智能车辆稽查系统的设计及应用

肖云华

（湖南财经经济学院，湖南 长沙 410205）

1 引言

当今社会经济高速发展，汽车的普及率的不断提高，城市化进程不断的加快，随之而来，车辆盗抢、违规违章现象日益加重，交通环境逐渐恶化.2013年3月长春发生的偷车杀婴案轰动了全国，如果当时车辆一旦被盗交警部门马上响起警报而不是等失主报案后再去追踪，或许就可能挽回一个小生命了.如果要从根本上解决这些交通违规违章问题，首先要让广大车主和司机从主观上意识到遵章守法的重要性，要向他们多宣传交通法规，普及交通法规知识；其次，还要从客观上解决假、套牌车及被盗抢车辆的问题,这就需要利用先进的科学技术手段，让违法人员和车辆无处可藏.

2 RFID技术

RFID（Radio Frequency Identification，无线射频识别）技术，是一种无线通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据.RFID技术具有抗干扰能力强、识别距离远、识别准确率高、使用寿命长、识别速度快、可穿透非金属材料等优点.目前，国内外很多领域都已经普及了RFID技术，如物流、服务、后勤、智能交通等等，取得了良好的社会和经济效益.随着RFID芯片技术及工艺的发展，灵敏度不断提高，使得粘贴在车内前挡风玻璃上的电子标签卡作为RFID电子车牌可靠信息源成为可能，并且与之相适配的RFID识读器技术的不断升级，整个RFID前端信息采集系统性能大幅提高[1].在汽车超过每小时100公里高速行驶时也能正确识别，使得无源RFID技术在城市内交通稽查监管成为现实.

3 车辆稽查系统

本文设计并模拟实现了一套智能车辆稽查系统，该系统利用了RFID技术，采用“双卡”(车卡和司机卡)装置.通过该系统能对一些违法违规车辆进行有效主动查处，尤其是套牌车、假牌车、超速车、被盗抢车、超载车、未年检车等等，一旦发现，系统会主动提出警报.为交通管理和交通信息的商务应用提供基础数据，为建设数字化交通事业打下一个良好的基础.该系统主要由3部分组成：数据采集模块，数据通信模块，数据后台处理模块.

3.1 数据的采集模块

车辆的各种数据信息全部存储在电子标签卡上.电子标签卡由专用芯片和以陶瓷或塑料为基片的微带天线组成，是一种的无源卡，不需要电池，终身免维护，即使在恶劣的环境下也能正常工作.

电子标签卡分为车卡和司机卡，车卡将存储对应合法车辆的基础信息（法规信息和交通管理业务信息），主要有车牌号、号牌种类、发动机号、车架号、车身颜色等信息[2].车卡用特殊的胶料贴装在汽车挡风玻璃的内侧，利用专利“破碎记忆槽”这一特殊装置，保证车卡一经安装在风挡玻璃后就不可拆卸，除非挡风玻璃破碎才能取下，保证每张车卡与唯一一台汽车建立的对应关系.司机卡存储司机的相关信息，主要有：驾驶证号，身份证号，年审记录、投保状况、驾驶授权、账号和付费余额等反映当前状态的信息.司机卡和车卡的配对工作由交警部门完成登记，一般为一对一或者一对多的关系，可以根据具体情况进行选择.司机卡可以通过卡套固定在挡风玻璃前，不同的司机驾驶车辆时需要将自己本人的司机卡插入.

电子识别卡读写器（路旁基站）安装在城市各个道路旁，它的天线发射微波信号，与汽车上的电子识别卡建立通讯联系.电子识别卡接收询问信号后，自动发回含有车辆标识信息的微波信号.基站接收后，解码出车辆的标识号和各种相关数字化信息，通过网络传送到交通信息处理中心[3].

3.2 数据通信模块

车辆自动识别基站主要由联网的汽车电子识别卡读写器、车辆检测设备和通行控制设备组成.基站与汽车电子标签卡的微波无线通信是在数十毫秒内完成的.基站天线幅射的电波可以覆盖6-10米的范围，即使车辆以每小时100公里以上的速度通过电波覆盖区域，读写器也能准确采集到汽车标识信息和瞬时位置信息（基站所在的位置就是当时车辆经过的位置）.检测控制设备包括埋在地下的环形线圈检测器、信号灯和栏杆等车道控制器，这些设备在车道计算机控制下进行工作.为了加强对无标识和违规车辆的监控，可另配图像工作站，摄录汽车图像.

由于各个基站和遍布各地，所以需要一个复杂的通讯网络实现各种数据快速安全地传输.各个基站与分中心进行数据交互，以基于MPLS技术的VPN为主的方式把采集的数据通过网络传送给每个运行区的管控分中心，保证数据的安全性和及时性.

