城市公交优先通行系统解决方案.doc

城市公交优先通行系统解决方案V1.0上海秀派电子科技有限公司2013年3月版权说明 版权所有 2012-2014，上海秀派电子科技有限公司本文件中出现的任何文字叙述、文档格式、插图、照片、方法、过程等内容，除另有特别注明，版权均属上海秀派电子科技有限公司所有，受到有关产权及版权法保护。任何个人、机构未经上海秀派电子科技有限公司的书面授权许可，不得以任何方式复制或引用本文件的任何片断。商务联系上海秀派电子科技有限公司上海市徐汇区虹漕路39号B栋5层总机售热线868售后服务热线mail: S文档信息文档名称 保密级别内部公开文档版本编号V1.0制作人制作日期2013-03-08复审人复审日期2013-03-18适用范围本文件是上海秀派电子科技有限公司智慧城市技术系列解决方案书的一部分，供需要实施项目的客户、合作伙伴决策参考分发控制编号读者文档权限与文档主要关系1上海秀派项目组创建、修改，读取项目组成员，负责编制、修改、审核本文档2批准项目的负责人，负责本文档的批准程序3标准化审核项目标准化负责人，对文档进行标准化审核版本控制时间版本说明修改人2013-03-08V1.0创建胡健目录版权说明2商务联系2文档信息3分发控制3版本控制31.概述51.1.公司介绍51.2.方案背景61.3.参考资料62.需求分析72.1.方案描述72.1.1.基础功能72.1.2.扩展功能83.方案介绍83.1.设计原则83.2.技术方案94.产品介绍104.1.1.读卡器104.1.2.防拆卸电子标签111.概述1.1.公司介绍上海秀派电子科技有限公司（简称上海秀派）是专业从事有源RFID技术、产品及物联网专用集成电路的研发、生产和销售的国家级高新技术企业。作为国内外有源RFID领域的领先供应商，上海秀派致力于为全球用户提供优质的物联网核心设备和整体解决方案。上海秀派独创微功耗、高安全和嵌入式软件设计三大技术平台，拥有三十多项各类专利证书，形成了5大系列60多种具有自主知识产权的有源RFID产品，包括固定式和手持阅读器、电子标签、电子封条锁和温湿度检测标签产品等。公司在教育、煤矿、内河航运、集装箱物流等行业已经形成了规模化的应用，并为停车场车辆进出、城市助动车防盗及电力资产巡检提供高品质的RFID产品解决方案。公司现拥有近3千平方米的现代化研发及生产基地，具有年产20万套读写设备、500万枚各类有源电子标签的能力。上海秀派成功地导入ISO9001、ISO14001等管理体系，是中国RFID产业联盟理事单位、高新技术企业、上海市科技小巨人。上海秀派相信有源RFID可以更泛在、更适用、更便宜，有源RFID已经步入新的时代。跨越新的里程碑会面临新的挑战，上海秀派将秉持“互助互信、合作共赢”的原则与业内广大合作伙伴一起，为国家物联网战略的顺利实施贡献力量，并为客户、员工、股东和其他利益相关者创造价值。1.2.方案背景2004年3月，国家建设部发布了关于优先发展城市公共交通的意见，要求把公共交通专用道路系统建设作为建设重点，通过设置并划定公共交通专用道路、优先单向、逆向专用线路等措施，保证公共交通车辆对道路的专用或优先使用权。2008年政府出台大规模的扩建和完善国内交通基础设施政策，势必给城市公交优先项目的发展带来一定机遇。要实现快速公交，最需要解决的问题就是信号优先。如何识别公交车将到达路口，及时调整红绿灯信号呢？在快速公交车的车头位置安装有源RFID标签，在道路沿线红绿灯控制路口安装RFID车辆身份识别系统和信号灯控制设备。当公交车行驶至距路口100200米的地方时，路口的RFID读取设备就能采集到公交车的信息，信号灯控制设备会根据需要，适当延长绿灯的时间或是缩短红灯的时间。RFID车辆身份识别系统与交通信号的联网区域控制配合起来后，就能准确定位车辆并迅速调整信号灯。据相关报道，北京的快速公交车是用GPS解决位置识别问题，但定位并不是很准。而在国外，通常采用红外线识别，且只要识别到就强制优先，由于国内的路口比国外复杂得多，这种做法并不一定适合我国。采用基于有源RFID技术的城市公交优先通行方案，也是根据需要，在恰当的时候让公交优先，加大流量。如果是正点运行，系统经过判断则不优先，如果是晚点的，才会优先。如果东西向车是正点，南北向晚点，则南北向优先通过。1.3.参考资料关于优先发展城市公共交通的意见2.需求分析2.1.方案描述解决城市交通问题的核心是让城市交通中以占道面积少、运量大、速度快的新型公交车辆为主，承载起城市交通的主体。毫无疑问优先的对象应当是城市公交车辆。本方案就是应用射频RFID技术结合红绿灯控制系统，从而让城市运载主体公交车优先通行，快速高效的发挥作用。2.1.1.基础功能在车辆前挡风玻璃上粘贴防拆卸 R F I D标签。在十字路口四个方向的红绿灯前2030米安装有源RFID阅读器，阅读器斜对道路（扩大接收范围），当公交车辆接近路口遇绿灯时，则适当延长当前的绿灯相位时间，保证车辆有充裕的时间通过路口。当公交车辆接近路口遇红灯时，则缩短红灯信号周期，减少公交车辆等候时间，尽可能减少公交车辆在交叉口延误的时间，保证城市公交车辆运行的快速与及时，最大程度地发挥其运载主体的作用。