机动车查验OBD数据平台监测管理系统的设计与开发

文图｜赵永臣 张志旺 王耀华

车辆识别号码（Vehicle Identification Number, VIN）也称车架号码，由17位字母及数字组成，是识别车辆唯一性的重要信息，通过该号码可以识别出车辆的生产地、制造厂家、车辆型号、生产年份、发动机型号等信息。根据国家标准《机动车运行安全技术条件》（GB 7258-2017）的规定，车上重要部件如发动机、变速器、车身电子稳定系统等都要求打刻VIN或粘贴VIN条码，同时具备发动机电子控制单元（Electronic Control Unit, ECU）的车辆应储存可被读取的 VIN信息。VIN在车辆安全管理工作中一直发挥着重要作用，广泛应用于车辆销售、查验、维修、缺陷产品召回等环节。但近年来，VIN伪造问题越来越严重，不法分子通过打磨重新打刻、刷写软件改变ECU等方式篡改车辆原有的VIN信息，企图使不合规车辆获得合法身份，这些车辆一旦上路将严重影响道路交通安全。为进一步加强车辆管理工作，各地车管所积极推进应用车载诊断系统（On Board Diagnostics,OBD），通过与ECU通讯，获取车辆VIN电子码信息。在此基础上，本文设计了一种机动车查验OBD数据平台监测管理系统，可通过拍照采集VIN，并快速比对、确认车辆VIN是否被违法篡改，能够有效预防和打击盗抢、套牌、抢注、走私、拼装、组装等涉车违法行为。

一、机动车OBD系统简介

OBD系统由汽车故障诊断系统延伸而来，通过在线接入汽车电脑接口，可以记录车辆发动机、排放后处理装置、有关故障代码等信息，快速地判断出车辆发生故障的位置并给出合适的车辆维修方案，从而降低维修的时间成本。在该系统中，故障管理模块是核心模块，负责将诊断的故障信息进行融合，生成故障所对应的代码和冻结帧信息。最关键的是，通过OBD读取的VIN等一系列车载信息，可以快速对车辆的唯一性进行判定。

目前，2007年后出厂的汽车都装配有标准的16针OBD诊断接口，大部分车型的接口位置在仪表盘左下方或方向盘右下方，能够以射频蓝牙形式或数据线方式与OBD读取设备通信。常见的OBD位置如图1所示：1号位——自动挡车辆在左脚位置上方、手动挡车辆在离合器踏板上方；2号位——制动踏板上方；3号位——油门踏板上方；4号位——换挡杆前方的烟灰缸下方（部分车型可能要先取出烟灰缸）；5号位——车辆副驾驶位储物箱下方；6号位——中央扶手箱附近。

图1 常见的车辆OBD诊断接口位置

核验登记注册车辆信息是检验VIN前的一个关键步骤。在国产汽车中，每一个制造厂家都有不同的车系，每一种车系都有不同的型号。这些构成了汽车整车型号信息，由汽车制造厂家依照国家标准《汽车产品型号编制规则》（GB 9417-88）对其进行编号表示，并在车辆标牌上印制后固定在车身不易损坏的显著位置。汽车产品基本型号由4至5位数字和2位或3位汉语拼音字母组成，示意图如图2所示，包括以下六个方面信息：企业名称代号、车辆类型代号、主参数代号、产品序号、专用汽车分类代号、企业自定代号。

图2 国产汽车产品型号（整车型号）编码规则

二、VIN采集系统

汽车的VIN一般有三种存在形式：第一种是VIN标牌，通常固定在前风挡玻璃下方（左侧或右侧），以便查看；第二种是在车辆标牌上打刻，车辆标牌一般置于车辆前部易于观察的地方，其主要包括厂牌、型号、发动机功率、总质量、载质量或载客人数、出厂编号、出厂日期及厂名等；第三种是车架号，通常选择在不易变形损坏且便于观察的车体坚固位置进行打刻。不同的汽车制造厂商采用的VIN的字号、字形、间距等字符形态特征存在一定的差异，且车辆应至少有一个VIN直接打刻在车架能防止锈蚀、磨损的部位上（无车架的车辆为车身主要承载且不能拆卸的部件）。VIN由17位字母和数字组成，这些字符包括三个部分，分别是世界制造厂识别代号（World Manufacturer Identifier,WMI）、车辆说明部分（Vehicle Descriptor Section,VSD）和车辆指示部分（Vehicle Identifier Section,VIS）。如图3所示，第一部分 (1-3位)表示车辆制造厂的唯一标示；第二部分 (4-9位)表示车型、发动机类型、安全保护装置类型、车型系列代号和检验位；第三部分 (10-17位)则表示生产年代码、总厂代号和生产序列号。

