• 基于無源RFID技術的非機動車治理方案

    2020-04-11 09:38:34 來源:中國智能交通協會 評論:
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    無源RFID技術具有遠距離、非接觸、全天候、定向精準識讀的特點,可識別非機動車車輛身份及判別車輛違章行為,可以實現“可信”,但看不到違章的影像,如輔以攝像機視頻抓拍錄像,可實現“可視”,能夠成為涉車違章的憑證。大華股份創新性地將兩種技術有機結合,在后端運用了云計算、大數據等先進技術,推出了無源RFID技術非機動車治理方案,可滿足城市級海量電動車登記管理及違章管控應用的需求。
      一、技術原理
      采用無源RFID技術的非機動車電子標識,又稱非機動車電子車牌,是非機動車數字身份的信息化載體,存儲有非機動車車輛號牌、生產廠家、車身顏色、車架號、電機號等非機動車唯一身份信息,并可根據客戶需求靈活寫入其他信息。系統采用超高頻無源射頻識別技術(920mHz-920mHz),通過路面基站對貼裝于電動車尾部的電子車牌的非接觸、遠距離、精準識讀,可判別車輛身份及違章行為,輔以視頻錄像取證,系統兼容公安部汽車電子標識標準,可復用于公安部汽車電子標識讀寫基站(見圖1)。image.png

    圖1 非機動車電子標識技術原理

      二、系統組成
      無源RFID非機動車治理系統由以下五部分構成:
      1.電子車牌標簽
      非機動車電子標識標簽(見圖2)由內置天線、芯片組成,無須電池供電,壽命長,工作在920mHz-925mHz頻段,與傳統號牌一體化設計,采用國家標準。

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    圖2 電子車牌標簽

      2.天線
      天線將讀寫器發出的信號以電磁波形式輻射出去,或者將電磁波轉化為讀寫器的輸入信號。
      3.讀寫器
      讀寫器對靜態和動態的標簽有識別能力,可實現非機動車電子標識的識別和信息采集、過濾、存儲、上傳等基本功能。射頻視頻一體化讀寫器融合了攝像機,在識別RFID車輛信息的同時還可抓拍照片,實現違章過程的完整記錄。
      4.業務應用系統
      對前端設備的接入實現統一管理,對非機動車過車數據記錄存儲,對逆行、占用機動車道、闖紅燈等交通行為進行識別及提醒,還具有車輛防盜、手持巡檢,電動車入戶告警等功能。
      三、相關產品
      1、非機動車電子標識標簽
      ·國標標簽支持:空口協議符合GB/T29768-2013,920mHZ~925mHZ無源標簽
      ·產品穩定可靠:抗干擾、防靜電、高低溫環境適應壽命長。反復擦寫10萬次以上,數據保持時間10年以上。
      ·國密算法安全等級高:國密SM7算法支持,符合國密通訊加密流程及雙向認證流程,保證數據安全與穩定。
      ·一體化設計:傳統車牌與電子車牌標簽采用一體化設計,美觀、防偽、防盜用、防借用、防拆卸。
      ·標簽樣式按需定制:標簽規格樣式可根據客戶需求定制
      2、射頻視頻一體化讀寫器
      ·射頻視頻融合:集圖片卡口、非機動車+機動車電子標識識別與于一體,既可讀標簽,也可抓拍違章照片。
      ·國標支持:空口協議符合GB/T29768-2013,920mHZ~925mHZ,可擴展支持公安部汽車電子標識標準規范。
      ·集成深度學習算法:支持機動車、行人、非機動車檢測,支持非機動車不戴頭盔、遮陽傘、非法載人、車型車身顏色識別。
      ·識讀距離遠: 4個通道高速輪巡天線,輸出功率可調,識讀距離可調,配套天線應用。
      ·組網方便:具有Wi-Fi、GPRS、3G、4G通訊功能,節省組網施工成本(見圖7)。

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    圖7 射頻視頻一體化讀寫器

      3、非機動車電子標識綜合管控一體機
      ·集約化設計,軟硬一體化,基于 Linux,服務按需運行。
      ·支持單基、雙基讀寫器接入,支持視頻、圖片實時預覽。
      ·支持分布式部署及負載均衡。
      ·支持平臺 SDK開發包。
      ·支持 GIS 地圖,包括讀寫器狀態顯示、非機動車違章行為識別提醒功能、車輛實時及歷史軌跡監控等。
      ·支持設備運維,包括設備參數管理、車輛白名單管理、設備運行日志管理、標簽日志管理、批量操作(參數導入導出、校時、重啟)等(見圖8)。

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    圖8 非機動車電子標識綜合管控一體機

      四  場景應用
      1.闖紅燈場景
      不同于傳統方案的防盜應用,利用無源RFID可精準識別闖紅燈車輛身份及闖紅燈行為,并可利用攝像機輔助抓拍,形成完整的闖紅燈證據鏈。通過路口大屏警示提醒駕駛人遵守交通規則,培養良好的交通出行習慣,并可與個人征信掛鉤實現聯合懲戒以及扣車罰款等(見圖3)。

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    圖3 闖紅燈場景

      2.占用機動車道場景
      占用機動車道也是常見的非機動車違章行為,可以通過在機動車道部署基站天線,利用無源RFID定向識別的特點,識別非機車占用機動車道的行為,并可利用攝像機輔助抓拍,形成完整的占用機動車的證據鏈(見圖4)。

