基于RFID技术的江苏省机动车网络监管系统建设方案研究

【摘要】针对车辆排放流动性特征，研究基于RFID技术下江苏省机动车网络监管系统搭建，通过RFID技术对机动车尾气排放检测、车辆维修、车辆路检路查、环保限行方面，对检测机构的检测行为、环保标志电子卡管理、车辆淘汰报废、定期不定期检测、强制维护等污染防治的各个环节进行管理，提高监督质量、执法效率、服务水平，并在全省范围建立环保限行区，通过环保标志电子卡对黄标车在中心城区开展信息化限行措施，实现RFID环保电子卡减排联动、机动车排气污染区域联防联控，同时亦可实现治污与治堵并举。

【关键词】RFID；机动车；网络监管；系统；研究

近年来，包括江苏省在内的长三角地区已成为全国灰霾污染严重地区之一，日益严重的城市环境问题给当前环保工作提出了新的挑战。机动车作为一种移动源，不同于工业污染固定源，其排放具有流动性且涉及范围较广。在特定的区域内对车辆的管理已经远远不能满足当前大气污染联防联控的监管需求，必须利用先进的计算机物联网技术实现对车辆的跟踪、监控和管理。当前，应用较广的车辆身份信息获取方法主要包括基于视频监控车牌图像识别的方法、基于DSRC（Dedicated Short Range Communication專用短程通信）的方法和基于RFID（Radio Frequency Identification射频识别）电子标签的方法。视频监控车牌图像识别的方法易受环境如天气、照明等因素影响，正确率较难达到很高。基于DSRC的车辆身份识别方法目前主要用于高速公路不停车收费系统中，其主要优点是身份识别率接近lOO%，可全天候工作。但由于其设计目的是用于短距离通信，所以该技术常用于某一车道上车辆的身份识别，而不适于某一范围（如交通路口）内所有车辆的身份识别[1]。基于RFID电子标签的方法采用RFID电子标签作为识别手段，除具备DSRC的优势外，还具有设备成本低、通信距离远的优势，更适合用于全省车辆的监控。通过RFID技术对机动车尾气排放检测、车辆维修、车辆路检路查、环保限行、车辆淘汰报废等污染防治的各个环节进行管理，能够大大提高监督质量、执法效率和服务水平。

1.系统建设目标

以建立全省机动车排气综合监管体系为目的，以环保电子卡为依托，以限行区建设为手段，深化和拓展江苏省机动车环保物联网应用研究，构建覆盖全省的高污染车辆联防联控平台，整合机动车排气检测、车辆维修、环保限行、路检路查移动执法等功能，提升环保监管水平，对车辆在全省范围内实施联防联控，同时解决交通拥堵，提升治安水平，实现低碳环保。

1.1 在车辆定期检验管理中，实现“一车一卡”，在上线检测前读取贴在车辆上的电子标签，实时获取电子卡中车辆信息，检测后将检测结果的写入电子卡中，并同步更新到后台数据库中。

1.2 在车辆不定期检验中，利用手持PDA（Personal Digital Assistant）设备实现机动车路检路查信息、违规信息的录入，实时将车辆违规信息保存至电子标签中，并通过3G网络将数据传输至监管中心，提高移动执法能力。

1.3 在车辆维修管理中，可在维修单位实现即查即得车辆检测的所有信息，让维修单位第一时间了解车辆排放状况，同时将维修单位的信息写入，确保车辆经过了规范的维护和保养，为车辆的检测和维修提供及时、准确的信息。

通过环保检验、维护及路检三个环节，构建车辆排放的闭环控制结构。

2.系统逻辑架构

整个系统架构分为三层，分别是前端感知层、网络传输层、信息应用层，逻辑架构详见图1所示。

（1）前端感知层涉及业务包括机动车排气检测、车辆维护与保养、车辆路检路查、高排放车辆限行；感知设备涉及到视频设备、RFID设备、手持设备、尾气排放检测设备、地感线圈等，视频设备实现车牌自动识别、车辆检测拍照录像，RFID设备实现RFID电子卡识别与数据读写，手持设备实现二维码识别、路检路查移动执法及环保标志电子卡识别与读写。

（2）网络传输层分别包括有线网络和无线网络（GPRS、3G、WLAN），检测站、电子卡发放点地市或省的网络传输采用有线网络，路检路查、移动监测车辆、环保限行可采用无线网络进行数据传输。

（3）信息应用层为业务界面展现及业务处理操作，通过信息传输网络将采集到的信息汇总到地市、省环保部门，最终为省及各城市环保部门提供相应的应用监控服务。

3.系统建设内容

3.1 机动车强制检验监管系统

开发应用于环保管理的机动车电子标志。标志包含车牌号、车辆颜色、车辆类型、标志类别、排放标准、车主联系方式等车辆所有信息的唯一识别码，与汽车形成唯一对应关系，代替原有的常规纸质环保标志。新车上牌后直接领取写入完整数据的电子标志；在用车经尾气检测合格后领取更新数据的电子标志[2]。

