识别技术在智能交通领域应用

　　目前，以RFID技术为基础的DSRC产品已广泛应用于车辆自动识别（AVI）、设备自动识别（AEI），工作在ISM的三个频段。分别是915MHz、2.45GHz和5.8GHz。已实际应用在欧洲、北美、南美南部、非洲南部、澳洲、东亚、东南亚等地。主要应用于路桥不停车收费（ETC）系统（又称自由流电子收费系统）。在国内，以前由于DSRC设备主要依靠国外进口，价格昂贵，虽然偶有试点，但都不能大量推广。而深圳人一公司自主开发的产品价格自相当于国外同类产品的60%，为DSRC设备在中国大面积推广提供了基础。而且成功地应用在路桥不停车收费系统、海关进出口转关车辆监管系统和车辆智能门禁系统，还可以应用于城市车辆综合智能管理和物流管理等领域。

　　自动设备识别技术（英文名称为Automatic Equipment Identification，简称AEI）是国际上发展很快的一项新技术，该项技术的基本思想是通过采用先进的短程通信技术，实现人们对各类物体或设备在不同状态（移动、静止或恶劣环境）下的自动识别和管理。目前应用最广泛的自动识别技术是微波技术。在自动识别领域应用中，微波技术更具体的名称是微波射频识别（英文为Radio Frequency Identification，简称为RFID）。

　　以下简要介绍RFID系统的工作原理。RFID读写器通过天线发射微波， RFID卡被读写器微波能量激活，接收到读写器的信号后自动发回含有车辆信息的微波信号，读写器接收到RFID卡这些信号后，由接收机解码器解出与车辆相关的各种信息，从而建立读写器与RFID卡通讯联系。解出的车辆信息再通过计算机处理，即可实现自动识别目的。

　　国内比较出名的公司有：

　　深圳人一科技（自主开发，有专利，915M和5.8G，成功应用在高速公路、路桥收费站、海关和小区门禁。）

　　广州新粤（自主开发，5.8G，成功应用在高速公路。）

　　深圳远望谷（自主开发，915M，成功应用在铁路和门禁。）

　　四川新源现代（代理美国AMTECH，成功应用在海关。）

　　国外出名公司：

　　美国AMTECH（915M和5.8G，成功应用在高速公路。）

　　瑞典康比特（5.8G，成功应用在高速公路。）

　　美国SCS（915M和5.8G，成功应用在高速公路。）

　　视频图象识别技术简介：

　　牌照自动识别器通过摄像枪对车牌进行图像抓拍，并对抓拍的图像进行号码自动识别，获得数字化信息来进行有关的管理和控制。该系统既可以单机运行，也可以通过标准的TCP通讯协议接口与其它的程序相结合。

　　一个完整的车牌识别系统的工作过程分为两个步骤：一是车牌子图像的精确定位算法的实现，用来确定车牌在整个图像中的位置；二是车牌号码字符识别，用来从车牌图像中识别出车牌号码，并输出车牌号码字符串。当车辆图像被抓拍到以后，首先软件对图像进行大范围的相关搜索，查找与汽车牌照特征相符的区域，并将这些区域利用软件进行判断比较，选择与车牌最相似的区域作为识别的对象，系统再运用视觉和神经网络技术，对分割的对象进行字符边缘提取、特征提取、字符识别等，最后输出车牌号码的数字化信息。

　　比较出名的公司有：

　　上海高德威（成功应用在高速公路收费站、城市卡口、城市道路监控点和海关，主要是收费站、卡口和城市道路。）

　　香港亚洲视觉（成功应用在高速公路收费站、城市卡口、城市道路监控点和海关，主要是海关。）

　　北京汉王（成功应用在高速公路收费站、城市卡口、城市道路监控点和海关，主要是收费站、卡口和城市道路。）

　　四川川大致胜（成功应用在高速公路收费站、城市卡口、城市道路监控点和海关，主要是收费站、卡口和城市道路。）

　　以下简要介绍和比较微波射频识别技术和视频图象识别技术在智能交通领域的应用。

　　路桥不停车收费系统

　　随着公路收费在我国的快速扩大，我国现行的路桥收费方式（如人工收费、磁卡或IC卡半自动收费、非接触式IC卡半自动收费等）的缺点越来越突出。如：收费没有监督、漏洞大，票款流失严重；收费时间长，车辆要排队缴费；车、卡不一致；某些车辆非法逃票等。为了克服这些问题，一种新型的收费系统----不停车收费（ETC）系统应运而生。

