面向车主的汽车电子标识多元化应用

王晓兵 连波 陈昊 中交北斗技术有限责任公司

引言

近年，全国机动车和驾驶员数量保持快速增长，汽车在提高人们生活品质的同时也引发了一系列行车难、停车难、涉车安全、空气污染等颇受群众、政府关注的问题。经过几年的研究和实践，基于超高频射频识别技术（RFID）的汽车电子标识全国联网应用，对提升城市和公路智能交通管理水平、服务公众出行、创新社会治安防控体系、有效预防涉车暴力恐怖犯罪、维护国家安全和社会稳定具有现实而深远的时代意义[1]。与此同时，汽车电子标识将为汽车后市场，尤其各类涉车生活场景，带来前所未有的变革。

目前，汽车电子标识系列产品已基本成熟，随着无源超高频RFID在重庆、南京、厦门等城市的经验积累，以及汽车电子标识示范项目在无锡、深圳的试点建设，汽车电子标识应用领域既涵盖了城市交通管理、道路通行管理、交通执法、社会治安等政府管理职能，又包括停车门禁、公交优先、环保限行、涉车消费等城市生活的各个方面，并将开启交通领域大数据时代，推动“互联网+”在交通领域的应用，带动汽车后服务市场的发展，加快城市智能交通建设的步伐，使公众的涉车生活得到切实的便利，为社会经济提供新的增长点。

一、面向车主的汽车电子标识多元化应用

（一）动态交通——主动避堵和信号优先

城市中全面覆盖汽车电子标识识读基站，电子标识精准的车辆信息采集功能，以及合理使用其他交通信息采集方式，可以实现车辆信息全面、真实、实时的采集与分析，汇总反馈上传至管控平台，通过平台分析处理判断道路交通拥堵情况，为路网流量调配、交通出行量OD分析、拥堵诱导信息发布、公交优先信号控制等提供智能化信息支撑，继而向车主推送路况信息。

车主可借助APP、车载智能终端、路面行车诱导显示屏等方式获取实时交通信息，主动避开拥堵路段。从治堵方式上，充分发挥车主的主观能动性，完成由被动限制到主动避堵的根本转变。此外，通过实时获取车流量统计数据，为城市交通大数据收集、城市交通规划提供基础数据。

城市交通中为了缓解交通压力，实现低碳出行，加大公共交通出行的推广力度，逐步实现公共交通优先通行系统，以校车、公交车为代表的特殊车辆，在城市道路路口通行中，需要给予优先通行，通过汽车电子标识路面专用基站识读到特殊车辆，开展交通信号与电子标识的联动控制，实现优先通行，减少延误，实时获取道路交通状况，提高道路通行率，倡导群众选择公共交通方式出行，达到公共交通优先的绿色出行目标。

（二）静态交通——停车场快进快出

静态交通的问题主要集中在停车问题上。以无锡市为例，2014年末无锡市共拥有车辆152.29万辆，其中私家车拥有量突破百万，年末达到102.46万辆，比上年增长16.0%。而截至2015年10月，无锡市城区共有停车场（点）161个，车位18284个。其中，中心区（解放环路以内）计有机动停车场102个，车位12216个，其中地面和占道停车场（点）82个，车位8759个；副中心区机动停车场59个，共计有车位6068个，供小于求的停车问题已经影响到群众对出行交通工具的选择[2]。

此外，停车场门禁系统和收费方式也是停车问题的一部分。人工发卡缴费和自助取卡缴费方式耗时需要2～3分钟，车辆较少时对进出停车场效率影响不大，当车辆数量较多时，停车取卡会影响后面车辆出入停车场，并造成出入口交通拥堵，加剧城市停车难的现场。造成“停车难”问题的原因主要有：停车位利用率低导致的停车位紧缺，进出停车场所用时间过长导致的时间延误，停车场内寻找停车位导致场内堵塞等。

而基于汽车电子标识的停车场快进快出模式，通过读写器识读电子标识信息，精准且快速，车辆无需减速直接通过，可实现自动扣费，无人值守，节约出入口排队时间，提高停车场车位周转率，促进人们选择驾车出行。图1所示为加装汽车电子标识识读设备的封闭式停车场前端系统，采用汽车电子标识内的信息作为进出停车场的凭证，其流程如图2所示。

