遠(yuǎn)距離RFID技術(shù)在公交領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用[2]
遠(yuǎn)距離RFID在公交領(lǐng)域的應(yīng)用
應(yīng)用一:公交車輛跟蹤系統(tǒng)
針對(duì)我國(guó)城市交通智能化的需求,以及現(xiàn)有的GPS衛(wèi)星定位依賴國(guó)外衛(wèi)星信號(hào)且較為昂貴的現(xiàn)狀,都識(shí)數(shù)據(jù)開發(fā)了應(yīng)用遠(yuǎn)距離無線射頻技術(shù)的公交車輛定位及數(shù)據(jù)采集通用平臺(tái)。只需較少的投資,就能大幅提高公交企業(yè)的管理和運(yùn)營(yíng)效率,具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
RFID技術(shù)的無線識(shí)別功能運(yùn)用到公交車輛的跟蹤上,可以采集道路交通中公交車輛位置信息,也可有效的獲取交通流量等其他交通數(shù)據(jù)。它是由信息采集網(wǎng)絡(luò)、標(biāo)識(shí)裝置(標(biāo)識(shí)卡)以及指揮中心組成。信息采集網(wǎng)絡(luò)是由策略性分布在陸地交通系統(tǒng)中重要交通監(jiān)測(cè)部位的信息采集點(diǎn)構(gòu)成的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)信息采集點(diǎn)安裝一個(gè)射頻信號(hào)識(shí)別器及通訊單元。這些識(shí)別器及通訊單元安裝在現(xiàn)有的交通附屬設(shè)施上(比如紅綠燈、路燈、車站、路牌、交通標(biāo)志及指示牌等等)以減少施工成本。各采集點(diǎn)通過有線或無線數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)與指揮中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接。其中的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)可以是有線通訊網(wǎng)、無線專用網(wǎng),也可以利用移動(dòng)通信的GSM網(wǎng)或GPRS互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。標(biāo)識(shí)卡作為標(biāo)識(shí)裝置安裝在入網(wǎng)公交車輛上,每張標(biāo)識(shí)卡具有唯一性的電子識(shí)別特征(識(shí)別碼),以滿足識(shí)別的要求。
系統(tǒng)的原理是由安裝在已知地點(diǎn)的識(shí)別裝置通過無線讀取數(shù)據(jù)的方式對(duì)經(jīng)過該地點(diǎn)的車輛所配備的標(biāo)識(shí)裝置進(jìn)行識(shí)別,由分布在不同地點(diǎn)的識(shí)別裝置構(gòu)成數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò),通過計(jì)算機(jī)的分析處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)中的公交車輛進(jìn)行識(shí)別定位。
當(dāng)采集點(diǎn)的分布達(dá)到一定的密度時(shí),采集網(wǎng)絡(luò)可以有效的覆蓋一定區(qū)域內(nèi)的交通道路。通過對(duì)持卡車輛在不同時(shí)刻通過不同采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)的分析,就可以掌握車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度和最近位置。
指揮中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接受信息采集網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析處理。同時(shí)也管理有關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)并運(yùn)行應(yīng)用軟件,擔(dān)負(fù)相應(yīng)的指揮、通訊的任務(wù)。
對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析,還可以獲得車輛平均速度、交通流速等其他有關(guān)交通信息,為智能化交通管理提供支持。同時(shí)也為政府交通管理部門對(duì)道路交通的規(guī)劃提供參考。