　　所谓不停车收费，就是指系统能在车辆高速通过收费站时，自动完成车辆的识别、收费、登记和建挡的过程。车辆信息包括车牌号码、车辆类型、车生颜色、车主姓名、单位名称等。

　　不停车收费系统主要有以下优点：

　　实现不停车收费，车辆可以160km/h的速度通过收费站。

　　本系统采用远距离射频识别技术，单天线识别距离达到18米左右；车辆可以160km/H的速度通过收费站，从信息采集技术上保证了不停车收费的实现，提高了高速公路运营效率，保证了收费站的车流畅通，方便用户。

　　驾驶员通过高速公路收费站出入口时，不必像一般感应式IC卡收费系统那样停车、摇下车窗、伸出手臂接近读卡机等一系列操作，为用户节约了宝贵的时间，也减少收费站的噪声和废气污染。

　　堵塞收费站规费流失的漏洞。

　　由于采取自动收款方式，所有通过高速公路的车辆都由计算机自动记录，自动生成报表，自动从用户帐户扣费。

　　事后复核功能。

　　由于车辆通过道口时车牌号将抓拍车辆图像，如用户对收费项目提出异议，可从图片库打印图片资料给予核实。

　　使用寿命长。

　　由于识别卡为无源卡，所以使用寿命很长。

　　适应范围广。

　　本系统对安装环境的要求较低，可适应从-40℃到+70℃的各种环境。

　　安全性高。

　　识别卡为用户提供了唯一的ID号，从根本上消除了复制、伪造和作弊的现象。数据库中车牌号与卡号一一对应。而且卡是防拆的，一拆就坏，防止车辆换卡。数据管理方面，在网络级、系统级和数据库级设有访问权限控制；具备检查用户合法身份和使用权限的能力；数据进行加密处理，防止数据被盗。

　　性能价格比高。

　　本系统采用国内首创的远距离射频识别技术产品，为深圳人一投资发展有限公司自主研发的专利产品，系统结构设计合理，系统模块已全部在国内生产，性能价格比优于国际市场上的其它同类产品。

　　可以说：应用视频图象识别技术的不停车收费系统也有上面的优点，而且实施方便，造价低。但是视频图象识别技术有一个致命的弱点，就是识别成功率不够高。国内比较好的也就达到90%左右，而且还受到天气、车牌本身、角度等因素的影响。所以视频图象识别技术不能应用为不停车收费系统，只能是作为一种有力的补充手段。

　　海关电子自动验放系统

　　改革开放以来，通过口岸进出我国的人员、各种车辆、货物、物品不断的大量增加。而人工管理越来越显示出效率低的缺点，导致口岸塞车现象也越来越严重。于是海关迫切需要解决的是如何实现全面而有效地对进出口转关车辆监管又能同时解决塞车问题。而且海关总署也提出了“大通关”的口号，要求海关建立电子快速通道。应用DSRC产品就能较好的实现海关电子自动验放系统。

　　海关电子自动验放系统有以下优点：

　　1、实现正常车辆不停车快速通关。

　　车辆司机不用下车报关，通关速度比以前提高5倍以上。

　　2、堵塞人为操作的漏洞。

　　由于采取自动验放方式，所有通过海关的车辆都由计算机自动记录，自动生成报表，自动放行，防止人为放行不合格车辆。

　　3、环保。

　　由于车辆不用停车等待，减少了噪声和废气污染。

　　4、防止车辆走私。

　　因为读出来的车辆信息必须符合海关记录的信息才放行，可防止车辆走私。

　　5、使用寿命长。

　　由于识别卡为无源卡，所以使用寿命很长。

　　6、安全性高。

　　识别卡为用户提供了唯一的ID号，从根本上消除了复制、伪造和作弊的现象。数据库中车牌号与卡号一一对应。而且卡是防拆的，一拆就坏，防止车辆换卡。数据管理方面，在网络级、系统级和数据库级设有访问权限控制；具备检查用户合法身份和使用权限的能力；数据进行加密处理，防止数据被盗。