3.2 机动车强制维护监管系统

（1）检测维修控制功能

车辆在线上检测时，如果一次检测未通过，可以进行复检（复检仅一次），若复检不合格，需到维修企业进行强制维护。车辆在二次复检报检时，需从中心系统确认车辆是否有维修记录，如果没有任何维修记录或维修不合格，则不允许车辆进行复检报检登记。如果有维修记录，且维修合格后，则允许进行报检。

（2）维修数据实时写入RFID电子卡

在车辆维修过程管理中应用RFID技术，读取环保定期检测数据进行有针对性的维修，维修竣工后，由维修企业将维修部件、维修费用及竣工情况等信息写入RFID电子卡维修数据分区中。

3.3 氮氧化物排放量减排核算

建立省、市联网的省机动车氮氧化物减排监管系统：按月统计新车注册、转入、转出及注销，在用车环保检验、环保标志核发、油品升级、维修治理、报废拆解、黄标车淘汰和市场监管等数据。依据国家“十二五”主要污染物总量减排核算细则（机动车部分），动态分析机动车氮氧化物新增、削减以及与之相关的车辆注册、转入、转出、注销、淘汰、检验、维修、油品、市场等管理减排信息。每月出具机动车氮氧化物削减报告，定期发布本辖区机动车排气污染防治状况公告。初步建立资源共享的全省机动车环保管理物联网，为各级政府及相关部门预防和削减机动车氮氧化物减排提供科学决策依据。

3.4 省级机动车数据认证与数据交换系统

在RFID电子卡发放点，当发放电子卡时，需与电子卡数据中心进行电子卡有效性认证，认证通过后方可进行电子卡的发放以及电子卡信息的写入，同时系统接受电子卡发放点数据上报、地市数据的上报。

能够接收已联网地市的机动车检测数据上传上报，通过开放通用接口，能对已经联网的地市联网系统进行数据交换功能，实现与各地现有监管系统的集成。

能够接收未联网地市机动车检验机构车辆数据、车辆检测数据的采集。根据管理的需要，系统在检测站内实现数据的采集，再通过数据交换平台逐级上报至各地市监管中心，各地市监管中心再上传至省级监管中心。

3.5 环保道路限行控制系统

区域限行是通过在重要道路和路口安装部署固定监测点位，包括压感线圈、RFID解读器及配套天线、照/摄像机、前置工控机、通讯网络，对通过的机动车进行实时扫描和读取信息，对尾气排放超标车辆与交通、公安部门进行联动处置。通过设有RFID发射天线对过过往汽车进行监控，一旦发现黄标车或无标车通行，通过监控系统发出报警，并通知前方路段交警进行拦截，或通知驾驶人离开区域。

3.6 道路检路查移动执法系统

利用手持PDA（Personal Digital Assistant个人数字助理）设备实现机动车路检路查信息、违规信息的录入，及RFID电子标签数据的读写，实时将车辆违规信息保存至电子标签中，并通过3G网络将数据传输至监管中心。具体过程为：：车辆停车检查，由工作人员通过移动终端设备采集车辆RFID卡信息；根据采集到的车辆和标志核发信息，验证查询标签的有效性及判断是否为黄标车；在移动终端屏幕上提供告警内容显示以及人工处理指导，将违规信息錄入到系统中，并写入RFID电子标签及上传到监管中心。

3.7 机动车污染防治对外发布

通过系统对外发布功能向公众发布举报投诉处理情况，提供公众网上投诉渠道，市民可以通过该渠道举报检测站的作弊违规行为、工作人员的违规行为。面向所有公众发布各种机动车管理相关的各项政策法规以及与环保相关的各种信息、新闻；面向机动车车主，提供查询其车辆相关信息的查询功能，可查询内容至少应包括车辆的定期检测信息、排放违规信息（路检排放违规）、定期检测通知、近期维修信息、处罚通知等；发布关于检测站和维修站的恶意作弊、违规信息和处罚情况通报，维护广大车主的权益。

综上所述，搭建基于RFID技术的江苏省机动车网络监管系统，能够充分利用物联网技术和云计算思想使环保标志电子卡在机动车排气检测、车辆维修、环保限行、路检路查移动执法等管理方面进一步深化，构建全省范围内机动车排放的闭环控制系统，使机动车监管工作迈上一个全新的台阶。

参考文献

[1]赵泰洋，郭成安，金明录.一种基于RFID原理的交通信息获取系统与车辆定位方法[J].电子与信息学报，2010， 32（11）：76-81.

[2]袁洁，张世达.以电子环保标志为载体构建机动车污染控制物联网体系[J].环境监控与预警，2011，3（1）：54-56.

作者简介：周俐峻（1980—），女，江苏南京人，工程师，研究方向：机动车排放检验与监管。