汽車電子標(biāo)識(shí)在上海自貿(mào)區(qū)開展應(yīng)用示范

隨著物聯(lián)網(wǎng)無源射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)的發(fā)展和成熟，國(guó)家公安部和工信部制定并推進(jìn)了汽車電子標(biāo)識(shí)（俗稱：電子車牌），通過統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一推行、統(tǒng)一管理，其法律效力將等同于車輛號(hào)牌，是汽車的“二代”身份證，由貼在汽車前擋風(fēng)玻璃上的汽車電子標(biāo)識(shí)和架設(shè)在道路或車道上的讀寫設(shè)備組成。目前，無錫、深圳、北京等三個(gè)城市成為推進(jìn)汽車電子標(biāo)識(shí)的試點(diǎn)。未來三年到五年，公安部將汽車電子標(biāo)識(shí)全面推向全國(guó)。

如何將這項(xiàng)面向車輛管理的新技術(shù)，結(jié)合上海道路交通的特點(diǎn)，對(duì)汽車電子標(biāo)識(shí)在城市交通管理和智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行研究，在技術(shù)做前期積累和儲(chǔ)備，顯得十分緊迫和必要。

圖1  汽車電子標(biāo)識(shí)工作原理

與汽車牌照識(shí)別、ETC、衛(wèi)星導(dǎo)航相比，汽車電子標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)采集具有高準(zhǔn)確率（近100%）、高安全性（唯一編碼）、高效性（100km/h高速、40m遠(yuǎn)程）、存儲(chǔ)容量大、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。汽車電子標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)屬于車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)，汽車電子標(biāo)識(shí)系統(tǒng)建設(shè)，既能實(shí)現(xiàn)汽車身份的電子化管理，又能提升城市交通的信息感知和采集能力。

對(duì)于上海城市交通管理來講，汽車電子標(biāo)識(shí)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用需求主要有三類：一是快速路/高速公路交通管理需求，二是交通警察指揮需求，三是公安對(duì)車輛管控的需求。

快速路和高速公路網(wǎng)是上海城市道路交通的主動(dòng)脈。因此，汽車電子標(biāo)識(shí)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有的多源數(shù)據(jù)采集技術(shù)有機(jī)融合，生成道路交通狀態(tài)、行程時(shí)間并結(jié)合自動(dòng)發(fā)布等相關(guān)功能，解析出車輛類型和出行OD（即起點(diǎn)到終點(diǎn)的交通通行量），支撐快速路/高速公路的交通精細(xì)化管理需求。

（1）信息感知布局與布設(shè)技術(shù)

汽車電子標(biāo)識(shí)技術(shù)的推廣會(huì)對(duì)現(xiàn)有交通管控業(yè)務(wù)信息采集帶來巨大影響，城市道路網(wǎng)汽車電子標(biāo)識(shí)信息采集點(diǎn)位的布局與布設(shè)十分關(guān)鍵。經(jīng)過深入研究，汽車電子標(biāo)識(shí)路側(cè)設(shè)備布局的基本原則應(yīng)是由面到點(diǎn)、逐級(jí)布設(shè)。具體來講，要考慮并形成四級(jí)目標(biāo)：一級(jí)目標(biāo)考慮稽查布控、行政區(qū)間OD、快速路OD、快速路路徑流量、跨區(qū)路徑流量等，二級(jí)目標(biāo)考慮交通小區(qū)間OD，三級(jí)目標(biāo)考慮細(xì)化路徑流量采集，四級(jí)目標(biāo)考慮重點(diǎn)路段流量采集。在上海市道路合桿整治和智慧路燈大發(fā)展的背景下，要綜合考慮傳統(tǒng)以龍門架布設(shè)信息感知設(shè)備的相關(guān)問題。

圖2  上海市中心城區(qū)地面道路網(wǎng)汽車電子標(biāo)識(shí)布局

（2）復(fù)雜場(chǎng)景中的測(cè)試與實(shí)用性評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)

需要構(gòu)建針對(duì)車輛的測(cè)試環(huán)境，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，研究電子標(biāo)簽對(duì)各種厚度、不同材質(zhì)和構(gòu)造的汽車前擋風(fēng)玻璃的適應(yīng)性。通過專用的RFID測(cè)試設(shè)備，車輛標(biāo)在微波暗室無其他電磁波干擾的環(huán)境下，測(cè)得車輛標(biāo)的前向靈敏度、后向返回信號(hào)強(qiáng)度等掃頻曲線，得出在各種汽車前擋玻璃對(duì)標(biāo)簽掃頻曲線、諧振頻率、靈敏度等工作參數(shù)的影響機(jī)理。

圖3  汽車電子標(biāo)識(shí)復(fù)雜場(chǎng)景內(nèi)場(chǎng)測(cè)試

（3）與北斗定位信息融合應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

我國(guó)自主研發(fā)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)提供全球服務(wù)，利用上海北斗地基增強(qiáng)網(wǎng)的高精度北斗差分?jǐn)?shù)據(jù)，需要研究在城市建筑復(fù)雜環(huán)境下，尤其是在城市高架路下高精度定位的難點(diǎn)及其有效的解決技術(shù)。從而使汽車電子標(biāo)識(shí)三大功能中的“車輛交通管理”功能更加智能，同時(shí)，還應(yīng)組織RFID+北斗一體機(jī)的研制。

圖4  汽車電子標(biāo)識(shí)RFID+北斗一體機(jī)研發(fā)

（4）道路交通信息采集與應(yīng)用示范

基于汽車電子標(biāo)識(shí)技術(shù)高精度和高可靠性的信息檢測(cè)與獲取能力，通過汽車電子標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)城市道路交通疏導(dǎo)控制。比如，當(dāng)?shù)缆穬膳缘腞FID讀寫設(shè)備檢測(cè)并識(shí)別到具有優(yōu)先通行權(quán)利的車輛通過測(cè)試路段時(shí)，示范系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整交叉路口信號(hào)控制配時(shí)，滿足車輛快速通過的需求，實(shí)現(xiàn)汽車電子標(biāo)識(shí)技術(shù)在交通優(yōu)先控制及交通疏導(dǎo)中的實(shí)際應(yīng)用。

圖5  國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車（上海）試點(diǎn)示范區(qū)示意圖

汽車電子標(biāo)識(shí)技術(shù)已逐步成為智能交通領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)，汽車電子標(biāo)識(shí)系統(tǒng)必將與現(xiàn)有交通檢測(cè)系統(tǒng)互補(bǔ)融合，實(shí)現(xiàn)交通信息采集質(zhì)的飛躍。為此，2017年上海市科委立項(xiàng)科研項(xiàng)目，依托國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車（上海）試點(diǎn)示范區(qū)建設(shè)，就汽車電子標(biāo)識(shí)在智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用框架，公安、交警、交委三個(gè)管理主體的應(yīng)用需求和信息匯聚平臺(tái)設(shè)計(jì)等進(jìn)行深入研究，并在中國(guó)（上海）自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)開展應(yīng)用示范與落地。

圖6    中國(guó)（上海）自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)富特中路示范段

未來，還應(yīng)開展汽車電子標(biāo)識(shí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究、汽車電子標(biāo)識(shí)技術(shù)在交通流信息檢測(cè)中的應(yīng)用研究、不同環(huán)境條件下汽車電子標(biāo)識(shí)信息采集適應(yīng)性研究、交通優(yōu)先控制系統(tǒng)中的應(yīng)用示范，為汽車電子標(biāo)識(shí)技術(shù)在城市智慧交通系統(tǒng)中的應(yīng)用與技術(shù)推廣提供參考。