　　7. 性能价格比高。

　　本系统采用国内首创的远距离射频识别技术产品，为深圳人一投资发展有限公司自主研发的专利产品，系统结构设计合理，系统模块已全部在国内生产，性能价格比优于国际市场上的其它同类产品。

　　可以说：应用视频图象识别技术的海关通关系统也有上面的优点，而且实施方便，造价低。但是视频图象识别技术有一个致命的弱点，就是识别成功率不够高。国内比较好的也就达到90%左右，而且还受到天气、车牌本身、角度等因素的影响。所以视频图象识别技术不能应用为海关通关系统，只能是作为一种有力的补充手段。另外，因为集装箱的全球流通性，要应用微波射频识别技术非常困难，而应用视频图象识别技术就灵活得多了。所以现在集装箱的识别基本上都是应用视频图象识别技术。

　　车辆智能门禁系统

　　各机关大院是重要的办公场所，进出大院的人员与车辆不仅众多，而且重要。而进出小区的住户或客人的车辆更多。机关大院、小区的门禁管理水平，不仅影响车辆进出效率、车辆进出安全，而且关系机关大院、小区的文明形象。随着我国经济建设事业的发展，汽车拥有量的急剧增加，对机关大院、小区的门禁管理水平的要求将越来越高。为使车辆进出方便、快捷、安全，门禁管理科学高效、服务优质文明，采用高科技产品实现门禁的车辆智能管理，是各机关大院、重要楼馆场所、高档小区停车场的必然选择。

　　车辆智能门禁系统主要有以下优点：

　　1、系统功能齐全丰富

　　具有自动识别、智能控制、报警提示、信息记录、数据通信以及查询、统计、分析等功能；同时，具备扩展方便，升级容易的特性。

　　2、系统性能稳定可靠

　　硬件严格筛选、严格试验，并留有适当备份；软件精心设计、精心调试，并有冗余容错性能；系统处理速度快，可靠性高，稳定性好，错漏率低，并具备数据备份、数据恢复能力。

　　3、实现正常车辆不停车快速通过

　　运用微波射频识别（RFID）--远距离快速识别的技术优势，通过车辆信息自动识别、数据库资料比对、路闸栏杆和交通信号灯自动控制等步骤，实时控制车辆通行，实现车辆以20-30km/h速度不停车进出；对于不设路闸和交通信号灯控制的系统，进出车速在40 km/h以上。

　　4、对无卡（外来）车辆实施严格监管

　　对无卡（外来）车辆的监管，一直是RFID门禁管理系统的一个技术难点。通过集成其它系统与技术，达到由电脑自动识别监控与警卫（门卫、保安）人员手工操作相结合的方式实施对外来（无卡）车辆有效监管，确保对无卡（外来）车辆信息的录取和车辆通行的监管。

　　5、防止车辆被盗

　　对大院内车辆信息进行数据化管理；除设置图像抓拍设备外，增设车载RFID卡数据区状态信息；对安全防盗有特殊需求的车辆，采用车载RFID卡和驾驶员随身携带副卡的双卡识别方案；根据需要系统增加布控功能。

　　6、操作使用方便简捷

　　用户界面直观、形象、友好；操作步骤简单明了；应用系统提供相应的 “在线帮助”。

　　7、系统数据安全保密

　　在网络级、系统级和数据库级设有访问权限控制；具备检查用户合法身份和使用权限的能力；数据进行加密处理。

　　可以说：应用视频图象识别技术的不停车收费系统也有上面的优点，而且实施方便，造价低。因为大部分门禁对成功率的要求不是非常高，也就可以应用视频图象识别技术。结果是应用微波射频识别技术的优点是识别成功率高，速度快；而应用视频图象识别技术的造价相对较低。

