基于NFC的非法运营车辆监管系统的设计

林基艳，张慧，张雅琼，张永恒

基于NFC的非法运营车辆监管系统的设计

林基艳，张慧，张雅琼，张永恒

屡禁不止的非法运营现象给整个社会带来了一系列问题，为了彻底治理非法运营，论文提出了基于NFC的非法运营车辆监管系统研究。该系统使用了NFC、GPRS、3/4G、GIS、叫车功能、黑名单、调度管理技术，可以实现合法运营车辆的自动识别、手机支付、服务评价和投诉；实现非法运营车辆的举报、追踪和乘客定位，有效地解决查处“黑车”过程中取证难的问题，提高执法的效率，确保“黑车”乘客的安全。

NFC；非法运营车辆监管；服务评价和投诉；非法运营车辆举报

0 引言

近年来，全国各地的非法运营现象十分猖獗，屡禁不止，不断加大城市交通管理和治安管理的执法难度，挤压了合法运营车辆生存空间，给公共交通乘客权益以及公共交通安全带来隐患，成为困扰现代城市快速发展的顽疾，严重损害了城市形象[1]。

国外发达的公共交通、高私家车拥有比例、完善的个人信用体系和高昂的违法成本，导致非法运营现象较少，所以少有关于“黑车”治理的分析报告[2]。在国内，“黑车”的治理研究主要做的都是对“黑车”现状及成因、危害、对策、政府和非法运营者以及乘客的博弈关系等理论研究，而执法人员查处黑车的方法是在设置的检查点拦截可疑车辆，检查核实是否为非法营运，这种方法效率低下且浪费大量人力物力，不能有效地遏制非法营运[3]。

在传统的依靠交通客运管理职能部门监管、罚款、暂扣和没收等处罚手段管理“黑车”效果不佳的情况下，加大科技投入，提高查处能力、提高正规出租车的服务质量、积极发挥乘客的监督力量，成为打击“黑车”的重要手段[4]。针对目前的研究现状和我国智能交通系统的大力发展及NFC、GPS、GIS、3G技术的广泛应用，本文提出了基于NFC的非法运营车辆监管系统的研究。

1 非法运营车辆监管系统的总体结构和工作原理

1.1 系统的总体结构

论文提出的非法运营车辆监管系统主要包括交通客运监控中心、乘客手机终端子系统、出租车终端子系统和交通执法人员子系统4大部分，系统总体结构如图1所示：

图1 非法运营车辆监管系统总体结构图

1）合法运营车辆终端子系统中，合法的运营车辆均配备NFC标签，该标签由出租车公司统一管理发放，贴在车辆的前玻璃处，能唯一识别合法运营车辆的；NFC阅读器可以实现支持手机支付，避免因乘客没有零钱而导致的拒载和冲突；调度模块可以利用合理的调度算法和策略解决出租车运力不足的问题。

2）乘客手机终端子系统中，每个乘客均配备具有NFC、3/4G功能的手机，并在手机上安装已开发好的非法运营车辆举报系统、合法运营车辆评价系统和叫车系统；乘客上车前，只需将NFC手机靠近车辆前玻璃即可识别车辆是合法还是非法运营车辆，若为合法运营车辆，乘客可以根据查询到的司机服务评价信息决定是否乘坐该车辆，若乘客选择乘坐车辆，可以根据手机的识别结果，对司机的服务做出评价；同时，若出租车司机故意绕路、服务态度极其恶劣，乘客还可以对出租车进行投诉，并利用3/4G技术将对出租车的服务评价、投诉信息发送至出租车监控中心；乘客的评价和投诉将作为司机的诚信考评，并与其绩效挂钩，规范正规出租车的运营，提高其服务质量。叫车系统能在叫车用户开启手机GPS定位后，由管理中心调派合适的车辆为用户服务，最大程度满足用户出行需求。

3）交通客运管理监控中心配备web服务器和数据库服务器，用于管理车辆的车辆信息管理模块，用于管理乘客信息的乘客信息管理模块，用于管理交通执法人员的执法人员信息管理模块，GIS、GPRS模块，用于追踪“黑车”黑名单管理模块、车辆信息查询模块，用于与乘客通信的3/4G模块，用于调度合法运营车辆的调度管理模块，该模块可以使监控中心最大效率的调度车辆，提高合法运营车辆的运力。