如上圖所示,當(dāng)公交車輛駛進(jìn)車站時(shí),車載標(biāo)簽向固定在車站的讀卡器發(fā)送信號(hào)。此時(shí),讀卡器通過廣域網(wǎng)將車輛信息發(fā)送至每條線路的調(diào)度室,市級(jí)行政機(jī)關(guān)的交通管理部門通過對(duì)各調(diào)度室信息的收集來監(jiān)控市內(nèi)公交線路的整體運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。
公交車的特點(diǎn)是站點(diǎn)和行駛線路基本固定,遠(yuǎn)距離RFID識(shí)別技術(shù)恰好可以利用公交的這一特性布設(shè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。而目前城市中一個(gè)公交站點(diǎn)往往同時(shí)為幾條線路共用,因此,安裝在一個(gè)站點(diǎn)的識(shí)別裝置可以為幾條線路服務(wù),這就大大降低了設(shè)備成本。
RFID公交車輛跟蹤系統(tǒng)的應(yīng)用功能:
公交調(diào)度管理
可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控掌握整條線路所有在途車輛的運(yùn)營(yíng)情況,并及時(shí)迅速地針對(duì)不同的突發(fā)狀況作出反應(yīng),從而保證了公交服務(wù)的穩(wěn)定性。當(dāng)公交車輛遇到堵車情況時(shí),調(diào)度管理中心可通過聯(lián)網(wǎng)電腦及時(shí)得知情況,并通過網(wǎng)絡(luò)定位迅速判斷出車輛所在的路段,在盡可能短的反應(yīng)時(shí)間內(nèi),將相關(guān)路況信息提供給之后會(huì)經(jīng)過該路段的其他車次,還可及時(shí)采取相應(yīng)的調(diào)度措施。體現(xiàn)這一優(yōu)勢(shì)的基本點(diǎn)在于,通過遠(yuǎn)程跟蹤保證調(diào)度方及時(shí)得知公交線路的運(yùn)營(yíng)情況,獲得比較充足的反應(yīng)時(shí)間來應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況,從而更好地解決危機(jī),實(shí)現(xiàn)公交車輛的跟蹤監(jiān)控管理,并塑造良好的城市公交服務(wù)形象。
經(jīng)過一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期的數(shù)據(jù)積累,線路調(diào)度管理部門可獲得一組可靠的參考數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)了解不同季節(jié)、不同時(shí)間段以及工作日、雙休日、節(jié)假日的客流基本情況,從而實(shí)現(xiàn)合理化配置發(fā)車數(shù)量與間隔等各種因素,保障市民的出行方便,同時(shí)減少了公交公司的運(yùn)營(yíng)成本及員工的勞動(dòng)成本兩方面的支出,帶來盡可能大的整體收益。
城市交通規(guī)劃
通過對(duì)各個(gè)線路的數(shù)據(jù)收集,城市政府的交通管理部門工作人員便擁有了真正的可視化監(jiān)督管理工具,并且直觀、真實(shí)、可靠,能夠比較全面而客觀地反映出當(dāng)前城市公共交通存在的各種問題,從而促使其加大力度進(jìn)行維護(hù)和改善。無論是當(dāng)天實(shí)時(shí)的交通信息,還是一個(gè)階段積累后所獲得的歷史數(shù)據(jù),都可成為城市各條線路運(yùn)營(yíng)質(zhì)量評(píng)估的參考依據(jù)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于運(yùn)營(yíng)狀況不佳的,可及時(shí)加以整改,調(diào)整線路或停止運(yùn)行;對(duì)交通不方便的路段增加基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)或整修道路。此外,綜合各條線路的運(yùn)營(yíng)狀況,交通管理部門可以整體評(píng)估城市公共交通的現(xiàn)狀,為公共交通問題的進(jìn)一步發(fā)展與改善提供思路。
站點(diǎn)信息顯示
通過對(duì)公交車輛的識(shí)別定位和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的傳送,可以向乘客實(shí)時(shí)顯示該條公交線路的運(yùn)行情況以及下一趟車離到站的情況,使乘客有更多的“知情權(quán)”,等車做到心中有數(shù)。
公交車輛養(yǎng)護(hù)
