華劍春：物聯(lián)網(wǎng)技術在交通港航的應用和展望

      6月16日，由中國國際貿(mào)易促進委員會上海市分會主辦，上海市國際展覽有限公司承辦的“2011中國國際物聯(lián)網(wǎng)大會暨展覽會”在上海環(huán)球金融中心隆重召開。以下是上海市交通港航發(fā)展研究中心——華劍春教授級在展覽會上的演講實錄： 

      【上海市交通港航發(fā)展研究中心——華劍春教授級】：女士們，先生們，下午好！我來自于上海交通港航發(fā)展研究中心，利用這個時間來向各位報告一下物聯(lián)網(wǎng)技術在上海港航行業(yè)當中的應用和展望。 

      大概分四個部分介紹：一，想講一下概況。物聯(lián)網(wǎng)概念引入以后，我們國家各個部位都高度地重視，加快戰(zhàn)略布局，各個地方政府都在積極地組織推進。引領示范的應用。相關的企業(yè)也都積極參加，搶占產(chǎn)業(yè)高地。交通運輸部實際上也是做出了一些重點的要求，一個是城市、公交行業(yè)的體系建設，同時對軌道交通，城市的出租車和智能港口，包括物流等等基礎性的業(yè)態(tài)要提供物聯(lián)網(wǎng)拓展技術的平臺。把原來孤立的系統(tǒng)來做實，同時把它通過一系列的手段來串起來，進行信息共享。 

      上海市也制定了物聯(lián)網(wǎng)的三年行動計劃，包括司科委、發(fā)改委等等有著一系列的動作。司科委在2010年物聯(lián)網(wǎng)的科技專項里從物聯(lián)網(wǎng)的核心技術，行業(yè)的應用技術和解決方案，大規(guī)模的應用技術等幾個方面進行布局，積極開展物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展路線圖的研究，同時物聯(lián)網(wǎng)的應用系統(tǒng)，包括技術也納入到智慧城市和三年行動計劃的重要組成部分中。 

      下面介紹一下十一五期間在上海交通港航行業(yè)已經(jīng)基本完成投入的系統(tǒng)，這些跟物聯(lián)網(wǎng)應用密切相關。首先一個是公交行業(yè)的營運調(diào)度和監(jiān)管。二，危險品運輸?shù)能囕v監(jiān)管。內(nèi)河傳播GPS監(jiān)管體系，還有出租車汽車調(diào)度系統(tǒng)等，應用系統(tǒng)比較多，還包括氣修行業(yè)，還有駕培行業(yè)，都有很多的應用。時間關系就不一一羅列了。 

      公交行業(yè)的營運調(diào)度監(jiān)管系統(tǒng)。上海一共有1萬5千輛左右的公交車，這個產(chǎn)業(yè)原來比較傳統(tǒng)，管理方法都比較落后。十一五期間完成了1萬5千輛公交車智能化的終端安裝，現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)營運的動態(tài)信息。 

      同時在一些大型的樞紐地方，虹橋樞紐，還有十六鋪樞紐，鐵路南站等等都已經(jīng)配套了公共交通出租和長途汽車等汽車共享的智能化配套系統(tǒng)。另外就是在公交企業(yè)中已經(jīng)建立了分層，包括總公司，分公司，按照管理的需求來建立起一系列的調(diào)度管理體系，同時在政府這邊行業(yè)運關部門，運管處也建立了公交的監(jiān)管系統(tǒng)，這些系統(tǒng)建立以后從營運安全，以及服務效率，便民服務方面起到非常好的作用。整個系統(tǒng)里面有幾個要點，一個是統(tǒng)一了車載終端的功能、性能。二，把所有的通訊協(xié)議已經(jīng)規(guī)范到一起。這樣使系統(tǒng)有比較好的可維護性。 

      右邊是一些行業(yè)監(jiān)管的設備，行業(yè)監(jiān)管使用了審批數(shù)據(jù)，發(fā)出去的審批數(shù)據(jù)，對照實際的運行可以監(jiān)管首末班車的時間是不是對，車輛的運行速度，安全方面的指標是否有超速現(xiàn)象，是否有隨意開關門現(xiàn)象，包括現(xiàn)在進一步跟一卡通數(shù)據(jù)，還有油耗數(shù)據(jù)結合起來，是一些應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。 

      上海的危險品車輛采用GPS的監(jiān)管系統(tǒng)，這個系統(tǒng)實際上已經(jīng)全覆蓋了危險品的所有車輛。危險品屬于高危業(yè)態(tài)，這個系統(tǒng)上去以后達到比較好的應用，一個是車輛狀態(tài)得到比較好的監(jiān)管。二，是敦促企業(yè)加強管理，還包括現(xiàn)在很多是手工的，錄入裝了什么東西怎么，按照物聯(lián)網(wǎng)的想法，后面還有一些RFID在做進一步的實驗，后面會有一個展示。 

