中國自動化學會專家谘詢工作委員會指定宣傳媒體
新聞詳情

改善軟環境 RFID助智能交通係統煥發生機

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 14:49:26 來源:計世網

   編者語:隨著RFID技術在最近幾年的蓬勃發展,在智能交通領域,RFID也有了很多的應用。在RFID服務於智能交通的同時,我們也將遇到來自標準、通信、安全、成本等方麵的困惑和難題,但我們相信,隨著相關應用軟環境的改善、RFID技術的不斷發展完善,RFID將會成為智能交通發展的主流應用之一。

   ITS(智能交通係統)是將先進的傳感器技術、通訊技術、數據處理技術、網絡技術、自動控製技術、信息發布技術等有機地運用於整個交通運輸管理體係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製係統。RFID是將各種信息化技術綜合集成,服務於ITS的重要技術手段。

   RFID(RadioFrequencyIdentification,無線射頻識別)技(ji)術(shu),最(zui)初(chu)作(zuo)為(wei)二(er)戰(zhan)時(shi)期(qi)用(yong)於(yu)敵(di)我(wo)飛(fei)機(ji)識(shi)別(bie)的(de)技(ji)術(shu),近(jin)年(nian)來(lai)在(zai)物(wu)流(liu)與(yu)供(gong)應(ying)鏈(lian)管(guan)理(li)領(ling)域(yu)重(zhong)新(xin)煥(huan)發(fa)了(le)新(xin)機(ji),得(de)到(dao)了(le)極(ji)大(da)的(de)重(zhong)視(shi)與(yu)長(chang)足(zu)的(de)發(fa)展(zhan)。在(zai)交(jiao)通(tong)運(yun)輸(shu)領(ling)域(yu),RFID技術也在智能公交卡、不停車收費、停車場管理、車輛類型及流量信息采集、高速公路車輛速度計算分析等方麵取得了應用成效。

  一、RFID技術

   RFID技術是通過無線電波的方式,把存儲在RFID標簽中的唯一標識碼傳送給RFID閱讀器。當標簽貼在被標識物體上時,就可以對被標識物體實現遠距離的、非直接接觸的識別。基於無線電波傳輸周期以及傳輸通道的特性,同時也就可以實現多目標、大批量、快速的識別。

   其係統構成主要包括:標簽、閱讀器、以及用於後台控製與處理的計算機。其中標簽包含一個微小的芯片用於存儲其ID號(hao)碼(ma),以(yi)及(ji)一(yi)個(ge)用(yong)於(yu)電(dian)波(bo)接(jie)收(shou)與(yu)反(fan)射(she)的(de)天(tian)線(xian)。閱(yue)讀(du)器(qi)是(shi)一(yi)個(ge)複(fu)雜(za)的(de)設(she)備(bei),它(ta)也(ye)包(bao)括(kuo)一(yi)個(ge)用(yong)於(yu)信(xin)號(hao)發(fa)射(she)與(yu)接(jie)收(shou)的(de)天(tian)線(xian)。該(gai)天(tian)線(xian)根(gen)據(ju)信(xin)號(hao)接(jie)收(shou)的(de)距(ju)離(li)在(zai)形(xing)狀(zhuang)及(ji)大(da)小(xiao)上(shang)有(you)很(hen)大(da)的(de)區(qu)別(bie)。按(an)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)的(de)不(bu)同(tong),RFID技術主要分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)、以及微波(MW)頻段。不同頻段在其工作的物理機製上有所不同,相應的在傳輸距離、傳輸速度、以(yi)及(ji)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)上(shang)也(ye)各(ge)有(you)不(bu)同(tong)。按(an)標(biao)簽(qian)的(de)電(dian)源(yuan)供(gong)應(ying)情(qing)況(kuang),還(hai)分(fen)為(wei)主(zhu)動(dong)式(shi)與(yu)被(bei)動(dong)式(shi)標(biao)簽(qian)。主(zhu)動(dong)式(shi)的(de)標(biao)簽(qian)采(cai)用(yong)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)。被(bei)動(dong)式(shi)標(biao)簽(qian)靠(kao)閱(yue)讀(du)器(qi)的(de)電(dian)波(bo)能(neng)量(liang)供(gong)電(dian)。由(you)於(yu)供(gong)電(dian)方(fang)式(shi)的(de)不(bu)同(tong),造(zao)成(cheng)其(qi)傳(chuan)播(bo)距(ju)離(li)以(yi)及(ji)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)的(de)不(bu)同(tong)。

