摘要：提高交通管理水平，消除或減輕交通擁擠和堵塞，減少機動車排放污染，已成為全世界關注的問題。汽車電子標簽系統(tǒng)在可靠性、作用距離、數(shù)據(jù)存儲和多卡識別能力等方面，能滿足交通管理的要求，相比其他智能交通管理系統(tǒng)，它是一個低投入、低維護、高效益的系統(tǒng)。全面推廣汽車電子標簽，構造流動的汽車交通信息資源采集平臺，在交通管理和規(guī)劃、電子收費、車輛安全與輔助駕駛、緊急事件與安全、運營管理、綜合運輸?shù)阮I域應用已成為必然的趨勢，將對與汽車運行有關的政府法規(guī)管理和電子商務應用，產(chǎn)生巨大的作用和效益。本文以07年先施科技（Sense Technology）在北京實施的百萬車輛電子標簽環(huán)保項目為契機，介紹如何利用正在安裝的汽車環(huán)保信息卡--（汽車電子標簽），作為動態(tài)交通信息資源采集平臺，對機動車進行自動識別，用數(shù)字化技術和經(jīng)濟手段實現(xiàn)小汽車、公共汽車和出租車科學管理，科學規(guī)劃北京交通，舒解車輛擁堵。 

近年來隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，北京市機動車保有量高速持續(xù)增長，到2006年底北京市機動車保有量已近280萬輛，居全國第一位，城市道路交通存在問題越來越多，全市道路90%以上處于飽和或超飽和的狀態(tài)，特別是早晚流量高峰期間，二、三、四等幾條環(huán)路和環(huán)路之間的干道尤為嚴重。交通擁堵給城市交通順暢和人車出行安全帶來嚴重的影響，降低了運輸效率，能源消耗不斷上升。2004年北京市就對各類污染源對氣體污染物排放的貢獻率作了分析，機動車對CO、NOX、HC和PM的排放濃度分擔率分別達到了92%、64%、51%和23％，汽車尾氣排放已成為城市大氣污染的主要來源，危害著人們的身體健康和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。 

2008年將在北京舉行奧運會，交通問題已成為國際奧委會和全國人民關心的焦點。北京奧運會的核心理念是“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”，這是全國人民的愿望，也是我國對世界的莊嚴承諾。為了實現(xiàn)“綠色奧運”的要求，對機動車污染防治刻不容緩。為此北京市提出了對新車逐步執(zhí)行嚴格排放標準、加強在用車監(jiān)督管理、提高油品質量和實施機動車排放監(jiān)管制度，加速老舊車輛的更新淘汰等四大措施，減少機動車排放污染，改善大氣環(huán)境質量。北京市環(huán)保局決定采用RFID技術，在每輛汽車上貼裝可遠距離識別的電子身份證--汽車電子標簽（又稱環(huán)保信息卡），完善機動車排放監(jiān)管系統(tǒng)，及時地準確收集和掌握各種車型、各個車輛的排放狀況，最大程度地解決機動車尾氣排放監(jiān)管工作中面臨的問題，提高管理工作的效率。 

汲取過去的經(jīng)驗和考慮即將面臨的車輛排放控制新技術，在現(xiàn)有基礎上，采用新方法、新手段，加強在用機動車尾氣排放的定期檢測，提升路檢路查技術裝備，完善北京市機動車排放監(jiān)管系統(tǒng)，及時地準確收集和掌握各種車型、各種排放控制技術水平、各個車輛的排放狀況，最大程度地解決機動車尾氣排放監(jiān)管工作中面臨的問題，提高管理工作的效率，已是北京市機動車排放監(jiān)管工作的當務之急。 

項目中汽車環(huán)保RFID檢測中心的軟硬件框架如下圖一所示 

圖一：汽車檢測線RFID硬件示意圖 

將車輛信息存入電子標簽，電子標簽即可作為電子車牌使用。 

電子環(huán)保信息卡的防偽措施即防復制技術主要體現(xiàn)在電子環(huán)保信息卡中采用的專用芯片上，每一個芯片都有一個唯一的標識碼，并利用寫保護進行信息加密保護，防非法修改、克隆。 

環(huán)保信息卡軟硬件系統(tǒng)中，防撕毀技術是應用中很重要的一個環(huán)節(jié)。防撕毀功能在技術上保證電子環(huán)保信息卡在車輛上安裝使用后，一旦拆下其天線、芯片即損壞不能使用。 

