面向車主的汽車電子標識多元化應用

王曉兵 連波 陳昊 中交北斗技術有限責任公司

引言

近年，全國機動車和駕駛員數量保持快速增長，汽車在提高人們生活品質的同時也引發了一系列行車難、停車難、涉車安全、空氣污染等頗受群眾、政府關注的問題。經過幾年的研究和實踐，基于超高頻射頻識別技術（RFID）的汽車電子標識全國聯網應用，對提升城市和公路智能交通管理水平、服務公眾出行、創新社會治安防控體系、有效預防涉車暴力恐怖犯罪、維護國家安全和社會穩定具有現實而深遠的時代意義[1]。與此同時，汽車電子標識將為汽車后市場，尤其各類涉車生活場景，帶來前所未有的變革。

目前，汽車電子標識系列產品已基本成熟，隨著無源超高頻RFID在重慶、南京、廈門等城市的經驗積累，以及汽車電子標識示范項目在無錫、深圳的試點建設，汽車電子標識應用領域既涵蓋了城市交通管理、道路通行管理、交通執法、社會治安等政府管理職能，又包括停車門禁、公交優先、環保限行、涉車消費等城市生活的各個方面，并將開啟交通領域大數據時代，推動“互聯網+”在交通領域的應用，帶動汽車后服務市場的發展，加快城市智能交通建設的步伐，使公眾的涉車生活得到切實的便利，為社會經濟提供新的增長點。

一、面向車主的汽車電子標識多元化應用

（一）動態交通——主動避堵和信號優先

城市中全面覆蓋汽車電子標識識讀基站，電子標識精準的車輛信息采集功能，以及合理使用其他交通信息采集方式，可以實現車輛信息全面、真實、實時的采集與分析，匯總反饋上傳至管控平臺，通過平臺分析處理判斷道路交通擁堵情況，為路網流量調配、交通出行量OD分析、擁堵誘導信息發布、公交優先信號控制等提供智能化信息支撐，繼而向車主推送路況信息。

車主可借助APP、車載智能終端、路面行車誘導顯示屏等方式獲取實時交通信息，主動避開擁堵路段。從治堵方式上，充分發揮車主的主觀能動性，完成由被動限制到主動避堵的根本轉變。此外，通過實時獲取車流量統計數據，為城市交通大數據收集、城市交通規劃提供基礎數據。

城市交通中為了緩解交通壓力，實現低碳出行，加大公共交通出行的推廣力度，逐步實現公共交通優先通行系統，以校車、公交車為代表的特殊車輛，在城市道路路口通行中，需要給予優先通行，通過汽車電子標識路面專用基站識讀到特殊車輛，開展交通信號與電子標識的聯動控制，實現優先通行，減少延誤，實時獲取道路交通狀況，提高道路通行率，倡導群眾選擇公共交通方式出行，達到公共交通優先的綠色出行目標。

（二）靜態交通——停車場快進快出

靜態交通的問題主要集中在停車問題上。以無錫市為例，2014年末無錫市共擁有車輛152.29萬輛，其中私家車擁有量突破百萬，年末達到102.46萬輛，比上年增長16.0%。而截至2015年10月，無錫市城區共有停車場（點）161個，車位18284個。其中，中心區（解放環路以內）計有機動停車場102個，車位12216個，其中地面和占道停車場（點）82個，車位8759個；副中心區機動停車場59個，共計有車位6068個，供小于求的停車問題已經影響到群眾對出行交通工具的選擇[2]。

此外，停車場門禁系統和收費方式也是停車問題的一部分。人工發卡繳費和自助取卡繳費方式耗時需要2～3分鐘，車輛較少時對進出停車場效率影響不大，當車輛數量較多時，停車取卡會影響后面車輛出入停車場，并造成出入口交通擁堵，加劇城市停車難的現場。造成“停車難”問題的原因主要有：停車位利用率低導致的停車位緊缺，進出停車場所用時間過長導致的時間延誤，停車場內尋找停車位導致場內堵塞等。

而基于汽車電子標識的停車場快進快出模式，通過讀寫器識讀電子標識信息，精準且快速，車輛無需減速直接通過，可實現自動扣費，無人值守，節約出入口排隊時間，提高停車場車位周轉率，促進人們選擇駕車出行。圖1所示為加裝汽車電子標識識讀設備的封閉式停車場前端系統，采用汽車電子標識內的信息作為進出停車場的憑證，其流程如圖2所示。

