概述

城市經濟的發展導致城市機動車輛的增加，從而使城市交通流量日益增大，由此而帶來的交通事故頻發、交通擁擠等問題業已成為城市公交管理的“軟肋”，為解決此問題，近年來基于通信技術、自動化技術及計算機技術等高科技的交通系統管理和控制技術的研究開發得到了各國的普遍重視，其中基于射頻識別技術 （radiofrequency identification，RFID）的公交業務管理系統研究進展迅速。

RFID是自動識別技術（automatic equipment identification，AEI）在無線電技術方面的具體應用與發展，其基本原理是利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別的目的，并交換數據。它主要包含有識讀器和電子標簽兩個部分，此外還有用于數據發送和接收的天線部分。RFID的一個重要特征是系統的工作頻率和作用距離。通常把識讀器發送信號時使用的頻率稱作射頻識別系統的工作頻率。

RFID技術應用的層面極廣，除了能對商品資料進行讀取外，也可應用于食品、藥品和鈔票等方面，以追蹤產地和防偽品的制造。RFID已在門禁保安、汽車防盜、電子物品監視系統、生產線自動化、倉儲管理、產品防偽、高速公路自動收費、公交車收費管理、火車和貨運集裝箱的識別以及軍事物流中廣泛應用。

本文設計的基于RFID的公交業務管理系統可以對駕駛員每天勞動業績的8個指標數據（例保、行車公里、客運量、營收、油耗、修理、行車事故、行車服務）進行實時記錄，變“路單”人工記錄為“信息卡”電子輸入，并將上述8個數據實時傳輸到車隊，這有利于對駕駛員勞動業績進行量化分析，用各種數據進行精確統計、考核、評比、激勵，改變了傳統的粗放型的檢查、考核和評比；有利于分公司和總公司（營運、機務、計財和人事）多級管理部門根據每個駕駛員每天勞動業績的8個數據進行統計、分析、修改和制定企業內部各種相應的規章，優勝劣汰，獎勤罰懶，降低企業成本；也有利于駕駛員隨時查詢本人每天、每月勞動業績，通過 “信息卡”提供的“電腦數據”和公司制定的各種經濟激勵規定這只“無形的手”經常警示、鞭策、促進每個駕駛員增強工作責任心。與同期或早期的接觸式識別技術不同，RFID系統的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別，通過對RFID卡進行讀寫操作，可實現對各類物體或設備（人員、物品）在不同狀態（移動、靜止或惡劣環境）下的自動識別和管理。

1 系統結構

基于RFID的公交業務管理系統由射頻識別技術、計算機控制技術、無線通信技術以及服務器和信息終端組成。對于分散的始發站和終點站可采用ADSL（采用 VPN技術）或者無線網絡技術實現互聯。系統主要由出入場記錄終端、始發站調度終端、票務管理終端、加油記錄終端、維修記錄終端、領導查詢終端、員工查詢終端、網絡管理終端和服務器組成。其結構圖如圖1所示。系統主要包括RFID讀卡器、通信網絡、數據庫、服務器。其基本構成是：在每輛車上安裝一張 RFID卡，在數據庫管理系統中將該卡的ID號與對應的車牌號進行關聯，形成電子車牌。該駕駛員車輛管理信息系統需要設置站調度、場調度、票務、加油、維修、領導查詢、員工查詢幾個客戶端。需要在場入口和出口各設置一個感應器，感應器與計算機終端相連接。每輛車上安裝射頻識別卡，當車輛通過感應器時，自動進行車輛識別，計算機終端上運行出入場記錄和調度軟件。在場調度室設讀卡器用于駕駛員報到，讀卡器與計算機終端相連接。計算機終端接入局域網，對相應的數據庫進行操作。

系統以駕駛員車輛管理為主，以場調度、始終點站調度為中心，完成公交日常運營業務的管理；以電子路單要素信息為基礎，收集公里數、油耗、票收、維修費用等各種信息；通過工作證號、工號、車號將若干個系統（發卡系統、人事系統、票務系統、車輛維修系統）有機連接，形成一個能全面反映公交運營狀態并且易于控制的完整公交業務管理系統（如圖2所示）。

此系統的基本功能主要包括：早晚進出場場調度、始終點站調度的日常工作流程管理；與其他系統的數據接口：發卡系統、人事系統、車輛維修系統、票務系統；領導查詢：各類統計報表、按車、按人、按路單查詢；員工查詢：個人信息、車輛信息、電子路單、按日期查詢。

1．1 場調度

場調度系統根據行車時刻表白動生成每日行車計劃表，駕駛員上班后在讀卡器上刷卡，場調度軟件自動記錄其上班時間；提示信息包括工號、當日路牌、車牌號、存油數等。駕駛員出車前，對車輛進行各類制動、方向機、氣壓報警器、發動機清潔、化油器及油路、各類燈光、儀表，各類皮帶等項目進行例保包修工作，若沒有問題，出場時，感應線圈測到此車出場，填寫默認例保完成記錄，并記錄車輛出場時間。