4）交通执法人员子系统中，每个交通执法人员均配备手持的具有GPRS、NFC车牌识别和黑名单功能的阅读器，在有效范围内，NFC阅读器可以自动识别非法运营车辆，并且通过与乘客手机通信，实现黑名单功能，使“黑车”成为过街老鼠，无处藏身。

1.2 工作原理

NFC即近场通信，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输，交换数据，NFC标签中存储少量数据，当与具有NFC功能的设备接触时，标签从读写器获得很小的电源驱动标签的电路，将信息传输到NFC阅读器中[5]。若手机内置NFC芯片，则既可以把手机作为NFC无源标签使用——实现手机支付功能，也可以把手机作为NFC阅读器使用——用作数据交换与采集[6]。因此，在用户的NFC手机接近配备有NFC标签的合法运营车辆时，便可以将NFC标签中保存的合法运营车辆信息传输到乘客手机上，乘客可以查询到司机的姓名、车牌号、所属出租车公司以及评价信息，用户可根据司机的评价信息，选择乘坐车辆或是拒绝乘坐。若为非法运营车辆，则用户手机靠近车辆前玻璃时，因为无法识别，手机端则会显示“非法或无法识别的车辆”，此时，用户可以利用非法运营举报系统对车辆进行举报。交警配备NFC阅读器，因为“黑车”没有配备出租车公司统一配备的NFC标签，阅读器靠近时就会显示无法识别或者识别非法，同时因为NFC阅读器配备黑名单功能，当黑名单中的非法运营车辆出现在交警NFC阅读器识别范围内时，NFC阅读器可以自动报告非法运营车辆车牌号和位置，帮助交警实现非法运营车辆的布控追踪[7]。为了确保乘坐“黑车”乘客的人身财产安全，防止“黑车”司机抢劫、强奸杀人事件、失联等恶意犯罪事件的发生，乘客可以并开启手机的实时GPS定位功能，可以实时保护乘客的安全[8]。

2 合法运营车辆终端子系统的设计

乘客上车前，将NFC手机靠近车辆前玻璃的NFC标签进行车辆识别，若显示结果为“无法识别”，则表明车辆为非法运营车辆，打车用户可以选择“拒乘”，并可通过记忆车牌号码或者拍摄照片等方式将非法运营车辆的车牌号通过手机端的非法运营车辆举报系统进行举报[9]。如果用户迫于无奈选择“继续乘坐”或者乘车后才发现是非法运营车辆，也可以通过手机上的非法运营车辆举报系统进行举报，如果周围有执勤交警，乘客可以打开NFC点对点模式，实现和执勤交警阅读器的点对点数据传输，若没有执勤人员，可通过3/4G网络将非法运营车辆的车牌号，交易时间、地点、金额等信息传输到交通客运部门非法运营车辆管理中心的服务端。

如果识别的结果为“合法运营车辆”，乘客可以根据识别的车辆信息，对出租车的服务做出评价，若出租车司机故意绕路、服务态度极其恶劣，乘客还可以对出租车进行投诉，并利用3/4G技术将对出租车的服务评价、投诉信息发送至出租车监控中心。为了避免乘客没有零钱而发生的冲突、拒载，合法运营车辆配备了NFC阅读器，乘客下车时，将手机靠近读卡器便可按照计价器的结果进行付款交易，即使手机没电也可以进行支付[10]。同时，合法运营车辆还配备调度管理模块，用于出租车公司的统一调度，有效解决出租车供给不足的问题，最大程度满足市民出行要求。合法运营车辆终端子系统的车载控制模块选用STC89c52单片机，终端结构如图2所示：

工作流程如图3所示[11]：

图3 合法运营车辆终端子系统工作流程图

3 乘客手机终端子系统的设计

乘客通过NFC标签识别模块对车辆类型进行识别，如果车辆为“非法运营车辆”，则乘客可以登录手机端的非法运营车辆举报对车辆进行举报；如果车辆为“合法运营车辆”，则乘客可以乘车并可登录合法运营车辆投诉系统对车辆进行评价或者对车辆绕路、胡乱要价等行为进行投诉；为了最大程度满足市民的打车的需求，有效解决市民打车难的情况，市民可以登录手机端的叫车服务系统，进行电话或者网上叫车；所有的举报、投诉、评价或者叫车信息都可以通过手机的3/4G网络进行传输[12]。乘客手机终端子系统的工作流程如图4所示：