由于移動互聯和手機應用日益受到廣泛關注，目前市面上涌現出一大批停車APP，這也是源于廣大車主的停車需求。盡管有些停車APP在UI交互、應用拓展上基本滿足車主需求，但是線下卻沒有準確可靠的數據作為支撐。而統一標準、安全加密的汽車電子標識，既是可信的汽車身份信息來源，又可利用遠距離快速識別的特點，實現車輛在停車場出入口的快速進出。

研究表明，國Ⅲ和國Ⅳ的汽油小客車尾氣中CO、NOx和HC排放因子隨著車速的提高呈U型分布，見圖3。HC和NOx排放因子最小值出現在50～60 km/h左右，停車場一般限速5km/h，行駛速度越慢，尾氣中污染物的數量會增多[3]。停車場快進快出模式既能提高群眾出入停車場效率，又能減少汽車尾氣中污染物的排放。

目前很多城市的路側停車管理方式，盡管已經從純人工轉變為咪表或POS手持終端，但依然存在“跑冒滴漏”頑疾，可以依靠汽車電子標識的手持式識讀設備，輔以攝像頭、地磁等終端設備，多方位解決路側停車“跑冒滴漏”難題。汽車電子標識的路側停車前端系統見圖4，路側停車流程圖見圖5。

基于電子標識的路側停車流程在車輛進出車位時觸發系統，管理人員通過手持式識讀設備識別記錄車輛信息，開始計時，車主歸來后，管理人員通過手持式適度設備識別車輛電子標識并結束后臺計時，結算停車費用，完成自動扣費。無需人工計時計費，減少結算失誤。

2016年9月2017年1月，選取無錫20個運用汽車電子標識路線改造的停車場，其出入輛次數據見表1。

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圖6是2016年9月至2017年1月20個典型停車場的出入輛次累計。圖7是裝有汽車電子標識但不是APP會員的普通車輛，這種車輛在進場時能夠體驗停車場的快進，而出場時需要停下人工繳費，相當于體驗了一半的快進快出模式。圖中普通車輛的出入輛次逐月遞增，主要原因有兩個：一是在汽車電子標識的安裝推廣下，越來越多的群眾接受汽車電子標識并使用；二是群眾為享受停車場快進快出模式，從而選擇安裝汽車電子標識。圖8是裝有汽車電子標識并注冊成為APP會員的車輛，會員車輛能夠在進出停車場時快速通過，上升曲線代表快進快出模式被越來越多的群眾認可并選擇使用，因為停車場快進快出模式一定程度上改善了群眾停車難的問題。

不論是封閉式停車場，還是路側停車，采用電子標識識讀設備進行智能停車改造，肯定是未來停車行業變革的主流發展方向。汽車電子標識勢必成為搭建城市智能停車云平臺的最直接有效的技術手段，結合“互聯網+”、大數據，逐步取代人工收費、停車取卡等方式，實現無人值守、自動計時、后臺結算，形成全國范圍內的停車一卡通。

（三）汽車后市場和支付結算

中國汽車保有量的不斷增長，為中國汽車后市場服務業的蓬勃發展帶來了巨大機遇。一般而言，汽車后市場是指汽車銷售后，一切與車主使用相聯系的行業群體的總稱[4]。

由于“互聯網+”的興起和資本市場的推動，出現了越來越多的“互聯網+汽車后市場”模式，目前汽車后市場移動端也逐步活躍，如圖9所示。“互聯網+汽車后市場”，正如前文所提到的停車，既需要可信安全的汽車身份作為互聯網入口，又需要電子化、精準的數據以便于后期分析、挖掘，進而探索更深層次的數據服務。這些要求均與汽車電子標識的功能特點不謀而合。

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汽車電子標識有至少2k的存儲，除了車輛基本信息外，還留有各類行業應用區，如表2所示。充分開放并利用其中的應用拓展區，例如從4S店購車開始，車輛的重大維修、改造等事件信息都可以在標識內記錄。借助標識的狀態記錄、精準識別認證等功能，可以為4S店搭建完善和規范的服務系統和大數據應用平臺，提供維修保養建議、配件供應等一系列增值售后服務，為車輛提供全生命周期服務。例如，在停車應用方面，如若開放應用拓展區的若干位，便可在標識內記錄停車的起始時間、入口編號等。如此，出入口崗亭系統不必布線連接至中心服務器或互相布線連接，真正實現分布式系統，也極大省去停車場的改造成本。

