RFID應(yīng)用于臺(tái)灣交通資訊搜集之可行性研究

RFID應(yīng)用于交通資訊搜集之獨(dú)特性 

同樣是應(yīng)用RFID，交通資訊搜集上與目前最熱門物流業(yè)上，基本上有一些差異性存在，請參考表1中之比較說明。RFID在應(yīng)用于交通資訊搜集比起應(yīng)用于物流業(yè)，不論在運(yùn)作環(huán)境、RFID功能需求及運(yùn)作流程等方面，通常應(yīng)用于交通資訊搜集之RFID系統(tǒng)需要更高之功能需求及較嚴(yán)苛之運(yùn)作環(huán)境。
 
表1、RFID應(yīng)用于交通資訊搜集與物流業(yè)之差異性分析 


當(dāng)要規(guī)劃一個(gè)RFID應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，很重要的一點(diǎn)是要考量影響RFID正確讀取的環(huán)境變數(shù)，這包含所貼附的表面材質(zhì)、電子標(biāo)簽與讀取器的對應(yīng)角度、電子標(biāo)簽的數(shù)量及間距、水或金屬物的干擾、電子標(biāo)簽與讀取器的相對速度和地面的特性。 

藉由充分考量以上幾點(diǎn)影響RFID正確讀取的原因，同時(shí)依據(jù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)之實(shí)施架構(gòu)與流程，才能選出最適合應(yīng)用系統(tǒng)使用之RFID系統(tǒng)。  

本團(tuán)隊(duì)進(jìn)行之RFID實(shí)際測試限制  

本計(jì)畫希望藉由車輛安裝RFID電子標(biāo)簽實(shí)際進(jìn)行道路測試，初步分析及評估出符合應(yīng)用于交通資訊搜集之RFID系統(tǒng)及其安裝架構(gòu)，以作為未來示范測試計(jì)畫選用之參考依據(jù)。 

但是首先要說明雖然國外有許多RFID系統(tǒng)可適用于交通資訊搜集，例如Transcore、Alien、Identec、Active Wave、Tag Master及Nedap等公司之RFID產(chǎn)品。但是目前國內(nèi)可以購得（通過電信總局型式認(rèn)證）適用于交通資訊搜集之RFID產(chǎn)品很少。其原因主要為各國對RFID系統(tǒng)可使用頻段之規(guī)范不盡相同，例如美國RFID在UHF頻段可使用之頻段為902M~928M Hz，而臺(tái)灣則為922M~928M Hz，而且即使頻段相同也還有發(fā)射功率大小限制不同等因素。因此通常國外RFID產(chǎn)品尚須修改設(shè)計(jì)后，才能通過我國電信總局型式認(rèn)證合法販?zhǔn)邸鴥?nèi)代理RFID系統(tǒng)廠商，一方面須原廠修改RFID設(shè)計(jì)及支出認(rèn)證費(fèi)用，另一方面評估國內(nèi)應(yīng)用RFID系統(tǒng)于交通資訊搜集之市場規(guī)模尚待開發(fā)，因此代理產(chǎn)品種類不多。 

基于上述原因，本團(tuán)隊(duì)至今能夠取得進(jìn)行測試的RFID系統(tǒng)有限，因此相關(guān)結(jié)論是初步分析評估之結(jié)果，此部分未來還有努力之空間。以下將就本團(tuán)隊(duì)進(jìn)行之RFID實(shí)際測試結(jié)果，進(jìn)行相關(guān)說明。 

示范測試計(jì)畫目的 

以車輛安裝RFID電子標(biāo)簽來搜集交通資訊，至今仍是一項(xiàng)嶄新且具挑戰(zhàn)性的應(yīng)用研究。本研究希望藉由示范測試系統(tǒng)之執(zhí)行，完成以下目的： 

(1) 以RFID技術(shù)協(xié)助搜集交通資訊，藉以評估RFID技術(shù)在交通運(yùn)輸應(yīng)用上可行性。 
(2) 藉由RFID搜集交通資訊示范測試系統(tǒng)之完成，使得能夠加強(qiáng)對車輛定位、行車速度、行車時(shí)間、行車安全等進(jìn)行監(jiān)控，提供即時(shí)交通資訊，構(gòu)置整合式之ITS服務(wù)范例，協(xié)助強(qiáng)化 NITI基礎(chǔ)建設(shè)。 
(3) 研擬完成以RFID搜集交通資訊之后續(xù)推動(dòng)策略及措施，可作為未來執(zhí)行相關(guān)計(jì)劃之依據(jù)。 

