射頻識別技術在智能交通自動化中的應用

【摘要】在分析交通數據采集原理的基礎上,闡述了基于射頻識別技術獲取交通信息的新方法,討論了RFID在交通流量自動控制方面的典型應用。

【關鍵詞】射頻識別;交通流量自動控制;讀卡器

1 引言

射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID),是一種利用射頻信號自動識別目標對象并獲取相關信息的技術。射頻識別起源于20世紀80年代,近年射頻識別和應用得到了迅速發展,射頻識別典型應用包括:物流領域、生產線自動化、交通運輸領域、農牧漁業、醫療行業、制造業等。超高頻射頻識別,具有讀寫速度快、識別距離遠、能識別高速移動物體、數據存儲量大、非接觸識別以及可同時識別多個芯片等特點。

2 RFID應用的成功案例

射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)的應用案例比較成功的有,鐵路的車輛調度,鐵道部在中國鐵路車號自動識別系統建設中,推出了完全擁有自主知識產權的遠距離自動識別系統。過去,國內鐵路車頭的調度都是靠手工統計、手工進行,費人、費時還不夠準確,造成資源極大浪費,鐵道部在采用RFID技術以后,實現了統計的實時化、自動化,降低了管理成本,提高了資源利用率;另外一個就是以沃爾瑪為代表的在零售業中的應用。通過使用RFID技術,一方面,可以即時獲得準確的信息流,完善物流過程中的監控,減少物流過程中不必要的環節及損失,降低在供應鏈各個環節上的安全存貨量和運營資本;另一方面,通過對最終銷售實現的監控,把消費者的消費偏好及時地報告出來,可以幫助沃爾瑪調整優化商品結構,進而獲得更高的顧客滿意度和忠誠度。

3 RFID在交通流量自動控制中的應用

交通系統是一個復雜的綜合性系統,單獨從道路或車輛的角度來考慮,很難解決交通問題,必須把車輛和道路綜合起來全盤考慮,這就需要實現交通系統的智能化。智能交通系統是把先進的信息技術、電子通訊、自動控制以及網絡通信技術等有機的運用于交通管理體系而建立起的一種實時、準確高效的交通綜合管理和控制系統。

在智能交通控制中交通信息的采集尤為重要,交通數據采集是指利用各種技術手段對整個交通領域所要求的動態和靜態交通信息進行獲取的過程。由于靜態信息是相對固定的,在一定的時期具有一定的穩定性,因此,全面、可靠地采集動態交通信息成為交通管理與決策從而對交通流量進行自動化控制的關鍵。

一、現有交通信息采集方式及特點

現有交通信息采集方式主要包括如下四方面:

1、攝像監測技術是目前較常用的交通信息采集技術。可提供可視圖像;為交通管理提供實時信息;只用單臺攝像機和控制器就可檢測多個車道。缺點是大型車輛可能遮擋隨行的小型車輛,使信息可靠度相對降低;易造成檢測誤差等。

2、線圈地下采集技術優點是技術已經成熟、易于掌握;計數非常精確。 缺點是安裝過程對可靠性和壽命影響較大;修理或安裝時會中斷交通并且會影響路面壽命;易被重型車輛、路面修理等損壞。

3、雷達定位系統技術的特點是數據采集非常方便,而且能夠提供準確的交通數據信息,可全天候工作。缺點是成本高,而且受功率的影響,可能會產生錯誤信息。

4、微波檢測技術可以提供公路實時信息,還有多車道的車流量、道路使用率和車型等信息;具有技術先進、成本低和可靠度高等特點。

二、RFID技術的特點

RFID具有精度高,適應環境能力強、抗干擾、操作快捷等優點。射頻卡的最大特點在于非接觸,不易損壞,不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境。射頻卡讀寫器可識別高速物體、近距離及遠距離的物體、并可同時識別多個無線射頻識別卡等。

三、RFID與現有交通數據采集方式比較

與傳統的交通數據采集方式相比較,RFID智能交通監管技術具有優勢。利用RFID可以實現車輛的實時跟蹤將采集的交通數據通過網絡傳輸到交通控制中心,通過控制中心匯總分析后在各個路段向司機報告交通情況,并利用電子地圖實時顯示交通情況從而緩解交通。通過實時跟蹤,還可以自動查處違章車輛,記錄違章情況。采用超高頻射頻識別技術實現交通數據的采集可以對交通流量進行實時、準確、高效的自動化控制。

四、RFID在交通監管中的應用

射頻識別交通數據采集系統主要是由閱讀器(reader)和應答器(Transponder,也稱為電子標簽)等組成。RFID智能交通管理的工作原理很簡單,交通數據采集的過程如下:閱讀器與應答器通過電磁波進行能量傳遞和數據通訊。在系統工作過程中,讀卡器首先通過天線發送加密數據載波信號到RFID汽車標簽,標簽的發射天線工作區域被激活,同時將加密的載有目標識別碼的高頻加密載波信號采用某種調制方式經卡內高頻發射模塊發射出去,接收天線接收到射頻卡發來的載波信號,經讀卡器接收處理后,提取出目標識別碼送至計算機,完成預設的系統功能和自動識別,從而實現交通的自動化管理。

4結束語

利用RFID技術能夠獲得持續不斷的交通流量數據,并且能直接反映實際交通流,利用RFID可以實現車輛的實時跟蹤,將采集的交通數據進行實時處理自動調節交通流量。這項技術的應用使得在不影響交通流的情況下實時采集交通數據成為可能,進而實現交通自動化控制,促進交通狀況的改善。無線射頻識別交通監管技術將成為實時交通信息采集未來發展趨勢。

【參考文獻】

[1] 儲浩,楊曉光. 交通移動采集技術及其使用性分析.ITS通訊,2006,3

[2] 張益強,鄭銘,張其善. 遠距離無源射頻識別技術.遙測遙控,2004,7

作者簡介:

李彥林 (1974--),男,助教,研究方向:自動控制技術及嵌入式系統的研究及應用