  二、RFID在ITS中的應用

   智能交通係統(IntelligentTransportSystem)的概念是在本世紀90年代初期才形成的,在這之前一些發達國家,如美國、日本以及歐盟各國曾經對高速公路和機動車輛的智能化問題進行過不少研究,並取得了一批成果,當時美國取名為IVHS項目,即是IntelligentVehicle-HighwaySystem的de簡jian稱cheng。後hou來lai,隨sui著zhe交jiao通tong智zhi能neng化hua的de要yao求qiu日ri益yi迫po切qie,交jiao通tong產chan業ye現xian代dai化hua的de任ren務wu日ri益yi繁fan重zhong,確que定ding了le將jiang道dao路lu交jiao通tong智zhi能neng化hua的de研yan究jiu成cheng果guo擴kuo大da應ying用yong到dao鐵tie路lu、水運和航空領域的發展方向,從綜合交通係統的角度來研究交通網絡智能化的問題,這就逐步形成了建立智能交通係統的新概念。

   智能交通的內容非常廣泛,比如:城市交通信號係統、公共調度和服務係統、區域聯網不停車收費係統、公眾出行信息服務係統等。RFID技術從交通部、省市交通管理部門到企業,都有著廣泛的應用,主要應用領域包括:電子政務領域、智能交通領域、運輸/物流領域等。智能交通領域具體包括高速公路聯網收費、不停車收費、多路徑識別、一卡通等方麵。

1、城市公共交通
   RFID應用在公交管理係統中實現的功能和特性有以下幾個方麵:不停車遠距離自動識別,實時定點采集公交車輛進出站和通過站台的時間,確定公交車輛所處位置;調度中心LED顯示牌和站台顯示牌可以分別顯示公交車在某站台或站台之間的在線運行動態信息(包括車輛所處的位置、載客的擁擠程度、空車、正常信息提示),便於靈活調度車輛和方便乘客候車;便於稽查公交車輛是否按規定的線路運行,提高車輛到達站台的準時性;便於對車輛的調度、流量統計、車輛考勤、任務考核、路單報表生成,以及維修保養期提示、車輛維修記錄、審驗記錄等方麵的自動化管理。

   2、電子不停車收費(ETC)

   電子不停車收費係統(ElectronicTollCollection,簡稱ETC)是一種用於公路、大橋和隧道的電子自動收費係統。它應用RFID技ji術shu,通tong過guo路lu側ce天tian線xian與yu車che載zai電dian子zi標biao簽qian之zhi間jian的de專zhuan用yong短duan程cheng通tong訊xun,在zai不bu需xu要yao司si機ji停ting車che和he其qi他ta收shou費fei人ren員yuan采cai取qu任ren何he操cao作zuo的de情qing況kuang下xia,自zi動dong完wan成cheng收shou費fei處chu理li全quan過guo程cheng。不bu停ting車che收shou費fei涉she及ji交jiao通tong基ji礎chu設she施shi投tou資zi的de回hui收shou,又you是shi緩huan解jie收shou費fei站zhan交jiao通tong堵du塞sai的de有you效xiao手shou段duan,而er且qie在zai使shi用yong中zhong收shou費fei卡ka的de用yong量liang又you很hen大da,因yin此ci各ge個ge國guo家jia都dou優you先xian投tou入ru不bu停ting車che收shou費fei係xi統tong應ying用yong係xi統tong的de開kai發fa,並bing且qie積ji極ji推tui廣guang,目mu前qian在zai歐ou美mei應ying用yong已yi經jing比bi較jiao成cheng熟shu,普pu遍bian,我wo國guo也ye已yi經jing在zai廣guang東dong、四川等地的高速公路上投入應用。

   RFID技ji術shu已yi在zai交jiao通tong行xing業ye逐zhu步bu成cheng功gong推tui廣guang應ying用yong,並bing且qie取qu得de了le良liang好hao的de社she會hui和he經jing濟ji效xiao益yi。在zai智zhi能neng交jiao通tong領ling域yu,主zhu要yao應ying用yong在zai電dian子zi不bu停ting車che收shou費fei。比bi如ru,廈sha門men市shi路lu橋qiao管guan理li有you限xian公gong司si在zai不bu停ting車che收shou費fei係xi統tong中zhong應ying用yongRFID技術,發行RFID電子標簽共20萬張,廣東聯合電子收費股份有限公司自2004年建立了不停車收費係統,發行16萬張RFID電子標簽,均取得了良好的使用效果。不停車收費係統的實施,有效地提高了車輛通過效率,防止收費站交通“瓶頸”的發生,同時實現了收費無人為幹預,有效地遏製了偷逃過路費,收費人員玩忽職守、循私作弊等行為,同時降低收費站的管理成本,更快地收回基礎設施的投資。

