别高速移动物体、数据存储量大、非接触识别以及可同时识别多个芯片等特点。

2 RFID应用的成功案例

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)的应用案例比较成功的有,铁路的车辆调度,铁道部在中国铁路车号自动识别系统建设中,推出了完全拥有自主知识产权的远距离自动识别系统。过去,国内铁路车头的调度都是靠手工统计、手工进行,费人、费时还不够准确,造成资源极大浪费,铁道部在采用RFID技术以后,实现了统计的实时化、自动化,降低了管理成本,提高了资源利用率;另外一个就是以沃尔玛为代表的在零售业中的应用。通过使用RFID技术,一方面,可以即时获得准确的信息流,完善物流过程中的监控,减少物流过程中不必要的环节及损失,降低在供应链各个环节上的安全存货量和运营资本;另一方面,通过对最终销售实现的监控,把消费者的消费偏好及时地报告出来,可以帮助沃尔玛调整优化商品结构,进而获得更高的顾客满意度和忠诚度。

3 RFID在交通流量自动控制中的应用

交通系统是一个复杂的综合性系统,单独从道路或车辆的角度来考虑,很难解决交通问题,必须把车辆和道路综合起来全盘考虑,这就需要实现交通系统的智能化。智能交通系统是把先进的信息技术、电子通讯、自动控制以及网络通信技术等有机的运用于交通管理体系而建立起的一种实时、准确高效的交通综合管理和控制系统。

在智能交通控制中交通信息的采集尤为重要,交通数据采集是指利用各种技术手段对整个交通领域所要求的动态和静态交通信息进行获取的过程。由于静态信息是相对固定的,在一定的时期具有一定的稳定性,因此,全面、可靠地采集动态交通信息成为交通管理与决策从而对交通流量进行自动化控制的关键。

一、现有交通信息采集方式及特点

现有交通信息采集方式主要包括如下四方面:

1、摄像监测技术是目前较常用的交通信息采集技术。可提供可视图像;为交通管理提供实时信息;只用单台摄像机和控制器就可检测多个车道。缺点是大型车辆可能遮挡随行的小型车辆,使信息可靠度相对降低;易造成检测误差等。

2、线圈地下采集技术优点是技术已经成熟、易于掌握;计数非常精确。 缺点是安装过程对可靠性和寿命影响较大;修理或安装时会中断交通并且会影响路面寿命;易被重型车辆、路面修理等损坏。

3、雷达定位系统技术的特点是数据采集非常方便,而且能够提供准确的交通数据信息,可全天候工作。缺点是成本高,而且受功率的影响,可能会产生错误信息。

4、微波检测技术可以提供公路实时信息,还有多车道的车流量、道路使用率和车型等信息;具有技术先进、成本低和可靠度高等特点。

二、RFID技术的特点

RFID具有精度高,适应环境能力强、抗干扰、操作快捷等优点。射频卡的最大特点在于非接触,不易损坏,不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境。射频卡读写器可识别高速物体、近距离及远距离的物体、并可同时识别多个无线射频识别卡等。

三、RFID与现有交通数据采集方式比较

与传统的交通数据采集方式相比较,RFID智能交通监管技术具有优势。利用RFID可以实现车辆的实时跟踪将采集的交通数据通过网络传输到交通控制中心,通过控制中心汇总分析后在各个路段向司机报告交通情况,并利用电子地图实时显示交通情况从而缓解交通。通过实时跟踪,还可以自动查处违章车辆,记录违章情况。采用超高频射频识别技术实现交通数据的采集可以对交通流量进行实时、准确、高效的自动化控制。

四、RFID在交通监管中的应用

射频识别交通数据采集系统主要是由阅读器(reader)和应答器(Transponder,也称为电子标签)等组成。RFID智能交通管理的工作原理很简单,交通数据采集的过程如下:阅读器与应答器通过电磁波进行能量传递和数据通讯。在系统工作过程中,读卡器首先通过天线发送加密数据载波信号到RFID汽车标签,标签的发射天线工作区域被激活,同时将加密的载有目标识别码的高频加密载波信号采用某种调制方式经卡内高频发射模块发射出去,接收天线接收到射频卡发来的载波信号,经读卡器接收处理后,提取出目标识别码送至计算机,完成预设的系统功能和自动识别,从而实现交通的自动化管理。

4结束语

利用RFID技术能够获得持续不断的交通流量数据,并且能直接反映实际交通流,利用RFID可以实现车辆的实时跟踪,将采集的交通数据进行实时处理自动调节交通流量。这项技术的应用使得在不影响交通流的情况下实时采集交通数据成为可能,进而实现交通自动化控制,促进交通状况的改善。无线射频识别交通监管技术将成为实时交通信息采集未来发展趋势。

【参考文献】

[1] 储浩,杨晓光. 交通移动采集技术及其使用性分析.ITS通讯,2006,3

[2] 张益强,郑铭,张其善. 远距离无源射频识别技术.遥测遥控,2004,7

作者简介:

李彦林 (1974--),男,助教,研究方向:自动控制技术及嵌入式系统的研究及应用