图3 VIN结构示意图

（一）VIN智能采集App

VIN智能采集App主要用于车辆查检验过程中对车辆VIN进行拍照采集和一比一还原（见图4），可以拍摄VIN的可见光图像和对应用于3D重建的红外图像等深度信息。一比一还原，即对拍照采集的信息进行处理，得到实际大小、笔画、颜色等特征与实际VIN一致的可打印图片，实现机动车VIN信息完整电子化，并用于后续机动车存档、转籍、过户等其他业务。

图4 主界面-拍摄和处理结果截图

VIN智能采集App在使用时，由公安交管部门机动车查验终端App唤醒，亦可直接点击图标进行启动，完成拍摄VIN照片并一比一还原处理后，提交还原图给机动车查验终端App，最终将数据传输至查验监管系统。

（二）整体网络架构

VIN数码拓印智能系统部署于查验专网中，其中前端VIN智能采集App安装于查验PDA中，使用进程间通信与公安交管部门机动车查验App进行数据交互，获取待比对VIN公告原始数据的同时，也将识别还原的车辆VIN码结果写入查验App中，部署在专网的后端视觉分析服务程序与前端VIN智能采集App进行数据交互，实现后台对前端采集的VIN图像进行高精度一比一自动识别比对还原，并提供数据存储与展示。整体网络架构如图5所示。

图5 整体网络架构图

三、机动车查验OBD数据平台监测管理系统

（一）主要操作流程

机动车查验OBD数据平台监测管理系统贯穿于整个机动车查验、机动车检验、4S店、车架号新打刻机构、二手车销售机构等各个环节中。在机动车查验环节，通过OBD采集工具，对VIN进行电子化采集；在机动车检验机构，可在车辆外观检验时进行采集；车辆重新打刻车架号后，再次采集车辆VIN；在4S店、二手车销售环节，对销售出去的车辆同样进行VIN采集。通过每次采集时记录采集时间及办理业务类型，即对同一辆车形成一个VIN数据库。

如图6所示，点击智能读取，系统提示读取车辆OBD信息，自动进行一致性比对，并返回车辆VIN判定结果信息。点击历史读取记录，可查看历史读取的OBD信息。

图6 车辆信息查询系统界面

根据界面提示可清楚查看历史读取记录，也可以复制历史读取记录到剪切板，便于用户记录OBD检测信息，具体如图7所示。

图7 历史读取记录界面

（二）比对功能

在通过OBD读取VIN时，自动读取全车VIN，判定一致性并上传后台。若车辆VIN一致则自动回传，不一致则提供弹出页面供人工审核，如图8所示。

图8 车辆信息读取界面

（三）人工核对查询

在机动车查验终端、机动车外检终端或警务通终端安装App软件，通过公安网电脑、专网电脑、互联网电脑页面访问，经过身份认证进入系统，使用车辆信息查询全车VIN，用于人工核对，如图9所示。

图9 人工核对界面

（四）延伸功能

若在车辆报废业务中读取VIN时发现重复信息，系统重点预警，防止不法分子利用报废车辆VIN再次办理业务，防范违法现象的发生。

四、系统部署应用

在交警总队公安网内部署数据存储服务器，用于存放各地电子VIN数据。对于查验专网采集的，在专网中上传服务器，通过安全数据边界，将采集到的车架号中转至公安网内，并上传至总队存储服务器；部署在互联网中的采集前端，在互联网中完成电子VIN的采集，通过单向“数据摆渡”安全接入平台，将4S店、二手车交易市场出售的车辆电子VIN单向传输至公安网内。

通过总队集中收集数据，全省数据共享，可以实现省内车辆在不同地市办理业务时，对车辆的电子VIN进行比对，便于精准管理，遏制盗抢、拼装、非法改装等涉车违法行为。目前，该系统已在河北省廊坊市试点应用，协助警方侦破了多起车辆VIN违法篡改案件，有效支持了一线查验工作。