[page_break]

   3、智能停車場管理

   智能車場係統能有效、準確、智能的對進出停車場的係統車輛和非係統車輛的數據信息識別、采集、記錄並按需上傳,處理,並在必要時可以通過相應的人工幹預進行補充,以避免非正常事件的影響。當車輛駛入/chumenjintianxiantongxinqushi,tianxianyiweibotongxundefangshiyudianzishibiekajinxingshuangxiangshujujiaohuan,congdianzichekashangduqucheliangdexiangguanxinxi,zaisijikashangduqusijidexiangguanxinxi,zidongshibiedianzichekahesijikabingpanduanchekashifouyouxiaohesijikadehefaxing,chedaokongzhidiannaoxianshiyugaidianzichekahesijikayiyiduiyingdechepaihaomajijiashiyuandengziliaoxinxi;車道控製電腦自動將通過時間、車輛和駕駛員的有關信息存入數據庫中,車道控製電腦根據讀到的數據進行判斷實現通行和收費管理。

   4、多義性路徑識別及高速公路收費拆分帳管理

   suizhegaosugongluyuexiuyueduo,lianwangshoufeideluduanchuxianlewangzhuangfenbu,zhegeiquedingcheliangdexingzouluxiandailailehendakunnan。zaigaosugongluluwangjianshejiaoweifadadeshengrushandong、河(he)南(nan),高(gao)速(su)公(gong)路(lu)已(yi)成(cheng)網(wang)狀(zhuang),且(qie)由(you)不(bu)同(tong)投(tou)資(zi)主(zhu)體(ti)進(jin)行(xing)經(jing)營(ying)管(guan)理(li)。目(mu)前(qian),一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)最(zui)短(duan)路(lu)徑(jing)收(shou)取(qu)通(tong)行(xing)費(fei),進(jin)行(xing)通(tong)行(xing)費(fei)拆(chai)帳(zhang),這(zhe)就(jiu)造(zao)成(cheng)了(le)一(yi)定(ding)的(de)通(tong)行(xing)費(fei)流(liu)失(shi)與(yu)拆(chai)帳(zhang)糾(jiu)紛(fen)。如(ru)果(guo)采(cai)用(yong)RFID技術,在高速公路交叉路口,設立信息點。當車輛通過RFID信(xin)息(xi)點(dian)時(shi),將(jiang)通(tong)過(guo)的(de)位(wei)置(zhi)信(xin)息(xi)寫(xie)入(ru)通(tong)行(xing)卡(ka)中(zhong),這(zhe)樣(yang)便(bian)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)通(tong)過(guo)的(de)標(biao)誌(zhi)性(xing)位(wei)置(zhi),準(zhun)確(que)知(zhi)道(dao)車(che)輛(liang)的(de)行(xing)駛(shi)路(lu)線(xian),準(zhun)確(que)收(shou)取(qu)通(tong)行(xing)費(fei),準(zhun)確(que)拆(chai)帳(zhang),並(bing)且(qie)不(bu)影(ying)響(xiang)車(che)輛(liang)的(de)快(kuai)速(su)通(tong)過(guo)。同(tong)時(shi),應(ying)用(yong)路(lu)徑(jing)識(shi)別(bie)可(ke)以(yi)進(jin)一(yi)步(bu)加(jia)強(qiang)收(shou)費(fei)運(yun)營(ying)管(guan)理(li),減(jian)少(shao)通(tong)行(xing)費(fei)的(de)漏(lou)征(zheng)。按(an)照(zhao)目(mu)前(qian)的(de)收(shou)費(fei)管(guan)理(li),一(yi)旦(dan)出(chu)現(xian)個(ge)別(bie)收(shou)費(fei)站(zhan)車(che)輛(liang)逃(tao)費(fei)的(de)情(qing)況(kuang),損(sun)失(shi)的(de)不(bu)僅(jin)是(shi)本(ben)公(gong)司(si)通(tong)行(xing)費(fei),還(hai)會(hui)損(sun)失(shi)路(lu)網(wang)中(zhong)其(qi)它(ta)公(gong)司(si)的(de)拆(chai)帳(zhang)通(tong)行(xing)費(fei)。如(ru)果(guo)采(cai)用(yong)RFID方fang式shi,在zai識shi別bie車che輛liang路lu徑jing的de同tong時shi,相xiang應ying也ye就jiu記ji錄lu了le車che輛liang的de行xing駛shi裏li程cheng,並bing以yi此ci為wei收shou費fei拆chai帳zhang的de依yi據ju,即ji使shi有you車che輛liang逃tao費fei,也ye隻zhi影ying響xiang出chu現xian逃tao費fei公gong司si的de拆chai帳zhang結jie果guo,其qi它ta公gong司si的de損sun失shi由you出chu現xian逃tao費fei的de公gong司si來lai彌mi補bu。采cai用yong這zhe種zhong方fang式shi有you助zhu於yu提ti高gao各ge公gong司si的de管guan理li水shui平ping,減jian少shao整zheng個ge路lu網wang的de通tong行xing費fei漏lou征zheng。