通過對(duì)每輛車在一階段內(nèi)行駛的路程長(zhǎng)度和平均速度的統(tǒng)計(jì),管理者能夠合理安排行駛路程過長(zhǎng)的車輛進(jìn)行維修保養(yǎng),使交通工具資源得到最大效益的利用。
車輛信息采集發(fā)布
如果車載標(biāo)簽應(yīng)用到城市的除公交外的其他車輛,都識(shí)提供的此套系統(tǒng)不僅能夠?qū)δ骋痪唧w路段的車流量進(jìn)行信息采集和發(fā)布,還能對(duì)經(jīng)過的車輛的具體類別構(gòu)成進(jìn)行分析,從而為市民和相關(guān)部門提供更為詳盡的路況信息。
而現(xiàn)有的信息采集系統(tǒng)只能檢測(cè)到車輛經(jīng)過的數(shù)量,無法識(shí)別車輛類型。
公交車輛跟蹤平臺(tái)建成后,同時(shí)可以為其他社會(huì)車輛提供增值服務(wù),具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)槿刖W(wǎng)成本低,推廣容易,為其他車輛定位提供增值服務(wù)的潛力很大,平臺(tái)的綜合利用率和投資回報(bào)率都可以得到較大的提高。
應(yīng)用二:公交優(yōu)先信號(hào)燈的管理
今后五年內(nèi),我國(guó)將有越來越多的城市建成快速公交系統(tǒng)(BRT)??焖俟幌到y(tǒng)具有軌道交通大容量和快速服務(wù)的特征,又具有公共交通的靈活性和經(jīng)濟(jì)性,是適合中國(guó)城市的新型公共交通方式;尤其是尚未建立軌道交通系統(tǒng)的人口密集的大中型城市,加快發(fā)展BRT已成為首選之一。
公交優(yōu)先不僅是由于公交車載客量大,代表相對(duì)多數(shù)人利益,從道路使用率來看,公交車的使用效率要高很多,公交優(yōu)先可最大限度挖掘既有道路潛力,減少交通擁堵。
RFID公交系統(tǒng)的核心要素在于,不僅要使公交車輛擁有自己的專用道,更要保障公交車輛在路口享有的優(yōu)先通過權(quán),從而減少公交車通過信號(hào)燈的時(shí)間,提高公交車輛的通行效率。配有RFID識(shí)別設(shè)備的公交車,通過車載的遠(yuǎn)距離RFID標(biāo)識(shí)卡發(fā)射信號(hào),能讓交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)在車輛駛近路口時(shí)精確識(shí)別出車輛的身份及公交車的數(shù)量,并根據(jù)規(guī)則確定合理的綠燈開放時(shí)間,從而避免產(chǎn)生紅、綠燈頻繁切換的問題。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的規(guī)則程序,信號(hào)燈控制系統(tǒng)將自動(dòng)調(diào)整綠燈的開放時(shí)間及長(zhǎng)度。路口的識(shí)別設(shè)備組成的信息網(wǎng)絡(luò),可以提供車輛的位置信息,供調(diào)度、信息發(fā)布部門參考,為滿足公交車輛定位需求提供了GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)之外的一個(gè)具有較高性價(jià)比的技術(shù)方案。為快速公交、公交優(yōu)先政策的落實(shí)提供了有利的技術(shù)支持。
遠(yuǎn)距離RFID公交優(yōu)先信號(hào)燈管理系統(tǒng)可以準(zhǔn)確判斷來車身份,使綠燈在公交到達(dá)路口或到達(dá)路口后等候不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)開啟,從而保證公交車的優(yōu)先通過,又最小程度減輕對(duì)其他車輛的影響。而其他車輛,即使違章行駛在公交專用道上,也無法享受綠燈優(yōu)先開放的權(quán)利,為交管部門提供了很好的自動(dòng)化交通管理的手段。當(dāng)有國(guó)賓接待等特殊任務(wù)時(shí),只要配發(fā)了標(biāo)識(shí)卡,相關(guān)車輛也可以享受一路綠燈的便利。
應(yīng)用三:公交停車場(chǎng)、加油站的智能化管理
基于RFID的智能交通解決方案還有更多為實(shí)際應(yīng)用提供方便的增值服務(wù)。
公交車停車場(chǎng)出入口的讀卡設(shè)備可在每輛公交車進(jìn)出的同時(shí)自動(dòng)讀取相關(guān)信息,使停車場(chǎng)的管理人員能夠即時(shí)了解停車場(chǎng)整體的運(yùn)行情況、當(dāng)前容納的公交車數(shù)量的多少及進(jìn)出車輛的相關(guān)信息等。而在停車場(chǎng)內(nèi)部的幾塊停車區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置的讀卡設(shè)備更可通過讀到的數(shù)據(jù)判斷當(dāng)前該區(qū)域停車數(shù)量等,是停車場(chǎng)整體規(guī)劃管理的有效數(shù)據(jù)來源。