駕駛員上班報到后，由場調度端軟件生成新的電子路單，并顯示當日路牌、車牌號、存油、駕駛員工號等基本信息。若發現車輛有問題不能出場或者駕駛員發現存油與實際不符，可以由場調度在軟件中修改相應記錄；出現異常情況時，允許恢復正常后由人工輸入將數據補錄，以保證系統數據的完整性。并及時對信息進行分類匯總統計，形成報表，供管理人員參考。

1．2 始發站終點站調度

考慮始發站和終點站所處的環境差異較大，可以使用ADSL或者無線網絡與服務器相連接。該部分負責車隊的日常運營調度，始發站調度按照車輛發車時刻表進行調度。車輛進入和離開始發站調度時，感應線圈自動感應識別車輛，對車輛進出站時間、運營圈數等基本數據進行記錄，將相應的信息填入電子路單，并計算每個駕駛員的行車里程、油耗。當車輛行駛過程中發生事故，由始發站調度人員將相應的記錄輸入計算機，事故責任認定后系統內安全公里數清零。系統有異常情況時，恢復正常后將數據補錄，保證數據的完整性。根據調度端的需要，可分別計算統計計劃營運公里數、計劃空駛公里數、實際營運公里數、實際空駛公里數、損失公里數、安全公里數、實際運行與計劃的異常情況對比表。

1．3 票務和加油

每天車輛下班進場后，對駕駛員的票箱進行清點，操作員將清點結果輸入計算機。公交卡票收數據可以直接從公交卡讀卡器中讀取，最后按照車輛和駕駛員對一定時間段內的票收情況進行統計分析，形成報表。加油時，根據IC卡自動進行加油權限認證。加油數量錄入由駕駛員輸入，加油機按照數量進行自動加油，并將加油數據自動錄入數據庫，用于計算油耗等數據。出現異常情況時，可由人工輸入將數據補錄，保證系統數據的完整性。

1．4 查詢

1．4．1 領導查詢

按照不同的權限，對整個車隊、公司的運營狀況、駕駛員信息進行實時統計查詢。可以按照工號、姓名、電子路單號、日期、駕駛員、車輛等信息對相應的內容進行查詢。對某一時間段內的車輛的油耗、行駛里程、維修、事故等情況進行分類匯總分析。

1．4．2 員工查詢

駕駛員可以使用執勤卡刷卡查詢個人的基本信息。駕駛員登錄后，能查詢自己駕駛車輛的相關信息，包括油耗、維修、行駛里程等；可以對自己所駕駛的車輛的電子路單進行查詢；也可以對歷史電子路單進行查詢，真正做到管理的透明化。駕駛員還能按照日期對某一時間段內自己的工作情況進行分類匯總，包括行駛里程、油耗、維修、事故等記錄。

2 總結

與基于GPS的公交智能管理系統相比，RFID技術在方向定位、成本、擴展性方面都有比較大的優勢。GPS衛星定位雖然可以識別車輛，但是車載設備價格較貴，信號不穩定。最主要的問題是目前國內商用GPS系統的衛星信號源為國外控制。一旦因為政治或經濟沖突的原因失去信號來源，國內的GPS應用系統將面臨癱瘓的危險。而RFID的智能交通解決方案，不依靠衛星信號，保障了系統運行長期穩定的可靠性。GPS在應用上必須結合GIS地理信息系統，不但增加了應用的成本，如果更新不及時，也會大大影響系統的準確性。另外GPS技術并不適合當車輛到達出口時自動觸發的應用。而RFID技術不需復雜的GIS系統配合，可勝任任何定點觸發的工作。與GPS需要昂貴的車載設備相比，基于RFID技術的系統可以將主要的識別及通訊設備由車載移至固定的地面數據采集點。在實現同等功能的情況下，RFID電子標識卡安裝在每輛公交車輛，成本明顯低于GPS車載設備。

RFID系統實施后，也可以為其他社會車輛提供增值服務，具有可觀的潛在附加經濟效益。從橫向來看，基于RFID的智能交通系統能和其它ITS系統有機整合，為其它系統提供有價值的信息，并實現不停車收費、闖紅燈拍照、車速監控等功能。從縱向來看，作為標準的ITS系統，能為架構在RFID基礎上的其它軟件提供完備的接口。進一步的深度信息挖掘，將給整體的ITS提供更多的信息服務。利用RFID技術的紅綠燈控制系統，讓一些車輛優先通行，普通優先對象為公交車輛，能在最大限度上保證城市運載主體運行通暢、快速與高效。同時RFID的特點還有：多目標識別；耐環境、不易受污染；穿透能力強；可重復使用。RFID與條形碼、磁卡相比較有非常明顯的有點。

這種基于RFID的公交業務管理系統由各調度站、場調度收集基礎信息，通過系統與公共交通公司現有人事系統、車輛維修系統、發卡系統、票務系統的數據接口，能使各級管理人員方便地按車、按人進行查詢統計，并可按照需要利用所采集到的基本信息進行分析統計工作，作為決策的依據。此系統可以統計駕駛員的勞動業績，改變了傳統的檢查、考核和評比方式；有利于修改和制定企業內部各種相應的規章；促進每個駕駛員增強工作責任心，也增加了公司經濟上各種規章的透明度，做到公平、公正、合情、合理，為構建和諧企業提供技術支持和依據。

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