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    圖4 占用機動車道場景

      3.逆向行駛場景
      基于無源RFID面對面才能讀取標簽信息的特點,單天線即可識別車輛身份及逆向行駛行為,可輔助攝像機抓拍和錄像(見圖5)。

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    圖5 逆向行駛場景

      4.違反禁令標志(上橋入隧)場景
      在高架、隧道等非機動車禁區入口部署基站天線,當貼裝電子標識的非機動車經過時,基站天線讀取到進入禁區的違規車輛身份信息并判定車輛闖入禁區,可輔助選擇攝像機抓拍和錄像(見圖6)。

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    圖6 違反禁令標志(上橋入隧)場景

      5.便民尋車場景
      通過RFID讀寫器,構成點線面互為交織的防控網絡,對于可疑布控車輛可進行軌跡追蹤,視頻點播。民警可通過手持設備現場查驗真實車輛信息,拍照上傳現場情況,便于找尋丟失車輛。
      6.小區入戶充電場景
      在單元樓入口位置布設基站天線,當貼裝有電子標識的非機動車違反規定入戶時,基站天線可報警并語音提醒,有效管控非機動車入戶充電、占用消防通道的行為。
      五、技術優勢與亮點
      1.精準定向,可識別多種違章行為,深度學習視頻算法實現精準圖片關聯
    利用無源RFID天線與標簽面對面讀取的特性,可定向識別違章行為(闖紅燈、占用機動車道、上橋入隧、逆行),可提醒群眾遵守交通規則;利用深度學習視頻算法,取證時可準確關聯區分車輛照片及錄像。
      2.基于公安部標準體系,系統兼容開放性強
      采用統一標準,避免因技術標準體系不統一導致的多廠家系統無法融合的問題,并可無縫接入交管信號系統、智能卡口系統。
      3.基于公安部標準體系,讀寫基站可與汽車電子標識系統復用
      該系統的讀寫器基站可復用于汽車電子標識基站,實現一機多用,建成機動車+非機動車全類型車輛管理的系統,可解決重復建設問題。
      4.國產芯片,自主可控
      電子車牌采用國產芯片,技術自主可控,確保國家信息安全,打破國外封鎖和技術壁壘。
      5.無源免維護,壽命長
      標簽無須電池供電,因此有較長的使用壽命(10年以上),免維護,減少運維成本。
      六、治理方案在電動自行車違章中的應用
      電動自行車作為城市交通的“最后一公里”, 具有輕便省力、節能環保、價格低廉的特點,已成為人們使用的重要代步工具。隨著電動自行車的普及,駕駛人交通規則意識相對薄弱,闖紅燈、占用機動車道、逆行等違章日趨嚴重。電動自行車違章引起的社會問題受到了國家及地方政府的高度重視,公安部、工信部、市場監督總局以及地方政府相繼出臺相關政策,對電動自行車違章進行集中治理。
      利用科技手段治理電動車違章情況,主要有視頻識別、NB-IoT(窄帶物聯網技術)、有源RFID等方式。由于電動自行車有團簇性出行的特點,牌照全國不統一,牌照小,給視頻識別帶來了較大難度,當前識別率不高,且人臉識別技術應用同樣面臨光線不足、遮擋的問題,單獨依靠視頻很難判定車輛身份及交通違章行為。NB-IoT(窄帶物聯網技術)、有源RFID技術從場景應用上來講,主要以治安防盜為主,對提高破案率、降低盜搶案件發生率起到了積極作用,但無法解決道路交通安全管控的訴求。如何有效降低事故發生率,減少闖紅燈、逆行、占用機動車道等不文明行為,亟需新的技術方案。基于RFID技術的非機動車違章治理方案可以有效解決這一難題,并在實際運用中取得了很好的效果。
      1、通過在城市重要區域的路口、路段布設基站設備,形成RFID+視頻多維感知的立體化交管網絡,可有效識別車輛違章行為,通過大屏短信提醒駕駛員,起到警示教育的作用,從而減少電動自行車的交通違法行為。
      2、以治理方案為主要技術手段,通過路口大屏曝光警示、納入個人不良征信、罰款扣車等多種教育懲戒方式,逐步形成電動自行車駕駛人路權意識,遵守交通規則的習慣,使城市交通安全、有序、暢通,促進城市文明形象的提升。
      3、利用科技手段對非機動車的各類違章行為進行不間斷、實時的識別和記錄,并可與汽車電子標識系統復用,實現從傳統人工執法到非現場24小時執法轉變,從粗放式管理向精細化管理轉變,從短期成效到長效機制轉變,真正實現向科技要警力,提升城市交通治理水平,減少交通事故的目標。
      4、江陰地處中國經濟最發達的長三角地區幾何中心, 北枕長江,南臨太湖,是宜工宜商宜居宜游的濱江港口城市和交通樞紐城市。江陰電動車保有量大,然而電動自行車交通死亡事故總體呈上升態勢。江陰交警在重要交通路口,試點安裝部署了無源RFID非機動車管控系統,治理非機動車闖紅燈、逆行、占用機動車道、闖入禁區等違章行為,成效顯著。
    利用無源RFID技術解決了電動車電子身份和違章行為識別的問題,起到減少電動車交通事故,增強市民交通安全意識,培養綠色文明出行習慣的作用,讓道路交通更安全,讓城市更文明。

    本文來源:浙江大華技術股份有限公司


  • 關鍵字: RFID 非機動車治理
  •    責任編輯:劉艷
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