由于移动互联和手机应用日益受到广泛关注，目前市面上涌现出一大批停车APP，这也是源于广大车主的停车需求。尽管有些停车APP在UI交互、应用拓展上基本满足车主需求，但是线下却没有准确可靠的数据作为支撑。而统一标准、安全加密的汽车电子标识，既是可信的汽车身份信息来源，又可利用远距离快速识别的特点，实现车辆在停车场出入口的快速进出。

研究表明，国Ⅲ和国Ⅳ的汽油小客车尾气中CO、NOx和HC排放因子随着车速的提高呈U型分布，见图3。HC和NOx排放因子最小值出现在50～60 km/h左右，停车场一般限速5km/h，行驶速度越慢，尾气中污染物的数量会增多[3]。停车场快进快出模式既能提高群众出入停车场效率，又能减少汽车尾气中污染物的排放。

目前很多城市的路侧停车管理方式，尽管已经从纯人工转变为咪表或POS手持终端，但依然存在“跑冒滴漏”顽疾，可以依靠汽车电子标识的手持式识读设备，辅以摄像头、地磁等终端设备，多方位解决路侧停车“跑冒滴漏”难题。汽车电子标识的路侧停车前端系统见图4，路侧停车流程图见图5。

基于电子标识的路侧停车流程在车辆进出车位时触发系统，管理人员通过手持式识读设备识别记录车辆信息，开始计时，车主归来后，管理人员通过手持式适度设备识别车辆电子标识并结束后台计时，结算停车费用，完成自动扣费。无需人工计时计费，减少结算失误。

2016年9月2017年1月，选取无锡20个运用汽车电子标识路线改造的停车场，其出入辆次数据见表1。

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图6是2016年9月至2017年1月20个典型停车场的出入辆次累计。图7是装有汽车电子标识但不是APP会员的普通车辆，这种车辆在进场时能够体验停车场的快进，而出场时需要停下人工缴费，相当于体验了一半的快进快出模式。图中普通车辆的出入辆次逐月递增，主要原因有两个：一是在汽车电子标识的安装推广下，越来越多的群众接受汽车电子标识并使用；二是群众为享受停车场快进快出模式，从而选择安装汽车电子标识。图8是装有汽车电子标识并注册成为APP会员的车辆，会员车辆能够在进出停车场时快速通过，上升曲线代表快进快出模式被越来越多的群众认可并选择使用，因为停车场快进快出模式一定程度上改善了群众停车难的问题。

不论是封闭式停车场，还是路侧停车，采用电子标识识读设备进行智能停车改造，肯定是未来停车行业变革的主流发展方向。汽车电子标识势必成为搭建城市智能停车云平台的最直接有效的技术手段，结合“互联网+”、大数据，逐步取代人工收费、停车取卡等方式，实现无人值守、自动计时、后台结算，形成全国范围内的停车一卡通。

（三）汽车后市场和支付结算

中国汽车保有量的不断增长，为中国汽车后市场服务业的蓬勃发展带来了巨大机遇。一般而言，汽车后市场是指汽车销售后，一切与车主使用相联系的行业群体的总称[4]。

由于“互联网+”的兴起和资本市场的推动，出现了越来越多的“互联网+汽车后市场”模式，目前汽车后市场移动端也逐步活跃，如图9所示。“互联网+汽车后市场”，正如前文所提到的停车，既需要可信安全的汽车身份作为互联网入口，又需要电子化、精准的数据以便于后期分析、挖掘，进而探索更深层次的数据服务。这些要求均与汽车电子标识的功能特点不谋而合。

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汽车电子标识有至少2k的存储，除了车辆基本信息外，还留有各类行业应用区，如表2所示。充分开放并利用其中的应用拓展区，例如从4S店购车开始，车辆的重大维修、改造等事件信息都可以在标识内记录。借助标识的状态记录、精准识别认证等功能，可以为4S店搭建完善和规范的服务系统和大数据应用平台，提供维修保养建议、配件供应等一系列增值售后服务，为车辆提供全生命周期服务。例如，在停车应用方面，如若开放应用拓展区的若干位，便可在标识内记录停车的起始时间、入口编号等。如此，出入口岗亭系统不必布线连接至中心服务器或互相布线连接，真正实现分布式系统，也极大省去停车场的改造成本。

