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基于汽车电子标识的信号优先系统解决方案基于汽车电子标识技术的信号优先系统解决方案1/19一、方案概述1.1背景2000年中国的城镇化率是36.2%,到2016年底已经达到了57.4%,预计2020年会达到60%。在城镇化快速发展的背景下,也是经济快速发展的阶段,家庭拥有小汽车呈爆发式的增长。据统计,1985年,我国小汽车保有量321万辆,现在超过300万的城市都有好几个了,2017年全国的汽车保有量已经突破了2.17亿辆。小汽车进入家庭、进入城市以后,给交通带来方方面面的问题,其中一个非常重要的、非常主要的,也是一个反复讨论的非常头痛的问题——交通拥堵。这里有一个高德统计的各个城市拥堵指数的排名,从这个数据可以体现出交通拥堵已成为各个大中小城市的通病。这几张照片也体现了大城市拥堵的情况,机动车拥堵的问题,除了拥堵,还有交通事故、废气排放等等,造成了一系列不良的影响。1.2系统介绍基于汽车电子标识的交通信号优先解决方案通过汽车电子标识实现通行车辆实时监控,针对优先车辆的不同优先等级和路口各方向车辆运行状态,通过与信号控制系统联动实现绿灯延长、红灯早断、相位插入等信号优先通行控制策略。从而达到优先车辆优先通行的目的,保障公交车、救护车、消防车、救援车等优先车辆具有信号通行优先权。自主研发的信号优先控制系统,由汽车电子标识读写基站实现交通路口车辆运行动态感知,并通过优先车辆白名单车辆布控管理和交通智能分析系统识别不同类型、不同优先级别以及路口四个方向行驶的优先车辆状态,形成最优信号控制策略,实现信号控制多样化,智能化、动态化,可广泛用城市交通道路交叉口。提高城市公共交通服务水平,节约路口通行时间,提升公共交通出行效率,解决城市交通拥堵问题。基于汽车电子标识技术的信号优先系统解决方案2/19二、建设目标与内容2.1建设目标通过基于汽车电子标识的信号优先系统建设,实现以下目标:(1)依托汽车电子标识技术的应用,对不同类型信号优先车辆提高在各类型气象条件下的识别准确率,同时保障数据的安全性和实时性。(2)通过信号优先控制系统,针对不同类型、不同优先级别以及不同行进方向的优先车辆,向信号控制系统提出相应信号优先请求,实施绿灯延长、红灯早断、相位插入等信号优先通行控制策略,从而达到优先车辆快速通行的目的,节约优先车辆通过交通路口的时间,提升优先车辆通行效率。(3)通过架设在优先车辆专用道上方的汽车电子标识读写设备监控专用道路通行车辆,为处罚占用优先车辆专用道提供执法依据,保障公交、救援专用道等优先车辆专用车道的使用权。(4)通过安装在交通路口信号灯杆上的LED电子显示屏发布优先车辆信息和实时交通信息,完善路面交通信息发布诱导等路面保障系统。(5)建设优先车辆信息数据库为政府监管部门提供管理依据,同时在公交优先、救援车辆优先领域开展示范应用,优化信号控制模型,为今后的汽车电子标识项目积累应用经验。2.2建设内容(1)汽车电子标识标签发行、安装和校验汽车电子标识标签发行首先由公安部交通科学管理研究所密钥管理中心对空汽车电子标识标签进行初始化密钥,然后由各级公安机关交通管理部门、各类授权的行业部门写入向汽车电子标识标签中写入各类存储信息,最后由当地交管部门统一发放。汽车电子标识安装及校验,由当地交通管理部门或者车管所集中完成车辆汽车电子标识安装和校验。若一次性安装车辆数量多可集中上门办理。基于汽车电子标识技术的信号优先系统解决方案3/19(2)固定式汽车电子标识采集基站建设在通往交通路口的道路上架设L型立杆(或利用原有立杆),部署汽车电子标识单基/双基采集基站。单基基站包含汽车电子标识读写单元、汽车电子标识天线单元以及馈线单元。双基基站包含高清抓拍摄像机、爆闪灯、汽车电子标识读写单元、汽车电子标识天线单元以及馈线单元。能够实现假套牌识别、违规车辆占用专用车道抓拍。