为保证服务不中断，要求不论网络连通或不通，每个车道基站都能工作，即每个车道基站的计算机系统即使网络不通也可以独立工作.监控基站的紧要数据可以实时传送分运行中心，而对实时性要求不太高的数据可以后送.具体的设计是引入软件中间件.当网络联通时，向服务器提交的数据是准实时的.当网络不通时，各基站能独立工作.在网络连通后，中间件会根据事件的轻重缓急，决定处理哪些事情.需要实时处理的工作(如下载的黑名单、违章车辆图像信息等)先行处理，不需要实时处理的信息(如提交日常统计报表、收费数据等)可以后处理.

路旁基汽车行驶信息通过各种专用(公安专用)或公众信息网(移动通信网，互联网)，瞬时输入到车辆自动识别管理系统数据管理中心的数据库中去，形成智能交通共用信息平台.可在一个市、一个省以至全国范围内设置路旁基站，通过网络形成电子篱笆，碰到各种违规违法车辆马上拦截或者报警.

3.3 数据后台处理模块

路边基站读取电子标签卡上的数据信息传输到后台信息处理中信，后台通过对读出的卡号、卡上的日期信息和状态标志等等信息比较和分析进行监控.

3.3.1 黑名单车辆识别：由公安交警等执法部门提供黑名单车信息，在后台建立黑名单车库.路旁基站一旦发现读出的卡信息在黑名单车库里，则向后台系统提出警报，并提示出车辆出现的大概位置.

3.3.2 违规车辆（包括超速车、假、套牌车等）识别：在限速路段安装读写基站，对于过往车辆进行车速检查，一旦发现超速，启动摄像装置进行拍照并向后台系统提出警报；现今很多违规车、超速车使用的是假、套牌，但由于此系统读写器读出的是车卡里的车牌号，而不是传统的钢制车牌，所以即使司机做了假牌也可以识别出来.

3.3.3 被盗抢车辆识别：传统的被盗抢车辆一般要等失主报案，公安部门才进行追查，这种效率非常低下.本稽查系统会对过往车辆进行识别，如果车辆没有副卡，或车卡和司机卡的对应关系不配对则系统会主动报警.司机卡是活动的卡，可取出可插入.司机开车前，将卡插入安装在风挡玻璃内侧的卡座，与车卡配套使用.司机卡上存了与车卡对应的电子密码.两者配对使用，缺一不可.当车辆经过基站时，如果缺卡，或密码的对应关系不对，系统就会报警，对该车作检查.系统报警并摄像，同时报告被盗抢车的大概位置.这样就能做到主动报警，让盗车者寸步难行.

3.3.4 车辆年检监管：车辆经过基站，基站读出车卡上记录的上次年检日期，将当前日期与卡记录的上次年检日期比较，判断是否过期失效.

3.3.5 超载车判断：在某些需要测试车辆重量的车道上装电子地磅,车辆通过电子地磅,首先通过数据库查出该车的允许载重,同时车辆在电子地磅上测出实际重量，由计算机计算是否超重,对照数据库资料，比较实测的重量，如果为超载的车辆,发出警报或者增收费用等相应处理.

3.3.6 强制性第三者责任险投保监管：将当前日期与卡记录的第三者责任险到期日期比较，判断是否过期失效.

对于所有问题车，基站都会报警，发出声光信号或自动放下栏杆，并启动警报器和摄像机.同时，图像工作站实时对图像进行压缩，将警讯传到控制中心，采取相应措施.对于不允许停车处理的站点，则留下记录，通知前方站处理.

4 结束语

该系统利用先进的RFID自动识别技术、网络技术、通讯技术和数据库技术.可真正实现不停车的自动化稽查，实现不停车的自动化稽查，减轻了执法人员的工作强度,提供高度安全的智能交通系统，对套牌车、假牌车、超速车、被盗抢车、超载车、未年检车等等进行主动报警，从客观上让违法违规车辆和肇事者无处可躲，彻底根治车辆盗抢行为.今后，该系统也可以作为物联网的一个子系统，形成一个综合的计算机管理网络信息系统.

〔1〕李洪鹏.RFID技术在城市机动车监管中的应用[J].智能建筑与城市信息,2010(5)：24-27.

〔2〕朱青.区域性车辆自动识别管理刘细阳[J].电子技术,2006.

〔3〕马伏花.基于RFID的车辆自动识别系统信息采集基站的研究与设计[D].2011.

〔4〕黄威.基于RFID的智能交通系统的设计与实现[D].2012.