汽车后市场难免会遇到支付结算的问题，而电子标识只作为无源卡片，没有类似ETC OBU的芯片操作系统（Chip Operating System，简称 COS），无法做到类似国内ETC的前端扣费。但根据无锡汽车电子标识示范项目相关企业的探索，已经在停车场环境，实现电子标识结合APP进行后台结算的多种支付方式（免密自动支付、即时支付和提前支付）。另外，台湾的高速公路收费系统第三代，即基于无源超高频RFID的eTag系统，其在支付结算方面也正是后台收费，对eTag对应的银行账号扣款[5]。eTag与汽车电子标识采取的技术路线类似，其相比于台湾第一代的ETC OBU，第二代基于视频图像的VTP，可容纳较多容量、通讯距离长、难以复制、对环境变化有较高的忍受能力、可同时读取多个标签[5]。这也一定程度上表明了电子标识结合后台结算的可行性，以及电子标识在汽车后市场多元化应用的广阔前景。

二、汽车电子标识项目进展

无锡、深圳的汽车电子标识示范项目正在全面开展。截止2016年年底，无锡市区共完成4万余张电子标识的安装，覆盖无锡市区近1万辆货运、2500余辆公交、4000余辆出租、5000余辆公务员车辆，以及2万余辆私家车辆；已完成250套汽车电子标识识读基站的建设。基于汽车电子标识的交通管控平台已实现货运通行证管理电子化、轨迹分析、缉查布控、区间测速、公交优先、拥堵分析、流量统计、驾考车计时管理以及智能停车门禁管理等多种实用功能。目前，无锡50多处停车场，已可实现基于汽车电子标识的快进快出，结合APP线上绑定银行卡或充值，实现多种支付结算。与此同时，在洗车、加油等其他涉车场景上，也在同步探索基于汽车电子标识的深入应用。后续，汽车电子标识将进一步完善相关产品，重视基础软件和应用系统的设计、研发，重视电子标识系统与车联网、人工智能、自动驾驶等前沿技术的结合。

三、总结与建议

从目前汽车电子标识推广情况可看到，我国汽车电子标识发展已经得到政府的支持，群众的认知度逐步增加，在“互联网+”、大数据的背景下，汽车电子标识特有的技术优势给城市生活应用和交通管理带来了新机遇，科学运用电子标识，必将会在交通管理、公众服务等方面发挥积极作用，具有现实而深远的时代意义。

为使汽车电子标识得到更好的推广和多元化应用，在此提出以下几点建议：

1. 推行国家标准，奠定技术基础。需要引导有需求的地方政府、交通企业采用基于国家标准的电子标识，开展交通管理和公共服务的应用。

2. 积极宣传推广。针对普通群众对电子标识的盲区和误区，做好科技知识普及，积极宣传电子标识的便捷优势，通过多元化应用促进提高电子标识的接受度。

3. 在实践中探索更多元化的汽车电子标识应用。汽车电子标识行业不仅仅是RFID标签、识读设备和面向交通管理的软件平台，基于汽车电子标识可实现的功能也不局限于交通管理以及其他政府部门的监管。在公众服务中已经可以实现获取即时交通信息、特殊车辆信号优先、停车场快进快出、后台结算等功能，但整个汽车电子标识生态圈尚有极大的开发培育空间，汽车电子标识的应用还需要更加的多元化。

[1] 孙正良. 汽车电子标识运用与实践的思考[J]. 中国信息安全,2016,10:68-70.

[2] 金凝. 无锡市停车收费管理对策研究[D].大连海事大学,2016.

[3] 田灵娣,樊守彬,张东旭,林雅妮,郭津津,王军玲. 行驶速度对机动车尾气排放的影响[J]. 环境工程学报,2016,11:6541-6548.

[4] 李盛,章松枝. 中国汽车后市场商业新模式“互联网+”汽车后市场[J]. 科技创业月刊,2017,02:40-42.

[5] 黄志军. 基于RFID技术的eTag在台湾高速公路的应用研究[J].中外公路,2013,04:359-363.