環(huán)保信息卡能在嚴寒、潮濕地帶、熱帶地區(qū)和粉塵大的場所正常工作。具有超強的抗干擾能力，除物理損壞以及改寫次數(shù)超限（十萬次）外，允許無限次讀，因而其使用壽命無明顯限制。 

圖二：具備防偽、防拆功能的汽車電子標簽

將UHF RFID智能交通技術應用于環(huán)保檢測項目，先施科技是第一家，這個項目是將先進的傳感器技術、通訊技術、數(shù)據(jù)處理技術、網(wǎng)絡技術、自動控制技術、信息發(fā)布技術等有機地運用于整個交通運輸管理體系而建立起的一種實時的、準確的、高效的交通運輸綜合管理和控制系統(tǒng)。 

圖三：單個RFID汽車檢測線示意圖

一、汽車電子標簽與交通信息采集 

自汽車發(fā)明以來的百年間，一直以車牌作為汽車的標識。但是車牌容易被偽造、復制或更改，一些不法分子將偷盜、走私、報廢或非法拼裝的車輛，用假牌假證上路行駛。傳統(tǒng)車牌的識別只能用眼睛或攝像的辦法，在車輛高速運動、車牌受泥土沾污、夜晚或雨雪惡劣天氣等條件下，很難辯識清楚。 

針對傳統(tǒng)車牌存在的問題，為了解決嚴密監(jiān)管和快速通過的矛盾，武漢鋼鐵集團自2005年起使用汽車電子標簽（出入證）管理每天進出的上萬輛汽車。多年運行實踐證明，實現(xiàn)了快捷通行、自動識別、嚴密監(jiān)管、有據(jù)可查的目標。解除了大門卡口車輛堵塞日趨嚴重的現(xiàn)象，提高了安全防衛(wèi)的作業(yè)效率。 

圖四：先施科技在武漢鋼鐵集團實施的大型RFID車輛管理系統(tǒng)

汽車電子標簽通過微波和汽車電子標簽讀寫設備通訊，進行自動識別和信息交換，通訊距離最遠達十余米，可以在不影響汽車行駛的條件下，在瞬間完成與讀寫設備的通訊，即使車輛以每小時100公里以上的速度通過，也能完成識別所需的通訊過程，準確性高達99.99%。汽車電子標簽的卡號在世界上是唯一的，不可復制，不能更改，不能偽造，不能替換。可在高溫和寒冷的天氣，粉塵、油污或潮濕等惡劣的環(huán)境條件下工作。讀寫設備與車輛進行僅數(shù)米的近距通信，汽車電子標簽利用讀寫設備天線發(fā)射的電磁波能量激勵進行工作，不需電池，終身免維護，使用方便，采用單片集成電路。體積小，重量輕，價格低，可靠性高，易于推廣。 

圖四：電子標簽貼在汽車玻璃上角 

利用各種專用或公眾信息網(wǎng)，可在全市、全省以至全國范圍內設置控制基站，提供通過基站的每輛汽車的識別號、通過時間和位置，通過網(wǎng)絡形成汽車交通信息的采集網(wǎng)，在交通信息處理中心對信息進行處理和存儲。汽車交通信息是一種信息資源，通過運行中心的數(shù)據(jù)庫進行整理、分類、分析和統(tǒng)計，向汽車管理部門和商業(yè)公司提供各種與汽車相關的管理和電子交易等各種應用，方便駕駛，實現(xiàn)不停車自動收費，加強汽車監(jiān)管，一個點上發(fā)現(xiàn)問題，全網(wǎng)進行監(jiān)控，預防犯罪，達到降低警力消耗，提高車輛管理效率的目的。 

圖五：先施科技在南沙港實施通關車輛自動識別系統(tǒng) 

 二、汽車電子標簽與擁堵區(qū)自動收費 

國內外實踐證明，采用數(shù)字自動識別技術，對車輛進行自動分類、分區(qū)、分時管理，實行進入擁堵區(qū)收費，用經(jīng)濟杠桿合理組織引導交通，避免使用不科學的一鍋煮、一刀切的管理辦法，減少高峰時段擁堵區(qū)的車流量，是舒解交通擁堵的一個好辦法。車輛進入擁堵區(qū)收費，也體現(xiàn)了誰用路誰付費的公平原則。改變以往部分人用路，要全體公民承擔修路費用的不合理狀況。 