同樣,無線射頻識(shí)別技術(shù)還可為加油站實(shí)現(xiàn)公交車加油的規(guī)劃管理。當(dāng)公交車駛?cè)爰佑驼緯r(shí),加油站配置的讀卡設(shè)備可自動(dòng)識(shí)別公交車上標(biāo)識(shí)卡中的相關(guān)信息,從而將汽油費(fèi)用自動(dòng)從賬戶中扣除,并將加油的時(shí)間、數(shù)量等數(shù)據(jù)自動(dòng)更新存檔。
這樣的統(tǒng)一管理,不僅提高了公交車隊(duì)的管理、運(yùn)營(yíng)效率,而且也減少了因管理不到位而造成的疏漏、提高了整體質(zhì)量。
應(yīng)用四:車輛中途考勤管理
在目前的車隊(duì)考勤管理中,常見的實(shí)施辦法是讓車輛駕駛員或者票務(wù)人員在某中途站下車到中途考勤點(diǎn)打卡以記錄車輛到達(dá)該站點(diǎn)的時(shí)間。這樣的辦法不但因?yàn)槭止げ杉瘮?shù)據(jù)匯總、分析效率低,而且因?yàn)槭窃谕局锌记冢欢ǔ潭壬系⒄`了車輛正常行駛,也產(chǎn)生一些安全隱患。
當(dāng)攜帶車載標(biāo)簽的車輛經(jīng)過設(shè)有RFID識(shí)別設(shè)備的站點(diǎn),車輛上車載標(biāo)簽發(fā)送每一輛車輛對(duì)應(yīng)的唯一的標(biāo)識(shí)碼。車站上的識(shí)別設(shè)備將自動(dòng)記錄下此表示車輛唯一號(hào)碼的標(biāo)識(shí)碼和此刻的具體時(shí)間,通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到相應(yīng)的計(jì)算機(jī),有此計(jì)算機(jī)將這些保存至相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。
系統(tǒng)將按照上述原理自動(dòng)對(duì)每輛公交車輛進(jìn)行經(jīng)過相應(yīng)站點(diǎn)的時(shí)間考勤,并且能夠統(tǒng)計(jì)出車輛每天的運(yùn)行情況。這樣,當(dāng)天的考勤情況可以幫助車隊(duì)管理者及時(shí)了解整條線路的運(yùn)營(yíng)情況,調(diào)度車輛來提供高質(zhì)量整條線路乘運(yùn)服務(wù)。而一段時(shí)間的歷史數(shù)據(jù)積累有可以幫助管理者方便地對(duì)駕駛員進(jìn)行績(jī)效考評(píng)。通過都識(shí)數(shù)據(jù)此套系統(tǒng)來進(jìn)行考勤管理,避免了人為的誤差,大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,增加了準(zhǔn)確率。
值得注意的另外一點(diǎn)是,此例應(yīng)用中,車隊(duì)僅在需要考勤的站點(diǎn)上才設(shè)置RFID識(shí)別設(shè)備,例如起始站、終點(diǎn)站和途中個(gè)別特定的站點(diǎn),相對(duì)起前述應(yīng)用一提到的需要在所有站點(diǎn)都架設(shè)識(shí)別設(shè)備的跟蹤系統(tǒng),本方案的成本有較大幅度的降低。因此本方案與應(yīng)用一所述方案原理類似,但所需投入資源不同,應(yīng)用單位可根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的方案。
整體價(jià)值效應(yīng)
都識(shí)數(shù)據(jù)的RFID公交智能交通系統(tǒng)解決方案包含了公交車輛跟蹤監(jiān)控管理系統(tǒng)、、公交車輛優(yōu)先信號(hào)燈管理系統(tǒng)、公交加油站及停車場(chǎng)的智能化管理和車隊(duì)考勤管理等幾大方面,致力于提升城市公共交通服務(wù)的整體質(zhì)量。當(dāng)今社會(huì),城市交通需求急劇增長(zhǎng),一味注重道路硬件投入顯然仍不足以滿足市民的出行需求。而從交通管理軟件入手,不僅有利于提高公交車輛服務(wù)質(zhì)量,更可引導(dǎo)需求,吸引更多的人選擇公交車作為主要出行方式,從而緩解私家車泛濫、路況擁堵的交通管理一大疑難。都識(shí)數(shù)據(jù)的公交智能交通系統(tǒng)解決方案既是對(duì)RFID技術(shù)的推廣和創(chuàng)新應(yīng)用,也是為公交事業(yè)發(fā)展盡的一份責(zé)任,旨在拋磚引玉,推動(dòng)整個(gè)社會(huì)的和諧發(fā)展。
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