RFID电子车牌在公安交通管理中的应用物联网时代的智能交通

RFID技术在车辆交通管理中的应用主讲：张向东（教授、所长）西安电子科技大学智能交通研究所TelEmail:xdchen@应用背景◆车辆交通管理现状

1、假套牌、盗抢车辆的猖獗2、交通肇事逃匿危害社会3、车辆违章问题，由于假套牌车辆违章后，其司机和车主得不到惩治，使这类车辆超速行驶和闯红灯变得肆无忌惮

4、车辆管理管理过多依赖人力，管理连续性（仅仅工作时间段），效率低、遗漏多

5、交通无序、非法占道情况严重

6、城市交通拥堵加剧，需要收集路面车辆信息，科学化交通控制

应用背景

◆与现有技术对比

目前，公安机关定位车辆基本依赖车图像识别，与数据库中的黑名单进行比对，然后进行处理。图像识别受环境影响，而且收集图像时会出现盲区，而RFID技术作为一种新兴的非接触式自动识别技术，与视频和图像处理的车牌识别技术相比，基于RFID的车辆识别准确性高，不易受环境的影响，无盲区，可准确、全面地获取单车的状态信息以及路网交通状况。RFID电子标签

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RFID电子标签

无线射频识别技术（RFID）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别，它通过射频信号自动识别目标并获取相关数据。电子标签是射频识别系统的数据载体，电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。

电子标签依据频率的不同可分为低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和微波电子标签。依据封装形式的不同可分为信用卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。

RFID电子标签◆

RFID技术国际标准ISO

ISO/IEC14443：Identificationcards--Contactlessintegratedcircuit(s)cards

ISO/IEC15963：UniqueidentificationforRFtagsISO/IEC18000：Parametersforairinterfacecommunications

ISO/IECCD24791：SystemManagementProtocol–Architecture,Datamanagement,Devicemanagement,Applicationinterface,Security

在车辆管理中，采用全球通用的第二代（Gen2）RFID标准：ISO/IEC180006c标准。

RFID电子标签◆

RFID电子标签基本组成RFID阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。

天线RFID读写器主机RFID电子标签

◆RFID电子标签工作原理机动车驶入射频信号区域电子标签获得感应电流，能量激活电子标签和读卡器间验证身份电子标签将标签内信息发送到读卡器读卡器将信息加密后传送服务器指挥中心获得此标签对应信息RFID电子标签

◆RFID电子标签特点和优势读取方便快捷，有效识别距离可达到15米；识别速度快，能够同时处理多个标签，实现批量识别；数据容量大，RFID标签则可以根据用户的需要扩充；使用寿命长，应用范围广；标签数据可动态更改；多重加密处理，全球唯一识别代码，难以仿制；。更好的安全性，可以为标签数据的读写设置密码保护；动态实时通信：只要RFID标签出现在读卡器的有效识别范围内，就可以对其位置进行动态的追踪和监控。电子车牌技术概况

电子车牌是将普通车牌与RFID技术相结合形成一种新型电子车牌。电子车牌实际上是一个无线识别电子标签，标签里存储了经过加密的车辆信息，其数据只能由授权无线识别器读取。同时各交通干道架设监测基站（监测基站由摄像机、射频读卡器和数据处理系统三部分构成），监测基站通过无线网络或通信电缆与中心服务器相连。射频读卡器读取电子车牌中加密车辆信息，经监测基站解密后，得到电子车牌车牌号码。硬件设计、软件设计、数据加密后的电子车牌是不可能被仿制，且每辆车只配备一个。