      下面是內(nèi)河航運的GPS監(jiān)管系統(tǒng)，全覆蓋危險品的運輸船只，這個進行了監(jiān)管。跟錄用系統(tǒng)差不多。但水陸上還多了一樣，現(xiàn)在除了這些簡單數(shù)據(jù)以外，另外也在拓展一些應用，包括河道上的橋梁，跟長三角地區(qū)船舶應用數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，還有多部門的共享，都會進一步共享。 

      再一個是出租車調(diào)度系統(tǒng)，這個調(diào)度系統(tǒng)從90年代末期開始使用，上海已經(jīng)裝車量達到差不多4萬量，它裝的東西基本長是GPS、GIS，還有管理用的卡，除了在線調(diào)度以外，現(xiàn)在應用也有所拓展。一個是從業(yè)人員的身份查驗，現(xiàn)在又增加了一個遠程的結算。司機在計價器里吃進去多少錢，都是通過這個來做。還有出租車企業(yè)利用這個系統(tǒng)來做車輛管理，這就是現(xiàn)狀。還有一部分比較好一點的企業(yè)，也在嘗試采用電子標簽來做一些管理。十二五期間我們也在做一些方案。 

      下面介紹一下集裝箱運輸?shù)腞FID應用。這采用一個無源的標簽，原來沒有用這個系統(tǒng)以前車輛進出港碼頭比較混亂，搶業(yè)務等事情比較多。這個上去以后車輛就可以比較形成有序的管理體系了，出入港區(qū)變成是智能化、可查詢，同時有著物流的監(jiān)管。 

      下面再介紹一個停車場庫的設備采集。大致有兩種，一種是跟收費系統(tǒng)相連，再一個是視頻設備技術來計算出空車位的數(shù)量。現(xiàn)在在731個停車場庫完成采集，并且發(fā)布到馬路上液晶屏上。這個圖是一個屏的方式，這是一個結構圖。下面發(fā)布方式有兩種：一級屏、兩級屏、三級屏，根據(jù)不同的路口來顯示。還有一個是通過網(wǎng)站的發(fā)布形式。 

      港航實訓室有兩大類，一個是感知層，交通行業(yè)用得到的感知類，包括常用的一些東西。還有一些通訊方面的設備來供培訓自由。 

      第二大部分，想講一下帶有科研性質(zhì)的示范系統(tǒng)應用和案例。一個是電子營運證的研究。公交車輛的電子身份識別。危險品道路運輸車輛電子運證應用。傳播和集裝箱識別示范應用，以及一些規(guī)范標準。 

       行業(yè)里現(xiàn)在交通部正在推出營運兩的電子營運證。上海在這方面已經(jīng)做好技術的儲備工作。政策采用一個非接觸的CPU卡，首先是車輛營運證和從業(yè)人員的證件，國家層面來講是兩個證，這個證全國互聯(lián)互通。上海根據(jù)實際的應用需求，采用物聯(lián)網(wǎng)的技術，實際上就是把這個證開發(fā)OBU的形式，一個是無線部分采用ZIGBEE的協(xié)議。這是我們已經(jīng)在使用的方面。中間這一張證實際上還是一個OBU形式的卡。上面是正證，正證插到副證以后就可以傳到相關手持終端，或者基站上去，這些產(chǎn)品已經(jīng)通過有關的檢測。 

       這個圖實際上就是結合正證和副證應用系統(tǒng)的框架，下面說一下示范系統(tǒng)的實例。利用正證和Zigbee的副證作為已經(jīng)裝有車載終端的公交車的輔助定位作用，彌補GPS由于定位和移動通訊延時造成的公交車輛定位不準的弊端，大概現(xiàn)在已經(jīng)在730、747等十幾條線路上安裝了Zigbee的線路系統(tǒng)。 

       另外再包括在36路公交車，南北高架下大概7個路口實現(xiàn)公交優(yōu)先的實際應用。還有公交樞紐站里實際上已經(jīng)以公交為基礎，包括出租、長途車的應用，都在開展中。還有巴士五汽有一個跟調(diào)度結合的應用。 

      36路公交示范研究系統(tǒng)來看，右面圖一個是車上的OBU，是一個電子標簽，馬路邊上在離路口一定的距離里裝有一個定位的讀卡基站，在入口這一塊有一個控制器，還有跟紅燈等的控制箱進行銜接，整個運轉模式實際上就是當車輛駛進規(guī)定離路口1百左右的距離時候，可以把車上人員的信息，以及本身自己的位置信息，調(diào)度中心下載信息來送到路邊的讀卡器里，然后通過運算以后得出一個結論這輛車是否需要優(yōu)先，一旦確認需要優(yōu)先，并且有這個授權，就會向這個SCATS控制箱發(fā)出響應。大概以8秒作為調(diào)整量，紅燈轉綠燈提前8秒，綠燈轉紅燈延遲8秒。 