(3)信号灯控制系统建设(4)LED信息发布屏幕系统建设(5)建设优先车辆数据库(6)建设信号优先控制应用系统2.3建设依据方案需遵循的汽车电子标识及相关标准规范主要包括:《机动车电子标识通用规范第1部分:汽车》(GB/T35789.1-2017)《机动车电子标识安全技术要求》(GB/T35788-2017)《机动车电子标识安装规范第1部分:汽车》(GB/T35790.1-2017)《机动车电子标识读写设备通用规范》(GB/T35786-2017)《机动车电子标识读写设备安全技术要求》(GB/T35787-2017)《机动车电子标识读写设备安装规范》(GB/T35785-2017)《信息技术射频识别800/900MHz空中接口协议》(GB/T29768-2013)基于汽车电子标识技术的信号优先系统解决方案4/19三、系统设计3.1系统概述本系统主要是将车辆优先控制规则通过网络发下发到路口信号优先生成控制器,结合路侧汽车电子标识读写器、信号机实现车辆优先通行的功能。系统主要实现的功能:对优先点位的统一管理、配置等功能、对优先车辆信息的管理操作、对优先通行规则策略的设定配置、对优先车辆通行信息数据的汇总、整理、分析、统计功能。优先车辆路侧汽车电子标识读写设备信号优先生产控制器信号控制器信号灯LED信息发布屏幕车辆信号优先控制系统通信网络3.2系统架构车辆信号优先控制系统分为:优先点位管理、车辆信息管理、规则管理、通行记录管理、统计查询模块。系统架构图如下:六合一平台GIS系统统一认证鉴权系统提供车辆信息提供地图信息操作权鉴统一阅读器采集(URCC)车辆信号优先控制系统车辆信息管理优先点位控制规则管理通行记录管理统计查询信号优先生产控制器规则配置信息优先通行记录优先通行信息发布LED信息发布屏幕信号控制机交通信号灯汽车电子标识读写单元汽车电子标识天线单元优先车辆信息网络传输网络传输采集点数据基于汽车电子标识技术的信号优先系统解决方案5/193.3前端系统组成系统前端由路侧汽车电子标识读写基站、汽车电子标识天线、优先信号生成控制器、交通信号灯、信号控制机和户外LED电子显示屏等设备组成。1234563.3.1汽车电子标识汽车电子标识标签是一种的高性能无源超高频RFID电子标签,由存储芯片和陶瓷基板组成。存储了经过加密的车辆信息,一般可以包括车辆的基础档案信息:发牌代号、车牌号码、号牌种类、使用性质、车辆类型、检验有效期、强制报废期、功率、排量、核定载客/总质量、车身颜色,同时支持扩展其他车辆信息。汽车电子标识作为车辆的电子车牌还可以兼容环保标志卡、年检卡、保险卡、路桥年次票卡、小额钱包、出入管理卡、道路通行卡等功能。汽车电子标识标签具有识读准确、防伪安全性高、防拆卸、环境普适性强、安装方便快捷、使用寿命长等特点基于汽车电子标识技术的信号优先系统解决方案6/193.3.2汽车电子标识采集基站汽车电子标识路面采集基站是专为室外环境设计的高性能无源超高频RFID电子标签读写器,支持公安部制定的汽车电子标识相关标准。汽车电子标识固定式采集基站包含汽车电子标识固定式读写单元、电子标识固定式读写单元天线单元和馈线单元结合工作,完成对车载汽车电子标识标签内数据的读写操作。汽车电子标识固定式读写基站具备如下特点:符合公安部《机动车电子标识读写设备通用规范》GB/T35786-2017的技术要求,并符合《信息技术射频识别800/900MHz空中接口协议》(GB/T29768-2013)要求;可以通过系统远程升级支持新的协议标准;提供100/1000M以太网、RS232、RS485、4G、Wifi等接口方式,组网灵活;高速运动识别,实现标签移动识别速度可达200km/h;基于汽车电子标识技术的信号优先系统解决方案7/19高接收灵敏度,有效识别率高达99.5%;支持国密加密算法,系统综合安全性强;在室外无需任何防雨、防尘设施,防护等级达到IP65;系统可靠性高,平均无故障工作时间50000小时以上。3.3.3优先信号生成控制器优先信号生成控制器安装在信号机机箱中通过网络链路接收下发的控制指令,按照合理的逻辑判断生成车辆优先信号,和信号系统的信号机交互,向信号系统请求信号优先控制,完成车辆信号优先的需求。