基于RFID技術的江蘇省機動車網絡監管系統建設方案研究

【摘要】針對車輛排放流動性特征，研究基于RFID技術下江蘇省機動車網絡監管系統搭建，通過RFID技術對機動車尾氣排放檢測、車輛維修、車輛路檢路查、環保限行方面，對檢測機構的檢測行為、環保標志電子卡管理、車輛淘汰報廢、定期不定期檢測、強制維護等污染防治的各個環節進行管理，提高監督質量、執法效率、服務水平，并在全省范圍建立環保限行區，通過環保標志電子卡對黃標車在中心城區開展信息化限行措施，實現RFID環保電子卡減排聯動、機動車排氣污染區域聯防聯控，同時亦可實現治污與治堵并舉。

【關鍵詞】RFID；機動車；網絡監管；系統；研究

近年來，包括江蘇省在內的長三角地區已成為全國灰霾污染嚴重地區之一，日益嚴重的城市環境問題給當前環保工作提出了新的挑戰。機動車作為一種移動源，不同于工業污染固定源，其排放具有流動性且涉及范圍較廣。在特定的區域內對車輛的管理已經遠遠不能滿足當前大氣污染聯防聯控的監管需求，必須利用先進的計算機物聯網技術實現對車輛的跟蹤、監控和管理。當前，應用較廣的車輛身份信息獲取方法主要包括基于視頻監控車牌圖像識別的方法、基于DSRC（Dedicated Short Range Communication專用短程通信）的方法和基于RFID（Radio Frequency Identification射頻識別）電子標簽的方法。視頻監控車牌圖像識別的方法易受環境如天氣、照明等因素影響，正確率較難達到很高。基于DSRC的車輛身份識別方法目前主要用于高速公路不停車收費系統中，其主要優點是身份識別率接近lOO%，可全天候工作。但由于其設計目的是用于短距離通信，所以該技術常用于某一車道上車輛的身份識別，而不適于某一范圍（如交通路口）內所有車輛的身份識別[1]。基于RFID電子標簽的方法采用RFID電子標簽作為識別手段，除具備DSRC的優勢外，還具有設備成本低、通信距離遠的優勢，更適合用于全省車輛的監控。通過RFID技術對機動車尾氣排放檢測、車輛維修、車輛路檢路查、環保限行、車輛淘汰報廢等污染防治的各個環節進行管理，能夠大大提高監督質量、執法效率和服務水平。

1.系統建設目標

以建立全省機動車排氣綜合監管體系為目的，以環保電子卡為依托，以限行區建設為手段，深化和拓展江蘇省機動車環保物聯網應用研究，構建覆蓋全省的高污染車輛聯防聯控平臺，整合機動車排氣檢測、車輛維修、環保限行、路檢路查移動執法等功能，提升環保監管水平，對車輛在全省范圍內實施聯防聯控，同時解決交通擁堵，提升治安水平，實現低碳環保。

1.1 在車輛定期檢驗管理中，實現“一車一卡”，在上線檢測前讀取貼在車輛上的電子標簽，實時獲取電子卡中車輛信息，檢測后將檢測結果的寫入電子卡中，并同步更新到后臺數據庫中。

1.2 在車輛不定期檢驗中，利用手持PDA（Personal Digital Assistant）設備實現機動車路檢路查信息、違規信息的錄入，實時將車輛違規信息保存至電子標簽中，并通過3G網絡將數據傳輸至監管中心，提高移動執法能力。

1.3 在車輛維修管理中，可在維修單位實現即查即得車輛檢測的所有信息，讓維修單位第一時間了解車輛排放狀況，同時將維修單位的信息寫入，確保車輛經過了規范的維護和保養，為車輛的檢測和維修提供及時、準確的信息。

通過環保檢驗、維護及路檢三個環節，構建車輛排放的閉環控制結構。

2.系統邏輯架構

整個系統架構分為三層，分別是前端感知層、網絡傳輸層、信息應用層，邏輯架構詳見圖1所示。

（1）前端感知層涉及業務包括機動車排氣檢測、車輛維護與保養、車輛路檢路查、高排放車輛限行；感知設備涉及到視頻設備、RFID設備、手持設備、尾氣排放檢測設備、地感線圈等，視頻設備實現車牌自動識別、車輛檢測拍照錄像，RFID設備實現RFID電子卡識別與數據讀寫，手持設備實現二維碼識別、路檢路查移動執法及環保標志電子卡識別與讀寫。

（2）網絡傳輸層分別包括有線網絡和無線網絡（GPRS、3G、WLAN），檢測站、電子卡發放點地市或省的網絡傳輸采用有線網絡，路檢路查、移動監測車輛、環保限行可采用無線網絡進行數據傳輸。

（3）信息應用層為業務界面展現及業務處理操作，通過信息傳輸網絡將采集到的信息匯總到地市、省環保部門，最終為省及各城市環保部門提供相應的應用監控服務。

3.系統建設內容

3.1 機動車強制檢驗監管系統

開發應用于環保管理的機動車電子標志。標志包含車牌號、車輛顏色、車輛類型、標志類別、排放標準、車主聯系方式等車輛所有信息的唯一識別碼，與汽車形成唯一對應關系，代替原有的常規紙質環保標志。新車上牌后直接領取寫入完整數據的電子標志；在用車經尾氣檢測合格后領取更新數據的電子標志[2]。