新加坡、英國等許多國家已經(jīng)對在高峰時段進入擁堵區(qū)的車輛實施收費。在世界上影響比較大的是2003年2月17日開始實施的倫敦中心區(qū)擁堵收費計劃。收費區(qū)位于倫敦內環(huán)路內的中心區(qū)，面積共22平方公里。2003年10月倫敦交通廳根據(jù)大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對六個月的執(zhí)行情況作了總結。統(tǒng)計表明實施擁堵收費后，進入中心區(qū)的汽車數(shù)量減少了18%，其中小汽車減少了30%。以每輛車的行車時間作為量度標準，交通擁堵減少平均達30%。折算成平均速度，每小時由26公里提高至35.3公里。對汽車收費后，坐公共汽車人數(shù)由每日平均7.7萬人增至10.6萬人，增加了2.9萬人。由于巴士數(shù)量增加，乘客等待時間減少了20%。公共汽車車速增加約7%。報告估計，由于減少擁擠，車輛行駛速度提高，相當于每年為倫敦增加5000萬英鎊純收入。 

圖六：使用RFID電子標簽技術對車流進行監(jiān)控和檢測

由于車流量大，進入收費區(qū)的道口多，各種車輛在各個不同的時段收費標準不同，實行收費的工作量巨大。如果沒有自動化的收費手段，很可能造成舊的擁堵沒有消除，又因收費而造成新的擁堵。利用汽車電子標簽實現(xiàn)不停車收費，是解決收費難的好方法。北京市有二、三、四和五等環(huán)路，環(huán)路封閉了次要路口，僅需在所有環(huán)路入口安裝不停車收費基站，就可以根據(jù)規(guī)定的收費標準，對所有收費時段進入的車輛自動收費。汽車電子標簽系統(tǒng)的運行中心可以按照二、三和四等環(huán)路不同的區(qū)域，不同的擁堵時段，對各個收費基站設置不同的收費標準。這些基站無人值守，毋須停車交費，不影響正常行駛，不降低道路的通行能力。所有收費通過網(wǎng)絡在銀行的汽車專戶上自動扣除。如果輔以在收費區(qū)外設免費停車場，停車場連接快速公共交通等措施，就可以把相當一大部分開車人吸引到公共交通上來，減少擁堵區(qū)的車流量。北京市已決定在四惠等地修建低價甚至免費的公共停車場，以吸引私車車主停車換乘公交和地鐵等進入中心城區(qū)。 

三、汽車電子標簽與公交優(yōu)先 

北京市交通委副主任劉曉明表示，大力發(fā)展公共交通可以說是解決北京交通問題的唯一出路。消除交通擁堵必須在減少擁堵區(qū)的車流量同時，發(fā)展效率高，載客量大的公共交通工具，以滿足人們出行的需要。 

土地資源和投資能力都是有限的，發(fā)展城市公共交通不能一味靠增加車輛，建設新線路。在建設高效新型公共交通工具的同時，更重要的是要加強現(xiàn)有公共交通系統(tǒng)的運行管理，實行公交優(yōu)先的政策，提高公交車輛的運行速度和運行效率，使廣大市民出行更快捷，更方便，更經(jīng)濟，更舒服。 

許多城市已設立了公交專用車道，提高了在途中的行駛速度。但是堵塞經(jīng)常發(fā)生在交叉路口，如何對紅綠燈進行控制，優(yōu)先放行公交車輛是必須解決的課題。 

如果在交叉路口的前方，設置車輛汽車電子標簽信息的采集基站。當公共汽車通過基站時，將車輛識別信息發(fā)送到交通紅綠燈控制系統(tǒng)，提早得知公共汽車或其它需要優(yōu)先放行的急救車、救火車和重要公務車輛到來的信息。紅綠燈控制系統(tǒng)可以按汽車電子標簽規(guī)定的優(yōu)先級別和車流量信息，確定最佳的紅綠燈轉換方案，使公共汽車和其它需要照顧的車輛得到優(yōu)先放行。 

在英國愛丁堡和里茲等二十五個城市采用了公共汽車優(yōu)先系統(tǒng)DRIVE II ，使用了TI公司的電子標簽用以識別公共汽車。該系統(tǒng)和控制紅綠燈的SCOOT 及 SPOT UTC 系統(tǒng)集成在一起，使公共交通車輛在繁忙的道路交叉口優(yōu)先通行。試驗證明在上午高峰時刻公共汽車的行車時間減短了8%。 