速度:10/100Mbps;接口标准:RJ458针;支持协议:IP、TCP、UDP、ICMP、DCHP等;工作温度:-40~85°C工作电压:DC5~18V。3.4系统支撑中间件3.4.1统一阅读器采集控制(URCC)统一阅读器采集控制系统(URCC)提供多协议融合、全网统一接入的、面向应用的、高可用的RFID业务数据采集、过滤、分组和分享功能。隔离了底层阅读器协议细节,大大提升了上层应用的抽象层次,使得上层应用得以专注于业务,降低了上层应用的开发难度。除此之外还提供了阅读器规则优化能力,提升阅读器的工作效率。URCC为一个分布式系统,支持平滑扩容,不受单节点计算资源的限制,无单点故障,支持故障转移。URCC对用户提供Web操作界面,支持最新版本的浏览器。对用户来说操作分布式URCC和操作单机应用是一样的。基于汽车电子标识技术的信号优先系统解决方案8/19负载均衡负载均衡关系数据库关系数据库分布式应用程序协调服务分布式应用程序协调服务管理界面(GUI1)系统主控(SM1)主题管理(TM1)设备管理(RM1)……管理界面(GUI2)系统主控(SM2)主题管理(TM2)设备管理(RM2)管理界面(GUIn)系统主控(SMn)主题管理(TMn)设备管理(RMn)3.4.2统一阅读器维护系统(URMS)统一阅读器维护系统(URMS)是针对超高频读写器、汽车电子标识采集设备进行批量管理的远程维护系统。提供全网RFID阅读器统一的、远程的维护功能,主要包括配置管理、版本管理、告警管理、日志管理。主要通过以下2个方面帮助运营方:全网的设备配置和版本升级可以大大提供操作效率,解约时间成本和经济成本;告警功能可以通过预警和及时通知的方式有效降低因设备故障造成的经济成本和舆论压力。基于汽车电子标识技术的信号优先系统解决方案9/193.4.3智能交通事件平台(ITEP)智能交通事件数据平台(ITEP)提供了接入、清洗、分级持久化和分享包含过车数据和停车数据在内的多种交通事件数据功能。插件式设计的平台可以轻松接入多种数据源和扩展多种基于交通事件的分析计算服务,例如OD、假套牌识别、断面流量、平均旅行时间、区间速度等。基于汽车电子标识技术的信号优先系统解决方案10/193.5应用系统功能路侧汽车电子标识读写基站准确识别优先车辆“身份”信息后,路口信号控制机及控制中心信号控制系统实时判断优先车辆的运行线路、路口转向、抵达时间等信息,通过动态延长绿灯通行时间或缩短红灯等待时间等方式,为优先车辆通行提供信号优先控制。同时,交通信号控制机实时将优先车辆号牌、信号优先状态信息推送至信号灯杆上LED电子显示屏,向社会公众直观宣传和倡导公交优先、文明礼让理念。通过网络链路接收下发的控制指令,按照合理的逻辑判断生成车辆优先信号汽车电子标识发行系统,本系统依赖该系统获取汽车电子标识发行数据。3.5.1车辆优先点位管理功能1、本系统对优先点位具有唯一标识ID、位置、方向信息的设定功能。2、本系统对远端的车辆优先生成控制器需要进行鉴权操作。3、本系统对优先点位具有进行增加、查询、修改、删除操作功能。4、本系统对优先点位具有车辆信息推送、查询、同步操作功能。5、本系统对优先点位具有规则信息的推送、查询、同步操作功能。6、本系统对优先点位具有推送多规则操作功能。负载均衡系统数据模型转换管理界面系统管理数据计算服务数据查询服务数据转发服务数据存储服务数据适配数据清洗节点1数据预处理密钥管理系统数据计算系统数据存储系统分布式应用程序协调服务数据模型转换管理界面系统管理数据计算服务数据查询服务数据转发服务数据存储服务数据适配数据清洗节点2数据预处理数据模型转换管理界面系统管理数据计算服务数据查询服务数据转发服务数据存储服务数据适配数据清洗节点3数据预处理......基于汽车电子标识技术的信号优先系统解决方案11/197、
本文标题:基于汽车电子标识的信号优先解决方案
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