李德军:广东多义性路径识别项目经验分享

8月14日,由国际物联网贸易与应用促进协会(IIPA)主办的“第七届国际物联网发展高峰论坛”在深圳会展中心水仙厅召开,天津中兴智联科技有限公司市场总监李德军先生在会上发表了“广东多义性路径识别项目经验分享”的主题演讲。



天津中兴智联科技有限公司市场总监李德军先生

以下是文字实录:

李德军:今天我跟大家分享一下我们中兴智联做的项目的实际的落地情况,今天就是介绍我们在广东的多义性路径识别项目的经验分享!

整个介绍的内容大概分为三个部分,第一个部分主要介绍一下天津中兴智联,也就是中性通讯的总公司,第二部分是分享一下整个广东省高速公路多义性项目建设经验,最后一个我们介绍一下这一项技术未来会有哪些走向和趋势。

天津中兴智联科技有限公司前身是中兴通讯原来做物联网,或者说更集中一点,是做RFID这个设备解决方案的产品线。在去年的时候,是独立成为一个子公司,专注于在物联网以及RFID相关的行业,我们的落地就是落地在天津滨海新区。这里头滨海新区当时在2006年的时候,中兴通讯在整个天津做了一个规模的投资,当时在报道里面有体现,主要是作为把物联网和RFID作为中兴通讯未来发展的战略发展方向。在这一块当时的投资,也是作为一个产业基地,目前在整个天津智联那边有100多人主要从事产品和解决方案的研发和市场的工作,在国内应该说这个团队还是相对有一定规模的。

我们主要是积累于原来在跟通讯技术方面的一些优势,目前在专利等等方面也取得了一些进展,尤其是在RFID相关的应用等等技术方面的,也有300多项的专利技术。因为RFID在中兴研发时间可以追溯将近十年的时间了,原来是作为一个储备技术,从2007年开始到天津落地,然后将这个技术转化为产品推向市场,到现在为止经过几年的打拼,也在RFID的相关的领域取得了一些成绩。

下面就主要做广东多义性路径识别项目跟大家分享。首先看一下这个项目的一个背景,首先就是目前我们国家的一个高速公路网跃居为全球第一位 ,超过了美国,随着高速公路的发展,尤其是中国在东部 沿海地区高速公路的建设是非常迅速的。以广东省为例,2015年整个高速公路计划历程超过68000公里,所以整个高速公路是由原来的点状、线状直接成为环状,这样导致我们高速公路的交叉会非常非常多,从一个城市到另一个城市的路径将有多种选择,所以它的路径性问题是越来越突显的。

在广东最主要的一个原因,随着高速公路的发展,整个我们社会的车辆发展也越来越快。目前我们全国机动车的数量已经超过1个多亿的数量,所以当经济发展以后车辆拥堵,好像不光我们在城市,在高速公路里也是一样的,在广东又有一个特点,原来它是划分区域,因此在进出不同区域的时候,车也要停下来进行费用结算,尤其在收费站的出口是非常拥挤的。

整个项目的提出是在2011年初的时候就提出了整个项目的建设计划,到2013年5月份的时候,是把这个整体项目的一个技术方案确定下来了,到了2013年5月的时候,是做了整个技术方案的一个可行性的验证,到了2013年5月以后,大概有一个月多时间,就开始进入了整个项目的招投标建设中,到去年12月底进入正式建立阶段,7月1号是全省项目的一个通知。所以从2013年5月份到2014年7月份,可以说是创下了整个这么大项目的军博历史,我们称之为广东速。前面嘉宾也有讲过,国外的政府羡慕我们中国政府办事效率和速度,在中国我们要以广东为排头兵,你可以看到我们广东的效率和速度。

介绍了大概项目的建设背景,我们可以看看这里如果从事高速公路的,大家比较清楚多义性路径识别的问题,如果没有从事这个行业我们大概介绍一下。多义性路径的产生,说简单点,就是你有很多不同路径可以选择,比如说从广州到深圳或者从广州到珠海可能会有很多的路径,原来的形式是你只要是走一段路径,如果这段路径的归属是唯一的一个业主单位,所谓业主单位是建设这个路段业主,就会把这一段的费用结算掉,然后再进入下一段业主所属路段内。随着高速公路的建设,以及联网 的推进,这种方式肯定阻碍整个高速公路的通行效益,所以提出了这个多义性路径识别,以后我们可以实现的就是你从,如果在省内的话,在起点和终点进行一次费用结算就可以了,如果是跨省,就在省界的地方进行结算就可以了如,随着全国联网的推进,未来就真正实现起点和终点进行结算就可以了,这是整个路径拆分的原由。

在撤销这个主线收费站以后,你的这个费用的归属到底是属于谁,这就是多义性路径识别。也就是说,在有多义性路径以后,可以精确的按照你行驶的离程收取。目前路径标识方法有两个大的种类 ,一个是概率识别法,里面就有最短路径法,以及车辆分型统计法,以及实际调查,还有路网平衡法,前面所说的这些都是概率的,就是根据一段时间的统计或者某种方法计算某种基本的拆分概率,比如说你交10块,6块钱给一个业主,另外4块钱给另外一个业主。还有一个是精确识别法,这种就是通过摄像头抓拍车牌进行识别,还有以RFID超高频的路径识别方法为主。