圖七：英國愛丁堡公共汽車優(yōu)先系統(tǒng) 

新加坡和丹麥的Vejle市利用汽車電子標識系統(tǒng)，對公共汽車運行進行科學管理。由于在每個公共汽車站設置了汽車電子標簽讀出設備，可以得知每輛公共汽車的到達和離站時間，調度室根據(jù)運行狀況進行科學調度。乘客可在車站的顯示牌上看到下一班車的預計到達時間，車號等信息，提高了公交服務的質量和效率。 

其中，國內一些較大城市如上海、昆明和杭州等地利用先施科技的超高頻 RFID技術進行智能公交管理，取得了非常好的效果，目前已經(jīng)應用到上海公交集團部分車場、云南公交公司部分車場、北京公交公司部分車場。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)公交車進出站，信息自動、準確、遠距離、不停車采集，使公交調度系統(tǒng)準確掌握公交停車場公交車進出的實時動態(tài)信息。通過實施先施科技的超高頻 RFID技術可有效提高公交車的管理水平，對采集的數(shù)據(jù)利用計算機進行研究分析，可以掌握車輛運用規(guī)律，杜絕車輛管理中存在的漏洞，實現(xiàn)公交車輛的智能化管理，提升城市形象。從而提高城市公共交通運營調度的管理水平。 

圖八：先施科技在云南公交集團實施的RFID公交調度系統(tǒng) 

四、汽車電子標簽與交通規(guī)劃 

北京市交通委員會在2003年日舉行的年度工作會議明確指出，當前交通的根本問題是城市規(guī)劃問題。專家指出，我國城市車均占路面積在日本等國之上，但擁堵狀況遠比它們嚴重，說明城市交通的根本癥結與道路功能的戰(zhàn)略規(guī)劃失當有關。 

北京市交通委正與市發(fā)改委研究明年的交通基礎設施建設計劃，預計將投入350億元的巨資改善北京交通。北京市的主干道、次干道、微循環(huán)交通系統(tǒng)都要建設。明年，還要對現(xiàn)有平面交叉路口逐個系統(tǒng)研究，拓寬路口，增加更多的轉向車道，信號燈配時更合理，提高路口通行能力。如何把投入交通基礎設施建設的巨資用好，科學規(guī)劃是最重要的事?？茖W規(guī)劃的前提是掌握真實詳盡的北京市交通數(shù)據(jù)。 

每輛車安裝汽車電子標簽后，通過分布在全市的汽車電子標簽讀寫基站，就可以收集到全市所有車輛在不同時段的動態(tài)行駛信息。利用數(shù)據(jù)庫對這些信息的統(tǒng)計和分析，可精確知道全市各關鍵道路和關鍵路口在各個方向上的車流量?？梢缘弥嚸看纬鲂械钠鹗紖^(qū)和終點區(qū)域，從而分析車輛在不同日期（工作日或假日）、不同時段（高峰或其它時間）、不同類型車輛（私家車、出租車、公共汽車或貨車等）及不同道口的車輛運行的規(guī)律性。有了這些數(shù)據(jù)，使道路和公共交通的規(guī)劃設計建立在科學分析的基礎上，把有限的資金用在刀口。幫助北京市市政府用數(shù)字說話，正確規(guī)劃道路、道口、停車場和公共交通安排布置。由被動地管理交通變?yōu)橹鲃咏M織交通，引導車流，減少阻塞，提高行車速度，從根本上消除交通的瓶頸路段和道口，實現(xiàn)交通通暢的目標。 

五、汽車電子標簽與車輛運政管理 

北京市有6萬余輛出租車，數(shù)量占總數(shù)的3%，卻占交通出行量的30%以上。出租車在45%的時間內都在空駛攬客，大大增加了城市的汽車交通量，使本來擁擠的交通變得更擁擠。 

要減少出租汽車空駛交通流量，必須使用經(jīng)濟手段，提高出租汽車空駛的成本。 

很少有出租汽車在收費高速公路上空跑。這說明如果利用汽車電子標簽，自動識別出哪些車輛是出租汽車，在擁堵路段專門對出租車實行過路不停車收費，這樣出租車司機會考慮到成本，使路上空跑“掃活兒”的出租車停下來，比較自覺地去政府規(guī)劃的停車待客場地，等待電話叫車系統(tǒng)和衛(wèi)星定位系統(tǒng)的調度。這樣既降低了司機的勞動強度和成本支出，又減少了城市的擁堵和空氣污染。 