　　城市车辆综合智能管理系统

　　随着汽车的普及和发展，原来的车辆标识方法暴露出越来越多的问题。车牌和车内刻的车身号和发动机号，很容易被复制或更改。一小部分不法分子将偷盗、走私、报废或非法拼装的车辆，使用假牌假证上路行驶。也有一部分人，为了逃避税费和保险费用，很多车辆带病运行，长期不年检不参加年审。传统车牌的识别只能用眼睛或摄像的办法，辩识时间长。在车辆高速运动的时候，很难辩识清楚。检查车牌时，需将车辆拦停，一辆辆查，很难对所有的车辆进行普查。无法进行严密的监管，给不守法的人有了可乘之机。更大的问题是，使用传统的车牌标识技术，无法将标识信息直接输入计算机，只能人工用键盘录入，利用计算机的数据库技术进行查询，录入速度无法和汽车的运动速度相匹配。实现汽车标识的智能化、电子化和网络化，对车辆进行不停车全天候实时全面的监控，充分发挥交通管理信息系统的作用，是交通管理发展的必然之路。

　　系统功能主要体现在：

　　1、形成多层次的电子篱笆

　　利用人一公司数据交互平台，支持全范围内数十个监控站的统一控制和管理，形成以界各个出口点的电子篱笆，构筑监管无证、无牌、超载犯规、涉车犯罪份子的天罗地网。

　　2、加强对车辆的管理

　　本系统将车辆标识实时读出，通过和黑名单数据库进行实时比对，识别出违法违规车辆、无牌及假牌车辆、已报案受监控车辆，未年审、未保险或欠税费的车辆。实时上报这些车辆的行踪，随时输出有关车辆的全面信息，为加强全的机动车辆科学管理，提供可靠的依据。

　　3、加强机动车业务流的管理

　　改进机动车管理业务流的作业环节，规范和明确每一环节的任务和要求，使机动车管理业务流在交警和刑警各部门之间的流动更合理、更快捷，以提高交警和刑警的业务管理水平，减少作业成本。

　　4、加强对监控站的管理

　　加强对监控站数据的管理，并在此基础上实现监控

　　数据的自动上报和下达。对有收费功能的监控站的税费收交进行监管，缩短处理时间，增强信息的及时性、可靠性，杜绝错漏，消除不正之风。

　　5、与其它车辆监管系统联网，综合利用信息

　　网点越密，对车辆的监管就越有效。系统可综合利用所有对车辆有网络监管功能的停车场、路桥收费站和电子警察等设施所提供的信息，提高监管的效率。

　　6、提高管理科学化的水平

　　自动提供车辆流量统计、涉嫌超载车辆量统计、违法违规车辆量统计、税费交纳统计、各监控站车流量排行榜、涉嫌超载车辆量排行榜等统计分析报表，对公安局机动车管理提供辅助决策支持，以不断提高管理科学化的水平。

　　另外，配合流动稽查（车载）系统，更具有灵活性和多样性。

　　可以说：在电子车牌没有大范围推广之前，微波射频识别技术和视频图象识别技术的应用的针对性都很强。微波射频识别技术主要是对某些监管车辆的管理，而视频图象识别技术主要是随机的，主要是对黑名单车辆的识别报警。

　　物流管理系统

　　微波识别技术其实和条码识别等其他识别技术一样，都可以应用到物流管理，但由于目前微波识别成本相对较高而没有普遍应用。实际上目前已经有了应用案例，随着技术的提高，成本会越来越低，DSRC设备在中国的物流管理全面应用指日可待。

　　另外，因为电子标签有全球唯一的ID号，也适用于高档产品的防伪标志。

　　在这一领域的应用，视频图象识别技术还欠缺应用基础。

　　以DSRC的RFID技术为基础的不停车收费等系统已被公认为未来发展的主流方向。而随着各国对交通系统的智能化需求，尤其以北京为准备2008年奥运为首的项目，将给微波射频识别技术带来一片新的天地。可以预见，在未来的几年里，微波射频识别技术将发出耀眼的光芒。而视频图象识别技术作为一种有效的补充手段，也将存在巨大的市场。