   三、智能交通中RFID的應用分析

   1、可行性分析

   (1)針對區域性或局部範圍內RFID的應用,不會受到國際化標準的製約和限製,易於進行推廣應用;

   (2)針對智能交通的應用中所采用的主動式、超高頻標簽,其讀寫距離遠、安全性好、數據存儲時間更有保障,技術更為成熟穩定。

   (3)由於采用主動式標簽,在安全性、保密性、隱私問題等方麵解決了用戶的後顧之憂。

   2、麵臨的技術難題

   (1)關於標準的問題

   RFID技術是針對個體識別、定位、計ji算suan的de一yi種zhong技ji術shu,其qi應ying用yong在zai區qu域yu性xing或huo局ju部bu範fan圍wei應ying用yong時shi,不bu會hui受shou到dao標biao準zhun化hua問wen題ti的de製zhi約yue與yu影ying響xiang。但dan隨sui著zhe區qu域yu或huo局ju部bu應ying用yong不bu斷duan擴kuo大da發fa展zhan,如ru高gao速su公gong路lu不bu停ting車che收shou費fei聯lian網wang,大da區qu域yu或huo全quan國guo性xing將jiang成cheng為wei可ke能neng,如ru果guo有you前qian瞻zhan性xing的de做zuo好hao標biao準zhun化hua工gong作zuo對dui引yin導daoRFID良性發展有非常重要的意義和作用。

   (2)多個體目標的幹擾

   在車輛管理自動識別中常常會遇到“鄰道幹擾”問題。所謂“鄰道幹擾”,指一個車道上的RFID讀寫器除了讀到本車道上的電子標簽外,還誤讀到了鄰車道上的電子標簽,影響到鑒別各自歸屬。完全解決好多個體目標的幹擾問題也是RFID技術推廣因公的一個關鍵問題。

   (3)RFID在安全架構方麵的問題(如防止標簽的複製問題、標簽自銷毀問題)等。

   標簽本身的訪問缺陷;

   由you於yu標biao簽qian本ben身shen的de成cheng本ben所suo限xian,標biao簽qian本ben身shen很hen難nan具ju備bei能neng夠gou足zu以yi保bao證zheng安an全quan的de能neng力li。這zhe樣yang,就jiu麵mian臨lin了le很hen大da的de問wen題ti。非fei法fa用yong戶hu可ke以yi利li用yong合he法fa的de閱yue讀du器qi或huo者zhe自zi構gou一yi個ge閱yue讀du器qi,直zhi接jie與yu標biao簽qian進jin行xing通tong信xin。這zhe樣yang,就jiu可ke以yi很hen容rong易yi地di獲huo取qu標biao簽qian內nei所suo存cun數shu據ju。而er對dui於yu讀du寫xie式shi標biao簽qian,還hai麵mian臨lin數shu據ju被bei改gai寫xie的de風feng險xian。

   通信鏈路上的安全問題;

   RFID的de數shu據ju通tong信xin鏈lian路lu是shi無wu線xian通tong信xin鏈lian路lu。與yu有you線xian連lian接jie不bu一yi樣yang,無wu線xian傳chuan輸shu的de信xin號hao本ben身shen是shi開kai放fang的de。這zhe就jiu給gei非fei法fa用yong戶hu的de偵zhen聽ting帶dai來lai了le方fang便bian,導dao致zhi黑hei客ke非fei法fa截jie取qu通tong信xin數shu據ju、業務遭受拒絕式攻擊、利用冒名頂替標簽發送虛假數據等

   閱讀器內部的安全風險。

   在閱讀器中,除了中間件被用來完成數據的遴選、時間過濾和管理之外,隻能提供用戶業務接口,而不能提供能夠讓用戶自行提升安全性能的接口。

版權所有 工控網 Copyright©2026 Gkong.com, All Rights Reserved