在实际的设计中要求一辆车配备一个智能电子车牌,电子车牌实际上是一个RFID电子标签,标签存储了经过加密处理的车辆数据。电子标签本身具备全球唯一的ID号,该ID号与车管所数据库里的数据唯一对应,其数据只能由授权的无线射频阅读器读取。无线射频阅读器是一种具有微波通信功能和信息存储功能的移动物品识别装置,信号绕射穿透力强。按照系统的设计框架,在各交通干道架设监测基站,监测基站由检测天线、阅读器、数据采集系统和供电部分构成。监测基站通过光纤电缆或者移动基站网络与中心服务器相连,阅读器读取电子车牌中存储的数据,解密后得到此电子车牌对应的车辆信息,包含车辆类型、车辆颜色、车牌号码等。
硬件、软件和数据加密后的电子车牌均不可能被仿制,且每辆车只配备一个电子车牌,若是假、套牌车辆,则必然没有与物理车牌对应的电子车牌,监测基站立即将车辆信息发送到前方交警手持终端上,提示交警拦截。违法车辆所经过的所有监测点都会把此车辆信息传回到指挥中心,指挥中心会根据实时信息对车辆进行布控。
如前所述,本节所实现的基于RFID的智能交通系统需要解决的主要问题是实现对车辆的过往信息进行自动采集,为稽查违法车辆、追查肇事逃逸车辆等服务提供依据。系统的整体应用要求包括:系统的方案设计,包括总体架构、标签数据采集软件、实现稽查服务的软件等方面的设计;用于车辆识别的RFID电子标签的选用和安装;用于读取RFID电子标签信息的RFID阅读器设备及天线的安装;计算机通信网络的搭建。
1.系统需求分析
基于RFID的智能交通系统的设计目标如下。
1)基本需求。采集车辆通行记录数据的客户端能够主动地发起连接,发送数据和接收数据至并发服务器端;并发服务器能够被动地接收来自客户端的连接请求,接收数据,缓冲数据,处理数据和发送数据;运用车辆通行记录数据的系统能够完成违法车辆稽查、肇事逃逸车辆路线回放、车流量统计、黑车数据信息导出、电子车牌数据管理等功能。
2)性能需求。并发服务器可以支持多个客户端同时访问,可以并发地处理连接请求和数据,并避免服务器在较大的连接请求下负载过重的情况,设定合理的客户端管理机制;运用车辆行驶数据和管理行驶证的系统具有较高的灵活性,使用B/S结构(浏览器/服务器结构),能够在任意PC上获取和安装操作阅读器的控件。 2.系统架构
根据上述系统需求,设计了基于RFID的智能交通系统,该系统由数据存储、数据采集、信息管理三大模块组成。
一是数据存储系统存储的数据为系统采集到的数据,为信息管理系统提供基础数据。
二是数据采集系统操作硬件设备完成车辆信息的采集,由数据采集服务器和数据采集客户端组成。数据采集服务器包括服务器和服务器软件,主要采集客户端发送来的数据,并完成存储工作。数据采集客户端由阅读器、工控机、天线、网络设备和控制软件组成,控制软件控制阅读器完成数据的采集,并通过网络设备传输到数据采集服务器。
三是信息管理系统包括数据运用系统、行驶证管理系统和路面稽查终端,该系统具有以下功能。(www.xing528.com)
1)违法车辆稽查。实时完成检测数据信息,若出现违法车辆,则报警并通知执勤民警。
2)肇事逃逸追查。追查肇事逃逸的车辆,并回放出该车辆的运行轨迹,分析逃逸路线,主要依赖于地理信息系统显示各基站实际地理位置和指定车辆历史行驶轨迹。
3)车流量统计。统计车流量,为交通状况分析提供基础。
4)黑名单稽查。检测黑名单中的车辆并进行报警提示。
5)终端管理。可以实现终端信息及相关状态的增加、修改等功能,信息及状态的修改通过修改数据存储系统中终端的信息并将信息发送至相应基站完成。
6)行驶证管理。管理车辆电子行驶证,如发卡、补卡、查询、统计等,采用面向对象的思想设计阅读器控件,可以完成对RFID标签即电子车牌信息的操作,无论是更换阅读器还是更换数据运用系统中的API(程序编程接口),阅读器控件都不需要做任何改动。
7)路面稽查终端。手持式RFID阅读器,协助交警完成日常车辆稽查工作。终端可直接完成车辆信息的提取,稽查功能则依赖于信息管理系统导出的黑名单数据文件。
操作员能够使用无线或有线客户端登录信息管理系统,获取数据库中由数据采集服务器存入的车辆通行记录数据信息,并进行各种稽查服务操作,而且将报警信息发送至公安网预警平台。注册和管理行驶证时能够从公安网预警平台获取车辆的所有相关数据信息。
系统所设计的数据采集服务器应能够稳定地处理多客户端并发工作,一般满足50~100个客户端同时连接并传输数据,从而能够广泛分布基站,形成更紧密的监控网络。系统同时配备手持式设备,可以提高稽查的移动性和灵活性,手持式设备极大丰富了该智能交通管理系统的功能,增加了系统的实用性,使交警无论是在室内还是在室外都可以完成稽查工作。
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