二維碼技術在汽車試驗場智能化管理中的應用

范 立

（重慶車輛檢測研究院有限公司，重慶 401122）

1 引言

汽車試驗場在我國汽車工業(yè)的發(fā)展歷史，可追溯到上世紀 80 年代，1958 年一汽技術中心在海南建成我國第一個汽車試驗場，而后安徽定遠、二汽襄樊、通縣試驗場也陸續(xù)建成投用，終于結束了我國汽車性能試驗需長期依靠在野外尋找場地的局面，汽車工業(yè)也得到快速發(fā)展。相應地，國內(nèi)汽車試驗場的綜合水平在這一推動下得到提升，帶來了更加豐富多樣的道路試驗場景和條件，當然也包括更高的試驗速度，及更加復雜的試驗工況，也增大了場地試驗開展的風險。如何安全高效地運營及管理汽車試驗場，也成為汽車試驗工作者關注的要點[1]。

近年來，互聯(lián)網(wǎng)以及人工智能等先進科學技術在各行各業(yè)中快速發(fā)展，汽車行業(yè)也隨著大局向智能化轉變。智能化管理模式能有效緩解目前存在的資源緊缺、效率低下、安全隱患高等難題。汽車試驗場，作為測試和評價汽車質(zhì)量與性能的重要場地，智能管理系統(tǒng)的建立對試驗場配套體系的發(fā)展至關重要。二維碼由于具有高數(shù)據(jù)容量、高讀取率、編碼范圍廣、糾錯能力強、成本低、可靠性好等特性，本文將二維碼技術成功應用于汽車試驗場智能化管理中，為試驗場的試驗風險管控、試驗道路利用率、樣車盤點、試驗車輛駕駛資格審查工作等提供了技術支持。

2 二維碼技術基本應用原理

2.1 二維碼基本原理

二維碼（2-dimensional bar code）又被稱作二維條碼，有兩種形式，分別是行排式二維條碼和矩陣式二維條碼。

行排式二維條碼由多行一維條碼堆積而成，其編碼原理是建立在一維碼基礎上但與一維條碼的排列規(guī)則不盡相同；矩陣式二維條碼，顧名思義是由深色方塊和淺色方塊構成的矩陣，形狀多為正方形。在矩陣中深色塊和淺色塊分別表示二進制中的0 和1。

本文主要選取矩陣式二維碼中應用最為廣泛的QR 二維碼，如圖1 所示。Quick Response 碼(簡稱QR 碼)，其數(shù)據(jù)存儲時以矩陣形式排列，除支持一般的數(shù)字、中英文字符以外，還支持音頻和視頻、指紋和圖像等信息的存儲[2]。

圖1 QR 二維碼組成圖

2.2 二維碼技術特征

（1）存儲信息量大。二維碼可以在縱橫兩個維度存儲信息，極大提高了存儲信息的容量與密度。

（2）應用范圍廣。二維碼可與其他技術進行廣泛結合。

（3）容錯能力強，具有糾錯能力。

（4）譯碼可靠性高，識別效果好。

（5）可進行加密編碼，增強其加密性能。

（6）成本低，易制作，使用方便。

2.3 二維碼技術的應用

二維碼技術的應用根據(jù)其業(yè)務形態(tài)不同，可分為被讀類和主讀類兩大類[3]：

（1）被讀類業(yè)務。信息經(jīng)過應用方編輯、加密后生成二維條碼，將二維碼發(fā)送至用戶的移動終端，使用時，用戶通過設備對移動終端上的二維碼進行掃描讀取，作為業(yè)務進行過程中的識別和交易憑證。

（2）主讀類業(yè)務。用戶安裝有二維碼掃描功能的移動終端，通過掃描識讀各種載體上的二維碼圖像，解碼后獲取二維碼上所存儲內(nèi)容并觸發(fā)相應鏈接或應用，如進行網(wǎng)頁瀏覽、下載APP 和產(chǎn)品信息查詢等。

