RFID遠(yuǎn)距離讀卡器在快速公交優(yōu)先BRT, 智能交通ITS,ETC中的應(yīng)用

1． 介紹 

    RFID技術(shù)已經(jīng)在交通領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用，尤其在智能交通ITS,快速公交BRT等應(yīng)用領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景。除了應(yīng)用非常普遍的公交卡、不停車收費(fèi)ETC系統(tǒng)等，還應(yīng)用于數(shù)量統(tǒng)計(jì)、速度計(jì)算、進(jìn)入控制等方面。其中一些應(yīng)用案例列舉如下。

       中國鐵道部基于RFID的車輛調(diào)度系統(tǒng)。中國鐵道部目前已經(jīng)對(duì)所管轄的55萬輛機(jī)車車輛以及車廂加上RFID標(biāo)簽,實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛或車廂的追蹤,以及車輛運(yùn)行過程中的路況報(bào)警提示。

      上海市公共汽車到、離站之信息管理，在安裝在站臺(tái)的顯示屏幕上顯示公車輛即將到達(dá)與即將啟程的名稱、位置及時(shí)間。

      浙江杭州市公交優(yōu)先系統(tǒng)。杭州市對(duì)其快速公交一號(hào)線路上31個(gè)燈控路口安裝了RFID設(shè)備，當(dāng)公交車駛近路口200米的地方，RFID設(shè)備就能讀到公交車的信息。根據(jù)需要，并在信號(hào)控制設(shè)備的配合下，適當(dāng)調(diào)節(jié)紅綠燈的時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)公交優(yōu)先通行。

    北京，濟(jì)南，昆明，廣州，重慶，合肥，廈門等大中城市都已開通或即將開通BRT快速公交系統(tǒng)。BRT快速公交系統(tǒng)對(duì)于提高市民出行效率，緩解城市交通壓力，提供公共交通效率都起著十分重要的作用。國家已將智能交通建設(shè)列入“十五”科技規(guī)劃予以重點(diǎn)支持。許多大中城市都在陸續(xù)申請(qǐng)建立城市智能交通示范基地。據(jù)了解，國家已批準(zhǔn)12個(gè)城市首批建立此種示范基地?？焖俟坏某霈F(xiàn)可以大力發(fā)展公共交通。借助數(shù)字化、智能化城市公交管理，提高了公共交通運(yùn)營(yíng)管理效率和社會(huì)服務(wù)水平。

    什么是快速公交？

    快速公交系統(tǒng)（Bus Rapid Transit）簡(jiǎn)稱BRT ，是一種介于快速軌道交通（Rapid Rail Transit，簡(jiǎn)稱RRT）與常規(guī)公交（Normal Bus Transit，簡(jiǎn)稱NBT）之間的新型公共客運(yùn)系統(tǒng)，是一種大運(yùn)量交通方式，通常也被人稱作“地面上的地鐵系統(tǒng)”。它是利用現(xiàn)代化公交技術(shù)配合智能交通和運(yùn)營(yíng)管理，開辟公交專用道路和建造新式公交車站，實(shí)現(xiàn)軌道交通運(yùn)營(yíng)服務(wù)，達(dá)到輕軌服務(wù)水準(zhǔn)的一種獨(dú)特的城市客運(yùn)系統(tǒng)。 

    以杭州已經(jīng)開通的快速公交B1線為例，看看快速公交BRT系統(tǒng)是如何運(yùn)行的。

    在杭州的快速公交線路上，公交車能夠優(yōu)先快速通過路口，加大公交車的流量，確保道路暢通。那么，怎樣才讓公交車在川流不息的路口車流中優(yōu)先快速通過呢？RFID在其中發(fā)揮了神通。

    杭州快速公交一號(hào)線是一條貫穿杭城中部呈東西走向的線路，全長(zhǎng)28公里，西起黃龍公交站，途經(jīng)天目山路、環(huán)城北路、艮山東路等道路，東至下沙高教?hào)|區(qū)，貫穿6個(gè)行政區(qū)，連接杭州市主城和下沙副城。開通初期設(shè)13對(duì)中途?？空?，平均站距為2公里，按照最終設(shè)計(jì)要求，杭州快速公交一號(hào)線將設(shè)置23對(duì)中途?？空荆骄揪?.17公里。