汽車后市場難免會遇到支付結算的問題，而電子標識只作為無源卡片，沒有類似ETC OBU的芯片操作系統（Chip Operating System，簡稱 COS），無法做到類似國內ETC的前端扣費。但根據無錫汽車電子標識示范項目相關企業的探索，已經在停車場環境，實現電子標識結合APP進行后臺結算的多種支付方式（免密自動支付、即時支付和提前支付）。另外，臺灣的高速公路收費系統第三代，即基于無源超高頻RFID的eTag系統，其在支付結算方面也正是后臺收費，對eTag對應的銀行賬號扣款[5]。eTag與汽車電子標識采取的技術路線類似，其相比于臺灣第一代的ETC OBU，第二代基于視頻圖像的VTP，可容納較多容量、通訊距離長、難以復制、對環境變化有較高的忍受能力、可同時讀取多個標簽[5]。這也一定程度上表明了電子標識結合后臺結算的可行性，以及電子標識在汽車后市場多元化應用的廣闊前景。

二、汽車電子標識項目進展

無錫、深圳的汽車電子標識示范項目正在全面開展。截止2016年年底，無錫市區共完成4萬余張電子標識的安裝，覆蓋無錫市區近1萬輛貨運、2500余輛公交、4000余輛出租、5000余輛公務員車輛，以及2萬余輛私家車輛；已完成250套汽車電子標識識讀基站的建設。基于汽車電子標識的交通管控平臺已實現貨運通行證管理電子化、軌跡分析、緝查布控、區間測速、公交優先、擁堵分析、流量統計、駕考車計時管理以及智能停車門禁管理等多種實用功能。目前，無錫50多處停車場，已可實現基于汽車電子標識的快進快出，結合APP線上綁定銀行卡或充值，實現多種支付結算。與此同時，在洗車、加油等其他涉車場景上，也在同步探索基于汽車電子標識的深入應用。后續，汽車電子標識將進一步完善相關產品，重視基礎軟件和應用系統的設計、研發，重視電子標識系統與車聯網、人工智能、自動駕駛等前沿技術的結合。

三、總結與建議

從目前汽車電子標識推廣情況可看到，我國汽車電子標識發展已經得到政府的支持，群眾的認知度逐步增加，在“互聯網+”、大數據的背景下，汽車電子標識特有的技術優勢給城市生活應用和交通管理帶來了新機遇，科學運用電子標識，必將會在交通管理、公眾服務等方面發揮積極作用，具有現實而深遠的時代意義。

為使汽車電子標識得到更好的推廣和多元化應用，在此提出以下幾點建議：

1. 推行國家標準，奠定技術基礎。需要引導有需求的地方政府、交通企業采用基于國家標準的電子標識，開展交通管理和公共服務的應用。

2. 積極宣傳推廣。針對普通群眾對電子標識的盲區和誤區，做好科技知識普及，積極宣傳電子標識的便捷優勢，通過多元化應用促進提高電子標識的接受度。

3. 在實踐中探索更多元化的汽車電子標識應用。汽車電子標識行業不僅僅是RFID標簽、識讀設備和面向交通管理的軟件平臺，基于汽車電子標識可實現的功能也不局限于交通管理以及其他政府部門的監管。在公眾服務中已經可以實現獲取即時交通信息、特殊車輛信號優先、停車場快進快出、后臺結算等功能，但整個汽車電子標識生態圈尚有極大的開發培育空間，汽車電子標識的應用還需要更加的多元化。

[1] 孫正良. 汽車電子標識運用與實踐的思考[J]. 中國信息安全,2016,10:68-70.

[2] 金凝. 無錫市停車收費管理對策研究[D].大連海事大學,2016.

[3] 田靈娣,樊守彬,張東旭,林雅妮,郭津津,王軍玲. 行駛速度對機動車尾氣排放的影響[J]. 環境工程學報,2016,11:6541-6548.

[4] 李盛,章松枝. 中國汽車后市場商業新模式“互聯網+”汽車后市場[J]. 科技創業月刊,2017,02:40-42.

[5] 黃志軍. 基于RFID技術的eTag在臺灣高速公路的應用研究[J].中外公路,2013,04:359-363.