二维码技术在汽车试验场智能化管理中的应用

范 立

（重庆车辆检测研究院有限公司，重庆 401122）

1 引言

汽车试验场在我国汽车工业的发展历史，可追溯到上世纪 80 年代，1958 年一汽技术中心在海南建成我国第一个汽车试验场，而后安徽定远、二汽襄樊、通县试验场也陆续建成投用，终于结束了我国汽车性能试验需长期依靠在野外寻找场地的局面，汽车工业也得到快速发展。相应地，国内汽车试验场的综合水平在这一推动下得到提升，带来了更加丰富多样的道路试验场景和条件，当然也包括更高的试验速度，及更加复杂的试验工况，也增大了场地试验开展的风险。如何安全高效地运营及管理汽车试验场，也成为汽车试验工作者关注的要点[1]。

近年来，互联网以及人工智能等先进科学技术在各行各业中快速发展，汽车行业也随着大局向智能化转变。智能化管理模式能有效缓解目前存在的资源紧缺、效率低下、安全隐患高等难题。汽车试验场，作为测试和评价汽车质量与性能的重要场地，智能管理系统的建立对试验场配套体系的发展至关重要。二维码由于具有高数据容量、高读取率、编码范围广、纠错能力强、成本低、可靠性好等特性，本文将二维码技术成功应用于汽车试验场智能化管理中，为试验场的试验风险管控、试验道路利用率、样车盘点、试验车辆驾驶资格审查工作等提供了技术支持。

2 二维码技术基本应用原理

2.1 二维码基本原理

二维码（2-dimensional bar code）又被称作二维条码，有两种形式，分别是行排式二维条码和矩阵式二维条码。

行排式二维条码由多行一维条码堆积而成，其编码原理是建立在一维码基础上但与一维条码的排列规则不尽相同；矩阵式二维条码，顾名思义是由深色方块和浅色方块构成的矩阵，形状多为正方形。在矩阵中深色块和浅色块分别表示二进制中的0 和1。

本文主要选取矩阵式二维码中应用最为广泛的QR 二维码，如图1 所示。Quick Response 码(简称QR 码)，其数据存储时以矩阵形式排列，除支持一般的数字、中英文字符以外，还支持音频和视频、指纹和图像等信息的存储[2]。

图1 QR 二维码组成图

2.2 二维码技术特征

（1）存储信息量大。二维码可以在纵横两个维度存储信息，极大提高了存储信息的容量与密度。

（2）应用范围广。二维码可与其他技术进行广泛结合。

（3）容错能力强，具有纠错能力。

（4）译码可靠性高，识别效果好。

（5）可进行加密编码，增强其加密性能。

（6）成本低，易制作，使用方便。

2.3 二维码技术的应用

二维码技术的应用根据其业务形态不同，可分为被读类和主读类两大类[3]：

（1）被读类业务。信息经过应用方编辑、加密后生成二维条码，将二维码发送至用户的移动终端，使用时，用户通过设备对移动终端上的二维码进行扫描读取，作为业务进行过程中的识别和交易凭证。

（2）主读类业务。用户安装有二维码扫描功能的移动终端，通过扫描识读各种载体上的二维码图像，解码后获取二维码上所存储内容并触发相应链接或应用，如进行网页浏览、下载APP 和产品信息查询等。

目前二维码已广泛应用于各行各业：

（1）身份识别。主要应用于名片制作，会议签到等。

（2）产品溯源。用于追溯产品的来源。比如食品、工业制品等。很多物流公司也采用二维码做货物溯源。

（3）电子商务、票务。应用于二维码支付，二维码购物链接、电影票、景点门票等。2018 年重庆智博会门票就使用了二维码电子门票。

（4）娱乐应用。如音乐、视频等链接，可以通过手机扫描二维码进行下载。

（5）在汽车行业中的应用：二维码主要应用于汽车零部件管理、整车管理、服务于车队管理系统。

3 汽车试验场管理

3.1 运营管理体系

为保障汽车试验场安全、高效地运营，关键需要建立一套科学的运营管理体系（如图2 所示），这套管理系统由三个方面的管理制度及规则构成，分别是：场地管理、车辆人员进出场管理以及试验管理。

图2 运营管理体系

3.2 场地管理

试验场内的试验区域分为以下几类：性能试验区、动态测试区、噪声测试区、ABS 测试区、耐久性测试区、环境模拟区以及连接各区域的辅道。由于场地内实验区域的多样化，各种试验区域路面的试验规范不同，包括车辆的行驶速度、行驶方向、驾驶员的操作等。所以，需根据每个试验区域的特性，对各个试验区域路面的行驶速度区间、行驶方向、车流量、开放时间段、行车间距、试验车辆保密性等建立一套行之有效的场地管理规定[4]。

试验场内的道路大多有复杂精细的路面施工工艺，经历长时间、高负荷的试验对试验场路面会造成损坏，故运营过程中，对路面要进行定期检查，及时发损坏路面并及时修缮，以保障试验的可靠性及一致性。