    要實(shí)現(xiàn)快速公交，最需要解決的問題就是信號(hào)優(yōu)先。如何知道公交車將到達(dá)路口，及時(shí)調(diào)整紅綠燈信號(hào)呢？在快速公交車的車頭位置安裝RFID標(biāo)簽，記錄車輛信息，在道路沿線31個(gè)燈控路口安裝了SCATS信號(hào)控制設(shè)備和RFID車輛身份識(shí)別系統(tǒng)，當(dāng)公交車行駛至距路口200米的地方時(shí)，設(shè)于接近路口的RFID讀取設(shè)備就能采集到公交車的信息，根據(jù)需要，適當(dāng)延長(zhǎng)綠燈的時(shí)間或是縮短紅燈的時(shí)間。從交通管理部門數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均每個(gè)路口信號(hào)優(yōu)先時(shí)間為8秒。

    RFID車輛身份識(shí)別系統(tǒng)與交通信號(hào)的聯(lián)網(wǎng)區(qū)域控制配合起來后，就能準(zhǔn)確定位車輛并迅速調(diào)整信號(hào)燈。據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，北京的快速公交車是用GPS解決位置識(shí)別問題，但定位并不是很準(zhǔn)，而在國外，通常采用紅外線識(shí)別，并且是只要辨別到就強(qiáng)制優(yōu)先，國內(nèi)的路口比國外復(fù)雜得多，這種做法也不一定適合中國?，F(xiàn)在杭州采用的RFID快速公交方案，也是根據(jù)需要，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候讓公交優(yōu)先，加大流量。如果是正點(diǎn)運(yùn)行，系統(tǒng)經(jīng)過判斷則不優(yōu)先，如果是晚點(diǎn)的，才會(huì)優(yōu)先。如果東西向車是正點(diǎn)，南北向晚點(diǎn)，則南北向優(yōu)先通過。

現(xiàn)在，杭州的快速公交線路通常為重要路段的干線車，目前有80輛左右的公交車被貼上了電子標(biāo)簽，快速公交的運(yùn)營(yíng)效率提高了60%，大大方便了公交線路的運(yùn)行。據(jù)了解，杭州在“十一五”期間，將要完成9條快速公交線路的建設(shè)，RFID還將大顯神通。

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上海秀派電子科技有限公司做為國內(nèi)遠(yuǎn)距離RFID射頻識(shí)別設(shè)備的領(lǐng)跑者，其卓越的品質(zhì)和穩(wěn)定的性能將為快速公交BRT的推廣應(yīng)用起到舉足輕重的作用。SP-RFS-300遠(yuǎn)距離讀卡器信號(hào)可有效穿過汽車金屬貼膜，信號(hào)覆蓋角度可調(diào)整（45－360度）識(shí)別距離更遠(yuǎn)（0－100米以上），汽車時(shí)速200公里以上通過仍能可靠讀取，防沖突性能更佳（每次讀卡200張以上）。由于采用圓極化天線，對(duì)卡片的放置角度沒有任何要求，不需要貼在擋風(fēng)玻璃上，無論怎么擺放，都能可靠地讀取。具體表現(xiàn)在：
1>遠(yuǎn)距離：讀頭與卡片之間的有效讀取距離為0～100米；
2>圓極化天線：讀頭接收天線設(shè)計(jì)采用圓極化天線，對(duì)卡片擺放無方向要求；
3>高速度：車載卡片移動(dòng)速度為0～200 km / h 時(shí)，讀頭能夠正確識(shí)別卡片信號(hào)；
4>長(zhǎng)時(shí)間：電子標(biāo)簽可以連續(xù)工作6～8年，期間免維護(hù)。這為使用者和管理這降低了維護(hù)成本，直接提高了經(jīng)濟(jì)效益。