3.2 機動車強制維護監管系統

（1）檢測維修控制功能

車輛在線上檢測時，如果一次檢測未通過，可以進行復檢（復檢僅一次），若復檢不合格，需到維修企業進行強制維護。車輛在二次復檢報檢時，需從中心系統確認車輛是否有維修記錄，如果沒有任何維修記錄或維修不合格，則不允許車輛進行復檢報檢登記。如果有維修記錄，且維修合格后，則允許進行報檢。

（2）維修數據實時寫入RFID電子卡

在車輛維修過程管理中應用RFID技術，讀取環保定期檢測數據進行有針對性的維修，維修竣工后，由維修企業將維修部件、維修費用及竣工情況等信息寫入RFID電子卡維修數據分區中。

3.3 氮氧化物排放量減排核算

建立省、市聯網的省機動車氮氧化物減排監管系統：按月統計新車注冊、轉入、轉出及注銷，在用車環保檢驗、環保標志核發、油品升級、維修治理、報廢拆解、黃標車淘汰和市場監管等數據。依據國家“十二五”主要污染物總量減排核算細則（機動車部分），動態分析機動車氮氧化物新增、削減以及與之相關的車輛注冊、轉入、轉出、注銷、淘汰、檢驗、維修、油品、市場等管理減排信息。每月出具機動車氮氧化物削減報告，定期發布本轄區機動車排氣污染防治狀況公告。初步建立資源共享的全省機動車環保管理物聯網，為各級政府及相關部門預防和削減機動車氮氧化物減排提供科學決策依據。

3.4 省級機動車數據認證與數據交換系統

在RFID電子卡發放點，當發放電子卡時，需與電子卡數據中心進行電子卡有效性認證，認證通過后方可進行電子卡的發放以及電子卡信息的寫入，同時系統接受電子卡發放點數據上報、地市數據的上報。

能夠接收已聯網地市的機動車檢測數據上傳上報，通過開放通用接口，能對已經聯網的地市聯網系統進行數據交換功能，實現與各地現有監管系統的集成。

能夠接收未聯網地市機動車檢驗機構車輛數據、車輛檢測數據的采集。根據管理的需要，系統在檢測站內實現數據的采集，再通過數據交換平臺逐級上報至各地市監管中心，各地市監管中心再上傳至省級監管中心。

3.5 環保道路限行控制系統

區域限行是通過在重要道路和路口安裝部署固定監測點位，包括壓感線圈、RFID解讀器及配套天線、照/攝像機、前置工控機、通訊網絡，對通過的機動車進行實時掃描和讀取信息，對尾氣排放超標車輛與交通、公安部門進行聯動處置。通過設有RFID發射天線對過過往汽車進行監控，一旦發現黃標車或無標車通行，通過監控系統發出報警，并通知前方路段交警進行攔截，或通知駕駛人離開區域。

3.6 道路檢路查移動執法系統

利用手持PDA（Personal Digital Assistant個人數字助理）設備實現機動車路檢路查信息、違規信息的錄入，及RFID電子標簽數據的讀寫，實時將車輛違規信息保存至電子標簽中，并通過3G網絡將數據傳輸至監管中心。具體過程為：：車輛停車檢查，由工作人員通過移動終端設備采集車輛RFID卡信息；根據采集到的車輛和標志核發信息，驗證查詢標簽的有效性及判斷是否為黃標車；在移動終端屏幕上提供告警內容顯示以及人工處理指導，將違規信息錄入到系統中，并寫入RFID電子標簽及上傳到監管中心。

3.7 機動車污染防治對外發布

通過系統對外發布功能向公眾發布舉報投訴處理情況，提供公眾網上投訴渠道，市民可以通過該渠道舉報檢測站的作弊違規行為、工作人員的違規行為。面向所有公眾發布各種機動車管理相關的各項政策法規以及與環保相關的各種信息、新聞；面向機動車車主，提供查詢其車輛相關信息的查詢功能，可查詢內容至少應包括車輛的定期檢測信息、排放違規信息（路檢排放違規）、定期檢測通知、近期維修信息、處罰通知等；發布關于檢測站和維修站的惡意作弊、違規信息和處罰情況通報，維護廣大車主的權益。

綜上所述，搭建基于RFID技術的江蘇省機動車網絡監管系統，能夠充分利用物聯網技術和云計算思想使環保標志電子卡在機動車排氣檢測、車輛維修、環保限行、路檢路查移動執法等管理方面進一步深化，構建全省范圍內機動車排放的閉環控制系統，使機動車監管工作邁上一個全新的臺階。

參考文獻

[1]趙泰洋，郭成安，金明錄.一種基于RFID原理的交通信息獲取系統與車輛定位方法[J].電子與信息學報，2010， 32（11）：76-81.

[2]袁潔，張世達.以電子環保標志為載體構建機動車污染控制物聯網體系[J].環境監控與預警，2011，3（1）：54-56.

作者簡介：周俐峻（1980—），女，江蘇南京人，工程師，研究方向：機動車排放檢驗與監管。