3.3 车辆人员进出场管理

进入试验场的车辆，目前多采用信息管理系统辅助人工进行管理。最为常见的就是道闸监控系统。在试验场内部设置全覆盖无死角的监控摄像头，为管理人员提供实时视频监控画面，同时在试验区域的出入口设置自动化道闸，控制车辆的进出，目前对于进出权限的控制主要由管理人员进行管控。

进入试验场的人员，主要分为驾驶员和非驾驶员两类。对非驾驶员的身份核实和进出权限管控尤为重要。管控人员入场的最佳方式，就是建立一套完善的入场申请流程。对驾驶员的审核，运营管理人员在审核进入试验场（非试验区域）权限的基础上，还需要对其驾驶资格进行严格的审核。分级管理制度是目前国内试验场对驾驶员驾驶资格审核使用得最为广泛的方式。其方法具体为：首先对将在试验场内进行的试验项目进行风险等级划分，再依据分析结果来判定驾驶员的驾驶等级，根据等级不同，分别进行试验场特有的驾驶培训及考核[5]。

3.4 试验管理

试验管理主要分为风险管控和流量控制两个部分。

试验风险主要包括以下几方面：（1）车辆高速及极限工况下的测试；（2）驾驶员不按规定驾驶；（3）交叉试验；（4）试验区域隔离措施不到位。

流量控制是指管理人员需要根据汽车试验场内各试验区域的路面特性对试验计划进行合理安排，分配场地资源，控制各区域车流量。

4 基于二维码技术的试验场管理系统

本系统是将二维码技术与试验场原有的管理系统进行结合，主要分为四个子系统（如图3 所示），分别是：进出场管理子系统、样车管理子系统、驾驶员管理子系统、数据统计分析子系统。

图3 基于二维码技术的试验场管理系统架构

4.1 进出场管理子系统

进出场管理子系统主要是将二维码技术应用于道闸系统，在实验区域进出口道闸处配备扫码设备，车辆进场试验前由试验场管理人员办理相关手续，并生成车辆本次试验唯一的二维码作为进场许可凭证，并将二维码贴于试验车辆易于扫码的位置，进场时进行扫码放行，同时系统内记录进场时间，出场时同样进行扫码，系统记录出场时间，同时记录试验时长，用于后续费用结算。系统可显示场内实时车辆数，同时二维码可设定试验车辆本次试验所申请的行驶区域，若无故进入其他区域，试验场管理人员将对其进行提醒处理，能有效管控车辆在试验场内的不规范行驶。

4.2 样车管理子系统

样车管理子系统主要能够实现样车信息录入、样车信息查询、样车清退等功能。在试验场管理人员处进行进场手续办理，生成二维码时，同时也将录入样车的信息，包括该试验车辆的生产厂家、车型、VIN 等信息。试验场的样车管理人员，携带扫码设备，在试验场的停车场定期对每辆车上的二维码进行扫码，读取试验车辆的信息，并能查看到该车辆是否已完成所有试验，并对已完成试验的样车进行清退，能有效提高停车位的周转和使用效率。

4.3 驾驶员管理子系统

驾驶员管理子系统能够实现驾驶员信息录入、驾驶员信息查询以及相应的准驾资格的判定功能。驾驶员进行试验准驾申请后，通过培训考核通过后，试验场管理人员将其信息录入系统，将驾驶员信息生成二维码，并制作准驾证发给驾驶员，准驾证上包含驾驶员姓名、照片、准驾等级及二维码。驾驶员驾驶试验车辆进场通过道闸时，扫描其准驾证上的二维码，系统显示其准驾信息，并判定其准驾证是否过期，若已经过期，则不予进场。同时，管理人员能够在系统中对出现违规驾驶、危险驾驶等行为的驾驶员的准驾资格进行权限设定，暂停或取消其准驾资格以示惩罚。

4.4 数据统计分析子系统

数据统计分析子系统能够实现试验情况数据录入、试验情况数据查询以及报表分析功能。在试验进场手续办理时进行试验基础数据的录入，如车辆信息、试验区域、附属需求等，在试验进行中系统将记录试验过程中各个节点的信息，试验车辆出场后，管理人员办理出场结算手续，该试验车辆的信息将形成一条完整的记录，包括试验区域、试验市场、费用等。统计分析则是将每条信息记录在系统中，并能形成台账和报表，方便查询和统计。

5 结语

本系统能够有效解决汽车试验场在运营管理过程中出现的安全风险高、运行效率低、人员杂乱等问题，一定程度上提升了试验场的智能化管理水平。但是，在系统运行的过程中，问题也会接踵而至，例如，二维码打印出来贴在车身上，在室外如何保证不受天气环境的影响等等，并且还需要思考如何将二维码技术运用于解决更多试验场管理过程中出现的难题，这些问题值得在后续的研究中完善和解决。