图4 乘客手机终端子系统工作流程图

非法运营车辆举报系统类图如图5所示：

图5 非法运营车辆举报系统类图

4 交通客运管理监控中心的设计

交通客运管理中心由PC机、GPRS通信模块、执法人员信息管理模块、合法运营车辆的调度管理、GIS模块，黑名单管理模块、车辆信息查询模块，3/4G通信模块构成[13]。乘客在发现非法营运车辆或者在取得非法营运的证据后，如果周围有交通执法人员，乘客可以打开NFC点对点模式，实现和交通执法人员阅读器的点对点数据传输，若没有交通执法人员，可以由3/4G通信模块将非法营运的车牌号，车主信息、发现/交易时间、发现/交易地点、金额等信息发送交通客运管理监控中心，监控中心对数据进行进一步的识别处理，将非法营运的车牌号、驾驶人员、发现/交易地点、违规次数等信息存储至数据库服务器的同时发送到就近交通执法人员的手持阅读器上，并加入黑名单，当非法营运车辆再次出现时，由附近的交通执法人员通过黑名单对非法营运车辆进行追踪处罚；同时，交通客运管理中心给登录监管系统的用户提供叫车服务，通过GPRS通信模块、合法运营车辆的调度管理模块、GIS模块的相互配合，合理调度合法运营车辆为用户服务，最大程度满足市民出行要求。监控中心基于Windows 7操作系统，使用Java进行开发，主要的功能结构图如图6所示[14]：

图6 交通客运管理监控中心功能结构图

5 总结

为了有效的治理非法营运，提高交通客运管理部门的查缉效率，论文提出了基于NFC的非法运营车辆监管系统的设计，系统可以有效的促进合法出租车司机绩效与诚信的考评机制，提高合法经营者的服务意识，努力提高诚信度；彻底解决乘客因没有零钱或出租车司机没零钱而发生的拒载和冲突；解决查处“黑车”过程中检查难、取证难的情况，并能确保乘坐“黑车”乘客的人身财产安全。

[1] 周怿．政府的动员能力与政策工具的选择：对运动式治理的解释——以上海市黑车整治行动为案例[D]．上海： 复旦大学，2008．

[2] 侯筱丽．论出租车行业政府管制的完善[D]．上海：华东政法大学，2012.

[3] 祁巍巍．非法营运车辆的监管及其对策研究——以上海市出租车市场为例[D]．上海：华东理工大学，2012．

[4] 蒋华，孙强．近距离无线通信技术标准解析[J]．信息技术与标准化，2006，12(05)：10-12．

[5] Leong C.Y., Kong K. C,. Tan K., O.P. Gan. Near Field Communication and Bluetooth Bridge System for Mobile Commerce[J]． IEEE International Conference on Industrial Informatics．2006：50-55．

[6] 董欣．NFC软件栈服务模型的研究与实现[D]．成都：电子科技大学，2013： 19-25．

[7] S.Ortiz. Jr. Is Near-Field Communication Close to Success[J]．IEEE Computer Society．2006：18-20．

[8] 韩露，桑亚楼．NFC技术及其应用[J]．移动通信，2008 3： 25-28．

[9] 孟健，陈少芳．基于NFC手机支付的应用研究[J]．电子商务，2008 8：70-75．

[10] 吴蕃．NFC手机移动支付体系探究[J]．中国信用卡，2008 4：28-31．

[11] 吴亮．黑车取证的执法困境及其出路[J]．清华法学，2016, 1：160-170．

[12] 张煜. 城市交通“黑车”治理探讨[J]．安庆师范学院学报(社会科学版)，2012，2：114-118.

[13] 张敦福. 非正式经济及其治理：上海“黑车”的案例[J]．广东社会科学，2016，3：191-202．

[14] 倪陆聪．基于政策工具视角的城市黑车治理模式研究[D]. 上海：华东政法大学，2015.

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）

榆林市产学研合作项目(Production-study-research Cooperation Projects of Yulin)

林基艳（1984-），女，山东烟台人，榆林学院讲师，信息工程学院，研究方向：可信计算、无线网络安全、智能交通，榆林 719000

张 慧（1984-），女，讲师，陕西榆林人，榆林学院讲师，信息工程学院，研究方向：无线路由网络、数据挖掘，单位：榆林学院，榆林 719000

张雅琼（1983-），女，讲师，陕西榆林人，榆林学院讲师，信息工程学院，研究方向：无线路由网络、网络安全，单位：榆林学院，榆林 719000

张永恒（1963-），男，教授，陕西榆林人，榆林学院讲师，信息工程学院，研究方向：海量数据处理及挖掘、信息系统建模与仿真，榆林719000