      危險品運輸車輛監(jiān)管。發(fā)了兩百輛OBU的實驗車輛。危險品車輛能夠經(jīng)過的地方，比如進出上海的兩個道口，以及危險品車輛專用的18個檢測站等都安裝了遠程讀卡的設備，還包括一些停車廠庫已經(jīng)裝好。這樣一來裝好的車輛可以實現(xiàn)進出上海的道口，進出停車場，包括有沒有做過監(jiān)測等等，這些都可以實現(xiàn)了。 

      后面還可以在路口進行現(xiàn)場稽查。這個系統(tǒng)在應用穩(wěn)定一段時間以后就會進行全危險品的覆蓋。 

      接下來是船舶、集裝箱的設備，這用的是一個識別標簽。十一五期間完成了規(guī)范應用，提升集裝箱的管理水平，解決起運港退稅政策的落實。后面一個是配合航運的研究，現(xiàn)在在交通部的牽頭下已經(jīng)在長三角協(xié)商一個互聯(lián)互通的應用方式。將來進出上海市一定需要裝有RFID的東西，否則可能就進不來。 

      出租車這一塊今年可能會完成短距離的電子標簽，用于違章稽查、打擊克隆車?？赡軙c公交等RFID系統(tǒng)能夠形成共享，想清楚了以后再會上遠程設備。 

      十一五期間也完成了一些規(guī)范標準，包括停車的規(guī)范，危險品的監(jiān)控技術要求，公共車載系統(tǒng)的基本要求，這些都開始有一些標準，這些標準可能還需要與各方協(xié)商，特別是與部里、國家層面怎么樣來銜接起來。 

      總體這些課題對行業(yè)應用路線進行了一些探索，這些實驗基本上涉及到行業(yè)內(nèi)的大部分領域，并且有一定的規(guī)模，為十二五全行業(yè)的推進打下基礎。這些試點應用也同步考慮了相關的規(guī)范標準制訂，初步使行業(yè)信息化的數(shù)據(jù)能夠應用共享。存在一些主要的問題，一個是缺少全行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)總攬性的設計。 

      二，缺乏各個業(yè)態(tài)不同技術路線和全行業(yè)統(tǒng)一的統(tǒng)籌考慮。 

      三，缺乏試點應用與全行業(yè)風險的預測。實際上從技術角度來看慢慢地走向成熟，但很多與后續(xù)的東西有關聯(lián)，否則無法有一個長效機制。 

      四，就是一個長效機制的不完善。 

      最后，政策法規(guī)的配套。 

      第三部分想說一下十二五相關法規(guī)的規(guī)劃目標。盡快形成行業(yè)的應用路線，要做好十二五規(guī)劃的布局，突出重點。前面兩年還是以示范工程建設、基礎性研究為主，夯實技術路線，完成總體的實施方案。后面三年計劃能夠把這些有共性的基礎實施建設推進。推進公交車輛設備，危險品，包括出租，能夠協(xié)同船聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)的項目，形成覆蓋全行業(yè)業(yè)態(tài)物聯(lián)網(wǎng)的技術應用。 

      十二五的重點任務：一，推進RFID公共支撐系統(tǒng)的整合建設。  

      二，建設基本完整的信息發(fā)布服務系統(tǒng)。發(fā)布服務系統(tǒng)現(xiàn)在還不完整。這個基礎夯實了以后，很多東西都可以進行動態(tài)發(fā)布。  

      三，智能化設備的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化、推進設備標配預裝。希望像買手機一樣，買了以后就可以互聯(lián)互通，這也是專用系統(tǒng)的一些期望。 

      四，完成基于物聯(lián)網(wǎng)技術的克隆車稽查監(jiān)管系統(tǒng)?，F(xiàn)在對于這一塊的壓力很大，所以技術手段要盡快地跟上。 

      五，做好跨行業(yè)、跨技術領域的標準化協(xié)調(diào)工作。這一塊羅列了一些公共的支撐系統(tǒng)，十二五期間希望能夠大力推進，一個是數(shù)據(jù)共享的處理系統(tǒng)?，F(xiàn)在是單一的業(yè)態(tài)，比如公交、出租的系統(tǒng)相對獨立，實際上需要交互起來，數(shù)據(jù)共享應該可以做到更好。再就是RFID網(wǎng)絡系統(tǒng)。電子營運證照系統(tǒng)。希望高視頻智能化系統(tǒng)建設和整合推進。希望開發(fā)企業(yè)能夠采用高清的視頻，做出各式各樣可以用于交通管理的這些設備。 

      下一步工作設想：一，完成頂層設計。二，形成方案，爭取發(fā)改委等部門的支持。三，編制公交、危險品合乎和船聯(lián)等實施方案，盡快報批立項。 

      今天有這個機會能夠與大家介紹交通港航行業(yè)要做的工作，希望研究機構企業(yè)能夠參與到我們行業(yè)里來，推進行業(yè)以物聯(lián)網(wǎng)技術作為支撐的信息系統(tǒng)能夠得到更進一步發(fā)展。謝謝大家！