◆介绍电子车牌技术概况

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基站构成

电子车牌系统由分布在整个城市交通干道、卡口、市区各出口处建设的基站单元组成和机动车RFID电子身份证（也称电子标签）构成。基站单元由支架横杆、读卡器主机、天线、控制主机、供电转换模块、网络传输交换接口、摄像机、车牌识别仪等组件构成。基站安装在岔口附近，天线架设在支架横杆上，每个车道对应一部探测天线，每台读卡器主机连接四部天线，读卡器通过网线连接到立杆上设备箱里的交换机，交换机通过电信线路接到指挥中心的数据服务器。电子车牌技技术概况基站构成示示意图电子车牌技技术概况基站分布示示意图电子车牌技技术应用★盗抢抢车辆、假假套牌车辆辆稽查系统统★黑名名单车辆稽稽查系统（（拖欠罚款款、车船税税、交强险险等）★肇事事逃匿车辆辆定位追踪踪系统★交通通限行车辆辆稽查系统统★应急急、专用、、优先通道道入侵稽查查系统★外地地嫌疑车辆辆稽查系统统★被异异地车套牌牌取证系统统★车流流量分析系系统电子车牌技技术应用盗抢车辆、、假套牌车车辆稽查系系统在每辆合法法机动车辆辆上安装车车辆电子标标签，安装装位置在车车辆前挡风风玻璃的射射频窗口（（后视镜位位置）。当当机动车辆辆经过稽查查点时，视视频识别系系统识别出出当前的车车牌号码，，射频系统统读取安装装在车辆上上的电子标标签和车主主电子标签签的电子数数据。如果果属于本管管辖区的合合法车辆，，则两种方方式所获得得的车牌号号码是一致致的，若不不一致则为为套牌车辆辆。那么电电子车牌管管理系统自自动将有问问题的机动动车辆车牌牌号、车辆辆类型和相相关多媒体体资料发送送到交警指指挥中心，，并根据电电子车牌管管理系统提提供的信息息，及时调调度相关卡卡口现场拦拦截。电子车牌技术术应用工作流程图电子车牌技术术应用黑名单车辆稽稽查系统电子车牌管理理系统的车辆辆标签和车牌牌识别的数据据信息，结合合黑名单数据据库，能同时时实现不停车车自动识别多多种问题车辆辆，比如“拖拖欠交通罚款款”、“漏缴缴车船税”、、“漏保车辆辆”等黑名单单车辆。电子车牌技术术应用肇事逃匿车辆辆定位追踪系系统据相关资料统统计，近50%的肇事者在发发生交通事故故后，为逃避避法律责任而而逃逸，这一一方面导致了了危害结果的的进一步扩大大，造成受害害者无处追讨讨理赔，严重重影响和谐社社会的建设；；另一方面为为公安机关为为追查肇事车车辆付出巨大大人、财、物物，却收获不不大，严重浪浪费了国家资资源，无形中中助涨犯罪者者的侥幸心理理。而利用RFID电子车牌系统统却可以准确确定位肇事车车辆，根据RFID基站探测到的的车辆信息，，结合卡口、、路口监控，，可以出分析析出其准确的的逃跑路线，，为拦截提供供可靠信息。。电子车牌技术术应用嫌疑车辆定位位、追踪示意意图电子车牌技术术应用交通限行车辆辆稽查系统随着城市车辆辆的增多，交交通状况的恶恶化，在部分分路段对大货货车的限行和和在繁华区域域按车牌尾号号、按时段限限行等等通行行管理已势在在必AID机动车车辆交交通管管理系系统行行。车辆标标签信信息中中有车车辆类类型，，电子子车牌牌管理理系统统能够够采集集到当当前车车辆信信息进进行比比较分分析，，因此此可以以对违违法通通行的的车辆辆自动动识别别和拍拍照记记录，，便于于交管管部门门执法法。电子车车牌技技术应应用应急、、占用用、优优先通通道入入侵稽稽查系系统为了缓缓解城城市交交通压压力，，确保保城市市部分分车辆辆顺利利通行行，保保障突突发事事件的的紧急急救援援，在在城市市主要要路段段设置置公交交系统统专用用通道道（BRT）和应应急车车道，，限制制无关关车辆辆进入入。