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RFID遠距離讀卡器在快速公交優先BRT, 智能交通ITS,ETC中

【摘要】:
RFID技術已經在交通領域取得了廣泛的應用,尤其在智能交通ITS,快速公交BRT等應用領域具有非常廣泛的應用前景。除了應用非常普遍的公交卡、不停車收費ETC系統等,還應用于數量統計、速度計算、進入控制等方面。其中一些應用案例列舉如下。中國鐵道部基于RFID的車輛調度系統。中國鐵道部目前已經對所管轄的55萬輛機車車輛以及車廂加上RFID標簽,實現對車輛或車廂的追

1. 介紹  
    RFID技術已經在交通領域取得了廣泛的應用,尤其在智能交通ITS,快速公交BRT等應用領域具有非常廣泛的應用前景。除了應用非常普遍的公交卡、不停車收費ETC系統等,還應用于數量統計、速度計算、進入控制等方面。其中一些應用案例列舉如下。
       中國鐵道部基于RFID的車輛調度系統。中國鐵道部目前已經對所管轄的55萬輛機車車輛以及車廂加上RFID標簽,實現對車輛或車廂的追蹤,以及車輛運行過程中的路況報警提示。
      上海市公共汽車到、離站之信息管理,在安裝在站臺的顯示屏幕上顯示公車輛即將到達與即將啟程的名稱、位置及時間。 
      浙江杭州市公交優先系統。杭州市對其快速公交一號線路上31個燈控路口安裝了RFID設備,當公交車駛近路口200米的地方,RFID設備就能讀到公交車的信息。根據需要,并在信號控制設備的配合下,適當調節紅綠燈的時間,以實現公交優先通行。
    北京,濟南,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。BRT快速公交系統對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列入“十五”科技規劃予以重點支持。許多大中城市都在陸續申請建立城市智能交通示范基地。據了解,國家已批準12個城市首批建立此種示范基地。快速公交的出現可以大力發展公共交通。借助數字化、智能化城市公交管理,提高了公共交通運營管理效率和社會服務水平。
    什么是快速公交?
    快速公交系統(Bus Rapid Transit)簡稱BRT ,是一種介于快速軌道交通(Rapid RAIl Transit,簡稱RRT)與常規公交(Normal Bus Transit,簡稱NBT)之間的新型公共客運系統,是一種大運量交通方式,通常也被人稱作“地面上的地鐵系統”。它是利用現代化公交技術配合智能交通和運營管理,開辟公交專用道路和建造新式公交車站,實現軌道交通運營服務,達到輕軌服務水準的一種獨特的城市客運系統。
    以杭州已經開通的快速公交B1線為例,看看快速公交BRT系統是如何運行的。
    在杭州的快速公交線路上,公交車能夠優先快速通過路口,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先快速通過呢?RFID在其中發揮了神通。
    杭州快速公交一號線是一條貫穿杭城中部呈東西走向的線路,全長28公里,西起黃龍公交站,途經天目山路、環城北路、艮山東路等道路,東至下沙高教東區,貫穿6個行政區,連接杭州市主城和下沙副城。開通初期設13對中途停靠站,平均站距為2公里,按照最終設計要求,杭州快速公交一號線將設置23對中途停靠站,平均站距1.17公里。
    要實現快速公交,最需要解決的問題就是信號優先。如何知道公交車將到達路口,及時調整紅綠燈信號呢?在快速公交車的車頭位置安裝RFID標簽,記錄車輛信息,在道路沿線31個燈控路口安裝了SCATS信號控制設備和RFID車輛身份識別系統,當公交車行駛至距路口200米的地方時,設于接近路口的RFID讀取設備就能采集到公交車的信息,根據需要,適當延長綠燈的時間或是縮短紅燈的時間。從交通管理部門數據統計,平均每個路口信號優先時間為8秒。
    RFID車輛身份識別系統與交通信號的聯網區域控制配合起來后,就能準確定位車輛并迅速調整信號燈。據項目負責人介紹,北京的快速公交車是用GPS解決位置識別問題,但定位并不是很準,而在國外,通常采用紅外線識別,并且是只要辨別到就強制優先,國內的路口比國外復雜得多,這種做法也不一定適合中國。現在杭州采用的RFID快速公交方案,也是根據需要,在恰當的時候讓公交優先,加大流量。如果是正點運行,系統經過判斷則不優先,如果是晚點的,才會優先。如果東西向車是正點,南北向晚點,則南北向優先通過。
現在,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簽,快速公交的運營效率提高了60%,大大方便了公交線路的運行。據了解,杭州在“十一五”期間,將要完成9條快速公交線路的建設,RFID還將大顯神通。