由于道路的情况复杂，很容易对标签卡的微波信号进行反射与衍射，为防止同一RFID卡号被多个读卡器读取到，从而导致对请求信号的误判，可通过软件设定一旦读到RFID标签卡信号，则后续读卡器在规定时间内（如30秒）对此RFID卡号进行屏蔽，这样可以避免同一ID号被一条马路上两台读卡器读到后造成对信息的误判。 对多个信号的识别本着先识别先处理的原则进行处理。2.1.2扩展功能电子站牌到站预告功能路口读卡器在识别到经过的公交车辆标签信息后，能够实时将数据传送到后台数据中心。如果在公交站点安装有电子站牌，并且电子站牌的信息显示可以在远程后台控制，那么数据中心可以直接在电子站牌的LED方便地显示离本站最近的公交车辆的预计到达时间或距离，以告知候车人。3.方案介绍3.1.设计原则3.1.1.可靠性由于车辆速度快，这就要求RFID系统具有极高的读卡可靠性，不能漏卡。上海秀派采用领先技术保障车辆在快速通过的情况下可靠读卡，从而发挥系统平台的价值。3.1.2.先进性和成熟性系统设计采用先进的概念、技术和方法，同时注意结构、设备、工具的相对成熟，使系统具有较大的发展潜力。3.1.3.开放性和标准性为满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力，系统尽量使用标准化的通讯方式，并将软件接口及协议公开，允许其他应用软件的接入、调用，从而使系统具有开放性。3.1.4.可扩展性和易维护性为适应现场环境的不断变化，系统可方便地扩展设备数量；设备的安装使用也尽量简便，便于维护。 3.2.技术方案此方案采用有源 RFID标签来标识车辆，具有投入成本低、可靠性高、维护简便、定位精确等优点，安装实施简单。首先无须对现有红绿灯设备进行拆卸，只需在现有红绿灯基础上安装RFID读卡器及调整信号灯控制器软件就可实行。RFID读卡器安装在离路口2030米的位置安装读卡器，为保证能识别车辆行进的方向，可将读卡器的读卡范围调节为只覆盖一条车道，每根车道安装一台读卡器。在每辆具有优先通行权的车辆粘贴相应的电子标签。车辆在道路上通行，标签数据会被道路上安装的读卡器实时采集。读卡器采集数据后通过485线路连接到信号灯控制器，信号灯控制器软件接收数据后，进行后台处理，根据后台处理结果，控制信号灯的显示。十字路口示意图4.产品介绍4.1.1.读卡器技术参数：识别速度： 100 个标签/秒 (仅限ID号)防碰撞处理： 200个标签同时读取识别距离： 最远80米（与SPTGS系列标签，空气中）工作频段： 2.42.48G输出功率： 3 dBm（可软件调整）接收灵敏度： -90dBm微波通讯检错： CRC16循环冗余校验天线极化： 定向/全向标准/认证： CE；FCC；ISO9001电源： 612V DC（MAX 30mA）通讯接口： RS232/485/威根 波特率：4800115200工作温度： -40 +80保存温度： -60 +80抗电磁干扰： 10V/m 0.11000MHz AM调幅电磁波可靠性： MTBF 70000小时特点和益处：远距离： 有效识别距离从0米到100米可调。识别方向可调整：信号发射角度从45度到360度可调整，满足定向和全向的不同要求。 极高的防冲突性：采用多种防冲突方案，可靠的频分多址和时分多址设计，可同时识别200个以上不同的射频识别卡。高速度： Super RFID在移动时速100公里以上仍能可靠读到电子标签。智能化： RFID与收发器之间可实现双向高速数据交换，使应用灵活，数据安全得到保证。高可靠： 适应工矿工作环境（-40-85），通过国家煤矿安全认证。防水，防冲击。超低功耗： 峰值发射功率仅1mw，更健康、更安全。频段选择： 全球开放的ISM微波频段，无须申请和付费。高抗干扰性： 对现场各种干扰源无特殊要求。高度集成： 安装方便，内置天线无须外接天线或线圈。高安全度： 采用秀派的加密算法，保证数据传输的绝对安全。圆极化天线设计：采用圆极化天线设计，保证无论电子标签放置的角度如何，都能可靠地被读写。4.1.2.防拆卸电子标签上海秀派SP-TGS-400防拆标签是一种工作频点在2.45GHz的主动式标签，可安装于车内前挡风玻璃处或者由人员佩戴，适用于停车场车辆门禁系统、远距离稽查系统或者人员识别管理系统。防拆标签继承了原有SP-TGS-500系列标签多项优点，即稳定、可靠、坚固和耐用，同时在供电电源的选择、内部电路的优化设计等方面取得了突破性的进展。 特点优点特 色效 用最远80米的识别距离自动识别、追踪、定位、收集，无需人工干预100个/秒的识别速度可用于识别高速运动物品200标签同时读取能力能识别大批目标人或物的同时进出5年以上的使用寿命可以长期使用，超过设备投资回收期，无需更换电池低成本对于大量物品的应用方案成为可行2.45G微波工作频段数据传输速度高，距离远，功耗低 详细技术资料项 目SP-TGS-500微波链路通讯工作频率2.45GHz识别距离最远80米（与SPRFS系列固定阅读器，空气中）最远30米（与SPRCF系列手持阅读器，空气中）接收灵敏度-80 dbm -90 dbm输出功率3 dBm（可软件调整）上行/下行速率1000 kbits/s /