基于320系统的城市车辆电子围栏系统建设研究

320系统是覆盖广泛的车辆运行状态监测系统，通过对其采集到的数据进行分析处理，并结合GIS技术和云计算SaaS技术，能够实现对需要管理的车辆进行综合管理，从而保证城市中车辆的有序运行。

【关键词】电子围栏RFID 车辆图像识别SaaS

随着我国经济持续多年的高速发展，机动车保有量也达到了空前的规模。根据2014年，中国社会科学院城市发展与环境研究所及社会科学文献出版社的《城市蓝皮书：中国城市发展报告No.7》中的数据，我国机动车数量达到1.3亿辆，平均每10人即拥有1辆机动车。利用信息化手段对车辆运行状况进行监控和调节，成为解决或缓解交通问题的重要应对手段。

所谓“320系统”是打造一个道路监控网，城市道路每3公里要建立一个车辆监控点，其它道路每20公里建立一个车辆监控点。这些车辆监控点对通过的车辆进行识别，并记录相关信息。通过对这些信息的多种维度、多种方式的分析处理能够实现包括道路路况分析、套牌车辆分析、电子围栏等智慧应用。本文将重点讨论电子围栏系统的建设方案。

和车辆GPS系统相比较，320系统的优势是无论车辆是否安装了GPS系统，均能够通过固定的320监控点，获取车辆的信息，因此对于全面了解城市中的车辆运行情况具有更加普遍意义。

1 概述

本文所讨论的所谓电子围栏系统是在车辆320定位信息和GIS平台基础上，根据划定的虚拟区域对通过此区域的车辆进行空间、时间和关键要素的综合管理。需要指出的是，电子围栏系统本身不具有具体的业务属性，必须和特定的管理策略相结合，才能实现包括拥堵收费、渣土车管理等功能。

2 关键功能需求

电子围栏系统的建设需求包括：

2.1 灵活的虚拟区域划分

能够根据各类管理需求方便地划定一个或多个管理虚拟区域，通过GIS系统可以绘制出此区域边界。由于电子围栏是在城市道路基础上绘制的，虚拟区域边界实际上就是道路的几何线段。320监控点是区域边界的交点或分布在过边界交点且在边界内侧的线段上。

2.2 车辆的高效识别

能够对通过320监控点的所有车辆进行识别和信息采集。采集手段包括基于抓拍照片的图像识别和基于RFID技术的无线通信识别。其中基于抓拍照片的识别能够对所有通行车辆进行信息采集，但由于光线、角度和遮挡等原因，存在一定的识别误差，需要通过其他手段进行纠偏；基于RFID的识别识别准确度高，理论上达到100%，但安装RFID存在一定局限性，不能确保所有车辆都安装了RFID卡，如外来车辆就难以及时安装RFID设备卡。

2.3 柔性的管理策略

一方面能够方便地配置需要进行管理的机动车辆，支持批量车辆信息的导入，并能够根据车辆属性进行管理权限配置；另一方面需要能够对车辆通行的位置、时间、速度、类型等进行单项或综合管理策略的配置。

3 建设方案

针对上述三点核心需求，基于320系统的城市车辆电子围栏系统的系统框架如下图所示。

（1）信息采集层。信息采集层主要是分布在城市道路上的320监控点。监控点的设置位置一般位于道路通行畅通的区段，这样能够真实反映道路的通行状况，同时为了避免管理区域存在漏洞，道路应根据能够通行机动车的交叉路口为分断点，将道路分为多段，每一段均设置320监控点。320监控点具有一定的信息处理和存储能力，实现对抓拍照片的图像识别和网络故障时的信息本地存储。

（2）信息传输层。由于车辆到达320监控点是无法预测的，同时为了保证后台能够实时处理数据，320监控点应采用长在线方式接入网络。由于抓拍的照片也需要上传后台系统，同时320监控点往往还配置有高清或标清摄像头，因此网络带宽建议不低于2Mbps。

（3）信息存储层。从320监控点上传的信息需要根据信息类型进行存储，如视频信息一般需要保存1个月、照片信息保存1年、车辆流水信息永久保存。

（4）信息处理层。根据对320监控点上传信息处理时效性，分为实时处理、准实时处理和统计分析处理。实时处理主要是对通过320监控点的、纳入管理范围的车辆进行合规性检查，对于符合通行规则的车辆不进行处理；对于不符合规则的通行车辆，记录其违规记录，并可以通过外部接口，实时提供给执法部门，方便其现场处理。

（5）策略配置层。策略配置功能主要包括车辆配置、权限配置、规则配置。车辆配置将车辆信息通过对话框、Excel表，Txt文本等方式导入系统中。权限配置是对使用者角色的权限进行管理，最小权限配置颗粒度为单个车辆和单个规则，在确定角色之后，在对用户进行角色分类。规则配置是绘制电子围栏区域，从车辆信息库中关联需要管理的车辆，并设定包括通行许可、通行时间、通行次数、停留时间等规则，每个电子围栏区域可以设置一条或多条规则。规则设置好之后要进行一致性检查，对错误的规则要提示管理员进行修改。

（6）信息展示层。系统的展示手段多样，不仅仅支持传统的PC终端，为了方便移动执法和应急指挥，还应支持移动终端，从而满足用户不同场景的需求。

4 SaaS的服务模式

城市中很多政府部门、企事业单位都需要对其管辖或拥有的车辆进行管理，如城管部门需要对渣土车辆运行进行管理，旅游部门需要对旅游大巴车辆进行管理，企业需要对其公务用车进行管理等等。这些管理需求从最终的技术实现来看，均可以借助基于320的城市车辆电子围栏系统来实现。目前，云计算技术已经得到了长足的发展，云计算主要提供IaaS/PaaS/SaaS服务模式，其中SaaS模式的市场规模最大。所谓SaaS是软件即服务，用户通过网络使用软件，处理和管理其业务数据，但用户无需购买软件，软件本身的可靠性、安全性、可使用性等不需要用户关心，这些工作由SaaS服务提供商完成。

基于320系统的电子围栏系统采用SaaS服务模式，各类不同的用户在通过安全审核之后，即可利用系统功能配置需要管理的车辆和管理策略，方便快捷地管理相关车辆。

5 结论

基于320系统的电子围栏系统通过对320监控点采集到的车辆实时状态数据进行分析处理，构建了一个城市级的通用软件平台，该软件平台利用SaaS服务，能为城市的各类用户提供可靠、安全、高效的服务，从而为城市车辆管理信息化提供了有力的手段。

作者单位

江苏省邮电规划设计院有限责任公司 江苏省南京市 210019