北京市花了很大的力量整頓出租汽車和小公共汽車的運行秩序。據(jù)透露，從事違章營運的車輛基本上都是套用正規(guī)客運或其他單位的車牌，影響了公路客運市場的正常秩序，旅客合法權益不能受保護，也損害了企業(yè)的權益。汽車電子標簽的識別號在全世界都是不重復的，并存有車輛的類別信息，運用汽車電子標簽系統(tǒng)進行交通路政管理，可以在不影響車輛正常行駛的條件下，及時查出不按營運路線行駛，及未辦理合法手續(xù)的車輛和各種套牌假牌營運車輛。這有利于克服營運車的無序經(jīng)營狀態(tài)，保障合法經(jīng)營者的權利，減少由此而產(chǎn)生的民事糾紛。 

六、汽車電子標簽與公安交通管理 

擁堵是交通綜合病，引起的原因很多，必須進行綜合治理。大量的假牌車，非法拼裝車，報廢車，停駛車和未年檢車等等充滿隱患的車輛在路上橫沖直撞，造成交通事故，是引起大范圍道路堵塞的重要原因。 

汽車電子標簽自動識別管理系統(tǒng)給公安干警提供了一個強有力的高科技手段，加強車輛管理。汽車電子標簽自動識別管理系統(tǒng)根據(jù)公安部門提供的受控名單，將肇事逃逸車、違章未處理車、涉嫌犯罪車及其它違規(guī)車輛等列入受控黑名單。利用汽車電子標簽的基站網(wǎng)，將來車的汽車電子標簽ID號與黑名單數(shù)據(jù)庫對比，對這些車輛實施監(jiān)控，攔截和追蹤。通過對車輛自動識別，使充滿隱患的車輛無法上路，就能大大降低事故率。 

我國已把第三者責任險作為機動車輛強制性投保險種。但是用假牌、套牌的車輛不年審，不會去投保。強制保險對這些車輛來說，成了一句空話。這不僅是保險資源的損失，也是對交通事故受害人的損害。汽車電子標簽自動識別管理系統(tǒng)接收來自車輛保險公司的投保信息，生成需監(jiān)控的未投?；蜻^期的車輛黑名單和被偷盜車輛黑名單，在全市實現(xiàn)車輛不停車驗證。從而使上路的車輛100%地受監(jiān)控，為推行第三者責任險提供監(jiān)管的技術手段。 

如果司機配備了司機卡，汽車電子標簽自動識別管理系統(tǒng)可同時讀出司機卡和汽車電子標簽的信息。如果沒有司機卡，或是司機卡上讀出的允駕車類型與汽車電子標簽不符，可協(xié)助公安部門對非授權駕駛人員所駕駛的車輛進行監(jiān)控，攔截和追蹤。 

七、結語 

汽車電子標簽系統(tǒng)在可靠性、作用距離、數(shù)據(jù)存儲和多卡識別能力等方面，能滿足交通管理的要求。先施科技（Sense Technology）作為汽車電子標簽系統(tǒng)在交通領域大規(guī)模推廣應用的領先者和倡導者,通過來自大型的武漢鋼鐵廠上萬臺車輛管理、北京百萬輛環(huán)保綠標項目、湘譚鋼鐵公司RFID管理系統(tǒng)、石家莊鋼鐵公司RFID管理系統(tǒng)、上海公交系統(tǒng)車輛管理系統(tǒng)、云南公交系統(tǒng)車輛管理系統(tǒng)等10多個具有一定規(guī)模大型車輛管理項目，所倡導的汽車電子標簽自動識別技術應用已取得了良好的效果。相比其他智能交通管理系統(tǒng)，它是一個低投入、低維護、高效益的系統(tǒng)。全面推廣汽車電子標簽，構造流動的汽車交通信息資源采集平臺，在交通管理和規(guī)劃、電子收費、車輛安全與輔助駕駛、緊急事件與安全、運營管理、綜合運輸?shù)阮I域應用已成為必然的趨勢，將對與汽車運行有關的政府法規(guī)管理和電子商務應用，產(chǎn)生巨大的作用和效益。