1.1 特點(diǎn)
遠(yuǎn)距離：有效識(shí)別距離從0米到100米可調(diào)
識(shí)別方向可調(diào)整：信號(hào)發(fā)射角度從45度到360度可調(diào)整，滿足定向和全向的不同要求。
極高的防沖突性：采用多種防沖突方案，可靠的頻分多址和時(shí)分多址設(shè)計(jì)，可同時(shí)識(shí)別200個(gè)以上不同 的射頻識(shí)別卡。
高速度：Super RFID在移動(dòng)時(shí)速200公里以上仍能可靠讀到電子標(biāo)簽。
智能化：RFID與收發(fā)器之間可實(shí)現(xiàn)雙向高速數(shù)據(jù)交換，使應(yīng)用靈活，數(shù)據(jù)安全得到保證。
高可靠：適應(yīng)工礦工作環(huán)境（-40℃-85℃），通過國家煤礦安全認(rèn)證。防水，防沖擊。
超低功耗：峰值發(fā)射功率僅1mw，更健康、更安全。
頻段選擇： 全球開放的ISM微波頻段，無須申請(qǐng)和付費(fèi)。
高抗干擾性：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各種干擾源無特殊要求。
高度集成：安裝方便，內(nèi)置天線無須外接天線或線圈
高安全度：采用秀派的加密算法，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕^對(duì)安全。
圓極化天線設(shè)計(jì)：采用圓極化天線設(shè)計(jì)，保證無論電子標(biāo)簽放置的角度如何，都能可靠地被讀寫。
開發(fā)接口：提供SDK開發(fā)包，接口函數(shù)API，方便客戶開發(fā)自己特點(diǎn)應(yīng)用程序。

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1.2 產(chǎn)品規(guī)格
外形尺寸：260mm×260mm×70mm
重量： 4.4千克
外殼材料： ABS、鑄鋁合金
顏色： 灰
安裝位置： 標(biāo)桿或橫梁
安裝方式： 豎掛或頂掛
信號(hào)調(diào)制方式 ： GFSK
頻率： 2.4 - 2.4835 GHz
發(fā)射功率： ≤0dBm(可軟件調(diào)整)
天線極化 ：圓極化
微波通訊距離： 2–80m
微波通訊區(qū)域調(diào)整：通過衰減器調(diào)整通訊區(qū)范圍
微波通訊檢錯(cuò)： CRC16循環(huán)冗余校驗(yàn)
通訊加密：暫不公開
位誤碼率：/B.E.R 10-7
電 源： RS232/485方式：+6-+12V DC（MAX 500mA）
通信接口： RS232/485/威根
波特率：4800-115200
開發(fā)接口：提供SDK開發(fā)包，接口函數(shù)API，方便客戶開發(fā)自己特點(diǎn)應(yīng)用程序。
通訊檢錯(cuò)： CRC16循環(huán)冗余校驗(yàn)
使用溫度： -40℃ — +80℃
保存溫度： -60℃ — +80℃
抗電磁干擾： 10V/m 0.1-1000MHz AM調(diào)幅電磁波
可靠性： MTBF≥70000小時(shí)
工作壽命： 15年以上

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1.3 企業(yè)背景
秀派公司作為目前國內(nèi)RFID領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)和產(chǎn)品化的佼佼者，依托上海交通大學(xué)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成功的吸引了國際著名的風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)構(gòu)“IDG 技術(shù)創(chuàng)業(yè)投資基金（IDG Technology Venture Investment III, L.P.）”的入注，也是目前國內(nèi)RFID行業(yè)第一家被國際風(fēng)險(xiǎn)投資投資的業(yè)內(nèi)企業(yè)。

秀派的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別設(shè)備采用了當(dāng)今最先進(jìn)的0.18uM的微波芯片技術(shù)，使 RFID的性能和原來的微波技術(shù)相比得到了本質(zhì)的改進(jìn)，徹底解決了遠(yuǎn)距離、大流量、超低功耗、高速移動(dòng)的標(biāo)識(shí)物的識(shí)別和數(shù)據(jù)傳輸難題，而且成本較以往大大降低，同時(shí)也解決了中低頻電磁波技術(shù)感應(yīng)距離短防沖突能力差的致命弱點(diǎn)。其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)在同類產(chǎn)品中均處于行業(yè)領(lǐng)先地位，開創(chuàng)了遠(yuǎn)距離識(shí)別技術(shù)的新紀(jì)元。