目前二維碼已廣泛應用于各行各業(yè)：

（1）身份識別。主要應用于名片制作，會議簽到等。

（2）產(chǎn)品溯源。用于追溯產(chǎn)品的來源。比如食品、工業(yè)制品等。很多物流公司也采用二維碼做貨物溯源。

（3）電子商務、票務。應用于二維碼支付，二維碼購物鏈接、電影票、景點門票等。2018 年重慶智博會門票就使用了二維碼電子門票。

（4）娛樂應用。如音樂、視頻等鏈接，可以通過手機掃描二維碼進行下載。

（5）在汽車行業(yè)中的應用：二維碼主要應用于汽車零部件管理、整車管理、服務于車隊管理系統(tǒng)。

3 汽車試驗場管理

3.1 運營管理體系

為保障汽車試驗場安全、高效地運營，關鍵需要建立一套科學的運營管理體系（如圖2 所示），這套管理系統(tǒng)由三個方面的管理制度及規(guī)則構成，分別是：場地管理、車輛人員進出場管理以及試驗管理。

圖2 運營管理體系

3.2 場地管理

試驗場內(nèi)的試驗區(qū)域分為以下幾類：性能試驗區(qū)、動態(tài)測試區(qū)、噪聲測試區(qū)、ABS 測試區(qū)、耐久性測試區(qū)、環(huán)境模擬區(qū)以及連接各區(qū)域的輔道。由于場地內(nèi)實驗區(qū)域的多樣化，各種試驗區(qū)域路面的試驗規(guī)范不同，包括車輛的行駛速度、行駛方向、駕駛員的操作等。所以，需根據(jù)每個試驗區(qū)域的特性，對各個試驗區(qū)域路面的行駛速度區(qū)間、行駛方向、車流量、開放時間段、行車間距、試驗車輛保密性等建立一套行之有效的場地管理規(guī)定[4]。

試驗場內(nèi)的道路大多有復雜精細的路面施工工藝，經(jīng)歷長時間、高負荷的試驗對試驗場路面會造成損壞，故運營過程中，對路面要進行定期檢查，及時發(fā)損壞路面并及時修繕，以保障試驗的可靠性及一致性。

3.3 車輛人員進出場管理

進入試驗場的車輛，目前多采用信息管理系統(tǒng)輔助人工進行管理。最為常見的就是道閘監(jiān)控系統(tǒng)。在試驗場內(nèi)部設置全覆蓋無死角的監(jiān)控攝像頭，為管理人員提供實時視頻監(jiān)控畫面，同時在試驗區(qū)域的出入口設置自動化道閘，控制車輛的進出，目前對于進出權限的控制主要由管理人員進行管控。

進入試驗場的人員，主要分為駕駛員和非駕駛員兩類。對非駕駛員的身份核實和進出權限管控尤為重要。管控人員入場的最佳方式，就是建立一套完善的入場申請流程。對駕駛員的審核，運營管理人員在審核進入試驗場（非試驗區(qū)域）權限的基礎上，還需要對其駕駛資格進行嚴格的審核。分級管理制度是目前國內(nèi)試驗場對駕駛員駕駛資格審核使用得最為廣泛的方式。其方法具體為：首先對將在試驗場內(nèi)進行的試驗項目進行風險等級劃分，再依據(jù)分析結果來判定駕駛員的駕駛等級，根據(jù)等級不同，分別進行試驗場特有的駕駛培訓及考核[5]。

3.4 試驗管理

試驗管理主要分為風險管控和流量控制兩個部分。

試驗風險主要包括以下幾方面：（1）車輛高速及極限工況下的測試；（2）駕駛員不按規(guī)定駕駛；（3）交叉試驗；（4）試驗區(qū)域隔離措施不到位。

流量控制是指管理人員需要根據(jù)汽車試驗場內(nèi)各試驗區(qū)域的路面特性對試驗計劃進行合理安排，分配場地資源，控制各區(qū)域車流量。

4 基于二維碼技術的試驗場管理系統(tǒng)

本系統(tǒng)是將二維碼技術與試驗場原有的管理系統(tǒng)進行結合，主要分為四個子系統(tǒng)（如圖3 所示），分別是：進出場管理子系統(tǒng)、樣車管理子系統(tǒng)、駕駛員管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析子系統(tǒng)。