在此路路段安安装电电子车车牌管管理系系统路路面稽稽查设设备，，无人人职守守，全全天候候24小时工工作，，实时时采集集车辆辆上的的车辆辆标签签信息息和车车牌图图像，，电子子车牌牌管理理系统统将对对进入入优先先BRT通道或或应急急通道道的的的无关关车辆辆进行行自动动识别别和拍拍照记记录及及时送送到电电子车车牌管管理系系统中中心，，便于于交管管部门门执法法，有有效维维护城城市交交通秩秩序，，保障障快速速救援援，减减轻公公安交交警的的负担担。电子车车牌技技术应应用优先通通道应急通通道专用通通道电子车车牌技技术应应用外地地嫌嫌疑疑车车辆辆稽稽查查系系统统电子子车车牌牌管管理理系系统统路路面面固固定定式式稽稽查查设设备备除除了了安安装装于于城城市市主主要要干干道道外外，，还还在在城城市市所所有有出出入入口口安安装装。。因因此此，，系系统统中中心心设设有有外外地地车车辆辆数数据据库库，，所所有有电电子子车车牌牌基基站站都都对对号号牌牌识识别别的的外外地地车车辆辆上上传传到到电电子子车车牌牌管管理理系系统统中中心心保保存存。。另外外，，城城市市出出入入口口的的电电子子车车牌牌管管理理系系统统设设备备全全天天候候24小时时将将通通过过号号牌牌识识别别对对进进城城的的外外地地车车辆辆信信息息自自动动上上传传到到电电子子车车牌牌管管理理系系统统中中心心保保存存；；并并对对出出入入口口所所记记录录外外地地车车辆辆进进行行勾勾兑兑，，并并将将短短期期临临时时车车辆辆信信息息从从外外地地数数据据库库中中删删除除。。如如果果在在一一定定时时期期内内，，部部分分外外地地车车辆辆一一直直存存在在于于电电子子车车牌牌管管理理系系统统外外地地数数据据库库中中，，那那么么这这部部分分车车辆辆就就是是重重大大嫌嫌疑疑车车辆辆，，交交警警部部门门对对此此部部分分外外地地车车辆辆作作为为有有目目的的稽稽查查，，达达到到有有的的放放矢矢的的效效果果，，解解决决外外地地车车辆辆无无法法管管理理的的问问题题。。电子车牌牌技术应应用被异地车车套牌取取证系统统套牌车辆辆基本上上都是异异地车辆辆，套牌牌车异地地违章后后，被套套牌者需需要缴纳纳交通罚罚款，而而真正的的违法者者却逍遥遥法外。。当事人人很无辜辜，公安安部门投投入巨大大的人、、财、物物去稽查查，效果果不好。。而公安安部门在在免除这这些罚单单前也需需要当事事者给出出交通违违法时不不在场的的证据。。由于电子子车牌管管理系统统路面稽稽查设备备安装于于城市主主要干道道和城市市出入口口，因此此为了解解决以上上问题车车辆，保保护合法法车主切切身利益益，RFID自动采集集并记录录在本地地行驶车车辆的录录像、图图片和车车辆标签签信息。。当套牌牌车发生生交通违违章或肇肇事逃逸逸，合法法车主可可到交警警执法部部门开具具不在案案发地证证明。保保护合法法车主的的切身利利益，体体现政府府执政为为民的形形象。电子车牌牌技术应应用套牌车电子车牌牌技术应应用车流量统统计分析析立交桥相相继拔地地而起，，高速公公路不断断延伸，，即便这这样我们们每天面面对着长长长的车车队也会会发出由由衷的感感慨：什什么时候候出行不不再是一一种负担担。交交通流量量调查缺缺乏准确确的数据据是我国国交通规规划的一一大难题题，这使使得道路路网络的的通行能能力难以以得到最最满意的的发挥。。常规统计车流流量的方法有有很多，最原原始的是站在在路边往碗里里放黄豆；或或者利用地感感线圈或者图图像识别处罚罚，包括交通通流量检测仪仪，这些统计计出来的结果果都是不准确确的，特别是是难以准确判判断车型，有有些还需要施施工填埋，而而用电子车牌牌来统计实时时的交通流量量肯定又快捷捷，又准确。。每过一辆车车路边的基站站都会有数据据显示。车流量统计对对于交通管理理部门了解城城市各路段拥拥堵情况，及及时作出疏通通引流方案，，提供了确切切的参数。也也为交通管理理者进行城市市交通管理和和智能化红绿绿灯优化设计计提供了的参参考依据。电子车牌技术术应用可即时显示路路口各个方向向的车流量曲曲线和流量数数据，上图中红色曲线线是流