对于两种精确识别方式有各自不同的特点。对于车牌识别的方式,对摄像头的要求比较多,对摄像头抓拍下来的数据的传输网络建设要求比较高,及时传输,及时进行拆分,数据量比较大。同时摄像头由于受到环境、天气的影响,会导致识别度有差别的,一般识别率是在85%左右。相对于这个我们采取RFID的方式,特点就是一个是读取信息很方便,第二个就是它的体积很小,只是对我们现在通行卡做一个改变,如果大家现在上高速公路;的话,可以看一下我们的现在卡怕相比于以前的是有变化,变厚一点点,因为里面有电池。另外一个就是穿透性识别率比车牌识别好得多。

在RFID领域里面有不同频段的差别 ,现在我们用的是433mHz的一个频道,还有一个是相对于更高的频段,比如说2.4GHZ,这相对于低的相对于司机的要求很低,拿到卡丢在车的任何一个角落都可以读的标签信息。另外在实际应用中,它的成本等等各方面的因素,我们选择433MHZ的频段,对多义性路径识别的方案是最合适的。

这一张就是我们整个项目的一个核心需求,前面基本介绍过了,它主要的问题就是要解决不同业主的费用的一个拆分问题以及按照车辆行驶的精确路径进行收费的问题。在此基础上,我们虽然可以有不同的方案解决,但是同时要考虑到系统兼容的问题,因为高速公路每天的车辆都很大,我们要保证整个系统的平缓过度,而且要保证传统的流程,不能做革命性的颠覆,否则没有办法很平滑进行过度。

最终的建设目标,就是达到我们能够精确的拆分,同时能够按照真实的路径,行驶的里程来收费 的目标,它的识别率要求达到98%以上,相对于车牌识别还有原来概率统计也好,已经有很大的精确度的提高。

系统应用流程相对于原来的高速公路收费没有什么变化,只是司机到收费站路口去领取一张卡,在路中的时候司机不需要任何操作,以前我们在广东省有很多物理的路径标识站,比如说我们司机在路途中间会遇到这种收费站,但是这个收费站不用你交钱,你只是把这个钱停下来,然后把这个卡刷一下,标识你怎么从这个站过去的,现在这个站被取消掉了,是通过我们假设到路边的标识记站来记录你通过这个路径的标识。在出收费站的时候,司机和现在也一模一样的,就是你把卡交回去,该计算你这个费是多少费就可以了,整个流程没有任何变化。

这是整个系统的一个物理架构,大概就是分为几个部分,一个部分就是建设在我们路边的标识站系统和我们司机在路口领取的标识卡,我们叫采集部分,这个主要是完成信息路径的一个采集。后面主要是我们的管理系统,通过不同的层次,有路段中心的,还有管理中心的,完成整个数据的一个整合拆分以及路网福利的各种计算。系统功能呢,其实也比较简单,这张卡是一个双赢的一个卡片,一部分卡片是我们高品牌的部分,这部分主要是完成比如说你从哪个站上来,大概几点几分,什么样的车型都在这个卡里面,另外一个频段的卡片主要是完成路径信息的记录,你是怎么走过来的,这个是记录在我们433超高频的卡片里面。

那这样做有它的几个特点,一个就是这个卡片是超低功耗的设计,因为这个卡片里面有电池的,如果它经常处于工作状态,这个卡片就用不了多长时间,目前这个卡片有休眠模式,不是时时刻刻工作,它采用路口中间会不停的唤醒,同时通过我们收费站和数据中心的有线传输,无线传输都是可以实现的。同时还采用了独特的天线技术,尤其在高速公路穿山越岭的时候,不方便的时候,要调整整个天线的定项覆盖,还有它的工作模式都有很多的优化。

最后再介绍一下整个对于全国多义性路径,看看它未来的发展趋势。这个目前全国我们跟各地的高速公路管理局也好,还是业主也好沟通的一个情况,目前这个紫色的部分就是我们国内的高速公路已经上了多义性项目的省份,主要是浙江、四川还有广东,另外绿色部分是存在需求,但是还没有下定决心做这个项目,因为高速公路的发展还没有触发很大的矛盾。

浙江国内是第一个做这个项目的,当时被列为了浙江省一号工程,第一期上码的时候,已经替换了浙江省90万片的多义性的卡片,同时建设了一些系统,它解决的就是不同业主之间的拆分问题。紧接着2011年的时候,四川省也建设了这个问题,主要解决的就是根据实际路径进行实际收费 的问题,目前包括浙江也好,四川 也好,还是广东也好,采用的技术都是单项通讯,它采用的是广播,只是把路径信息写到通信卡里面去,而通信卡对我们站没有任何反馈,是单向的系统,未来是上双向系统,只有双向交互了,应用会拓展,功能会更加丰富。如果上双向,可以从三个方面追查车辆的问题,一个就是逃费的追查,这个比较严重,第二个就是换卡,这也是很头痛的一个问题,还有一个就是藏匿追卡,就是把卡片放在车里不交出来,也很难计算路径。

这里面就是具体的就是怎么样通过这种双向的方式解决实际问题。实际上因为我们有了得以的标识卡片,我可以实时反馈卡片的信息,这是换卡,还有就是藏匿追卡。还有我们可以拓展到特种车辆的跟踪,比如说像油罐车,或者危险品车等等车辆,这些车辆在高速公路的行驶上可以做一些特殊车辆的追踪,还有车流量的统计,我们高速公路只知道入口多少辆车,出口多少辆车,但是在很长高速公路内整个车辆是什么情况,目前没有什么手段可以获取。同时还有拥堵识别,比如我们现在在高速公路上,我们可能不太清楚前方多远发生交通事故或者怎么样,可能有一些拥堵情况,就可以通过这种的结合,告诉整个高速公路的拥堵的识别以及出行的诱导跟踪等等。

今天我介绍到这里,就是这么多内容,谢谢大家!