上海秀派電子科技有限公司做為國內遠距離RFID射頻識別設備的領跑者,其卓越的品質和穩定的性能將為快速公交BRT的推廣應用起到舉足輕重的作用。SP-RFS-300遠距離讀卡器信號可有效穿過汽車金屬貼膜,信號覆蓋角度可調整(45-360度)識別距離更遠(0-100米以上),汽車時速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,對卡片的放置角度沒有任何要求,不需要貼在擋風玻璃上,無論怎么擺放,都能可靠地讀取。具體表現在: 
1>遠距離:讀頭與卡片之間的有效讀取距離為0~100米; 
2>圓極化天線:讀頭接收天線設計采用圓極化天線,對卡片擺放無方向要求; 
3>高速度:車載卡片移動速度為0~200 km / h 時,讀頭能夠正確識別卡片信號; 
4>長時間:電子標簽可以連續工作6~8年,期間免維護。這為使用者和管理這降低了維護成本,直接提高了經濟效益。

1.1 特點 
遠距離:有效識別距離從0米到100米可調 
識別方向可調整:信號發射角度從45度到360度可調整,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分多址設計,可同時識別200個以上不同 的射頻識別卡。 
高速度:Super RFID在移動時速200公里以上仍能可靠讀到電子標簽。 
智能化:RFID與收發器之間可實現雙向高速數據交換,使應用靈活,數據安全得到保證。 
高可靠:適應工礦工作環境(-40℃-85℃),通過國家煤礦安全認證。防水,防沖擊。 
超低功耗:峰值發射功率僅1mw,更健康、更安全。 
頻段選擇: 全球開放的ISM微波頻段,無須申請和付費。 
高抗干擾性:對現場各種干擾源無特殊要求。 
高度集成:安裝方便,內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,保證數據傳輸的絕對安全。 
圓極化天線設計:采用圓極化天線設計,保證無論電子標簽放置的角度如何,都能可靠地被讀寫。 
開發接口:提供SDK開發包,接口函數API,方便客戶開發自己特點應用程序。 
 

1.2 產品規格 
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: 標桿或橫梁 
安裝方式: 豎掛或頂掛 
信號調制方式 : GFSK 
頻率: 2.4 - 2.4835 GHz 
發射功率: ≤0dBm(可軟件調整) 
天線極化 :圓極化 
微波通訊距離: 2–80m 
微波通訊區域調整:通過衰減器調整通訊區范圍 
微波通訊檢錯: CRC16循環冗余校驗 
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 
開發接口:提供SDK開發包,接口函數API,方便客戶開發自己特點應用程序。 
通訊檢錯: CRC16循環冗余校驗 
使用溫度: -40℃ — +80℃ 
保存溫度: -60℃ — +80℃ 
抗電磁干擾: 10V/m 0.1-1000MHz AM調幅電磁波 
可靠性: MTBF≥70000小時 
工作壽命: 15年以上

1.3 企業背景 
秀派公司作為目前國內RFID領域內技術和產品化的佼佼者,依托上海交通大學技術優勢,成功的吸引了國際著名的風險投資機構“IDG 技術創業投資基金(IDG Technology Venture Investment III, L.P.)”的入注,也是目前國內RFID行業第一家被國際風險投資投資的業內企業。
秀派的遠距離射頻識別設備采用了當今最先進的0.18uM的微波芯片技術,使 RFID的性能和原來的微波技術相比得到了本質的改進,徹底解決了遠距離、大流量、超低功耗、高速移動的標識物的識別和數據傳輸難題,而且成本較以往大大降低,同時也解決了中低頻電磁波技術感應距離短防沖突能力差的致命弱點。其各項技術指標在同類產品中均處于行業領先地位,開創了遠距離識別技術的新紀元。

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