圖3 基于二維碼技術的試驗場管理系統(tǒng)架構

4.1 進出場管理子系統(tǒng)

進出場管理子系統(tǒng)主要是將二維碼技術應用于道閘系統(tǒng)，在實驗區(qū)域進出口道閘處配備掃碼設備，車輛進場試驗前由試驗場管理人員辦理相關手續(xù)，并生成車輛本次試驗唯一的二維碼作為進場許可憑證，并將二維碼貼于試驗車輛易于掃碼的位置，進場時進行掃碼放行，同時系統(tǒng)內(nèi)記錄進場時間，出場時同樣進行掃碼，系統(tǒng)記錄出場時間，同時記錄試驗時長，用于后續(xù)費用結算。系統(tǒng)可顯示場內(nèi)實時車輛數(shù)，同時二維碼可設定試驗車輛本次試驗所申請的行駛區(qū)域，若無故進入其他區(qū)域，試驗場管理人員將對其進行提醒處理，能有效管控車輛在試驗場內(nèi)的不規(guī)范行駛。

4.2 樣車管理子系統(tǒng)

樣車管理子系統(tǒng)主要能夠實現(xiàn)樣車信息錄入、樣車信息查詢、樣車清退等功能。在試驗場管理人員處進行進場手續(xù)辦理，生成二維碼時，同時也將錄入樣車的信息，包括該試驗車輛的生產(chǎn)廠家、車型、VIN 等信息。試驗場的樣車管理人員，攜帶掃碼設備，在試驗場的停車場定期對每輛車上的二維碼進行掃碼，讀取試驗車輛的信息，并能查看到該車輛是否已完成所有試驗，并對已完成試驗的樣車進行清退，能有效提高停車位的周轉和使用效率。

4.3 駕駛員管理子系統(tǒng)

駕駛員管理子系統(tǒng)能夠實現(xiàn)駕駛員信息錄入、駕駛員信息查詢以及相應的準駕資格的判定功能。駕駛員進行試驗準駕申請后，通過培訓考核通過后，試驗場管理人員將其信息錄入系統(tǒng)，將駕駛員信息生成二維碼，并制作準駕證發(fā)給駕駛員，準駕證上包含駕駛員姓名、照片、準駕等級及二維碼。駕駛員駕駛試驗車輛進場通過道閘時，掃描其準駕證上的二維碼，系統(tǒng)顯示其準駕信息，并判定其準駕證是否過期，若已經(jīng)過期，則不予進場。同時，管理人員能夠在系統(tǒng)中對出現(xiàn)違規(guī)駕駛、危險駕駛等行為的駕駛員的準駕資格進行權限設定，暫?；蛉∠錅蜀{資格以示懲罰。

4.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析子系統(tǒng)能夠實現(xiàn)試驗情況數(shù)據(jù)錄入、試驗情況數(shù)據(jù)查詢以及報表分析功能。在試驗進場手續(xù)辦理時進行試驗基礎數(shù)據(jù)的錄入，如車輛信息、試驗區(qū)域、附屬需求等，在試驗進行中系統(tǒng)將記錄試驗過程中各個節(jié)點的信息，試驗車輛出場后，管理人員辦理出場結算手續(xù)，該試驗車輛的信息將形成一條完整的記錄，包括試驗區(qū)域、試驗市場、費用等。統(tǒng)計分析則是將每條信息記錄在系統(tǒng)中，并能形成臺賬和報表，方便查詢和統(tǒng)計。

5 結語

本系統(tǒng)能夠有效解決汽車試驗場在運營管理過程中出現(xiàn)的安全風險高、運行效率低、人員雜亂等問題，一定程度上提升了試驗場的智能化管理水平。但是，在系統(tǒng)運行的過程中，問題也會接踵而至，例如，二維碼打印出來貼在車身上，在室外如何保證不受天氣環(huán)境的影響等等，并且還需要思考如何將二維碼技術運用于解決更多試驗場管理過程中出現(xiàn)的難題，這些問題值得在后續(xù)的研究中完善和解決。