在示范測試計(jì)畫中，計(jì)畫以RFID技術(shù)搜集包括流量、占有率、平均速度、車種分類及車輛停止偵測等交通資訊參數(shù)作為測試評估項(xiàng)目。在測試階段最重要是所獲得之資料須能夠驗(yàn)證，因此示范計(jì)畫應(yīng)結(jié)合如環(huán)路偵測器或影像偵測器等其他偵測器量測之結(jié)果進(jìn)行比較驗(yàn)證。在示范測試階段，考量申請、施工、建置與復(fù)原等因素后，以影像攝影做輔助驗(yàn)證機(jī)制應(yīng)較可行。因此在示范計(jì)測試畫中，將規(guī)劃結(jié)合攝影機(jī)所量測或記錄之資料進(jìn)行比較驗(yàn)證。在示范計(jì)畫測試評估階段，將藉由比較驗(yàn)證進(jìn)而調(diào)整參數(shù)之細(xì)部數(shù)值，讓RFID所量測之交通資訊有其實(shí)用性。 

示范測試對象 

基于RFID電子標(biāo)簽于國內(nèi)外皆有涉及隱私權(quán)保護(hù)的問題，為了讓示范測試計(jì)畫能夠順利執(zhí)行，因此本計(jì)畫早期研究對象及示范測試對象是選擇中華大車隊(duì)（商用車輛）及行駛公車專用道之公車（大眾運(yùn)輸車輛）兩個(gè)規(guī)劃方向。在經(jīng)過專家學(xué)者提供寶貴意見及本研究團(tuán)隊(duì)評估后，最后決定以臺(tái)北市行駛『公車專用道』之公車作為本示范測試計(jì)畫之示范測試對象，參考圖1。 

圖1、示范測試對象：臺(tái)北市行駛『公車專用道』之公車 

以臺(tái)北市行駛『公車專用道』之公車作為示范測試對象有以下幾點(diǎn)理由： 
(1) 公車屬大眾運(yùn)輸車輛，對公車進(jìn)行RFID相關(guān)交通資訊之搜集，較無侵犯個(gè)人隱私權(quán)問題。 
(2) 『公車專用道』無其他車輛干擾，測試環(huán)境較單純。  
(3) 若能選擇適當(dāng)公車專用道測試路段，讓通過此測試路段之公車數(shù)量是可預(yù)先管控并全部安裝RFID電子標(biāo)簽，則測試時(shí)將可確保經(jīng)過測試路段的公車，皆有安裝RFID電子標(biāo)簽。 
(4) 測試路段選擇涵蓋兩個(gè)公車站以上，則公車到離站及預(yù)估公車到站時(shí)間之交通資訊及應(yīng)用容易實(shí)施。 

示范測試路段 

選擇適當(dāng)公車專用道作為示范測試路段，實(shí)施對公車進(jìn)行RFID相關(guān)交通資訊搜集，本研究基于以下幾點(diǎn)考量： 
(1) 預(yù)定選定兩公車站作為測試點(diǎn)，除了在兩公車站間實(shí)施流量、占有率、平均速度、車種分類及車輛停止偵測等交通資訊參數(shù)測試外。同時(shí)規(guī)劃針對衍生應(yīng)用資訊，如公車到離站時(shí)間及預(yù)估公車到站時(shí)間進(jìn)行測試評估。 
(2) 能夠讓測試公車路線數(shù)量及所屬客運(yùn)公司單純，一方面確保有足夠RFID電子標(biāo)簽可安裝于每輛測試公車，另一方面屆時(shí)聯(lián)絡(luò)公車安裝RFID電子標(biāo)簽時(shí)，可減少相關(guān)程序與時(shí)間。 
(3) 通過兩測試點(diǎn)之公車路線須一致，以避免中途有公車駛離或加入測試路段，造成干擾示范測試計(jì)畫。 
(4) 有適合安裝設(shè)備之設(shè)施或場地，以利測試設(shè)備安裝施工及測試期間設(shè)備之保全。 
經(jīng)過實(shí)地勘查仁愛路、信義路、民權(quán)東路及敦化北路等路線之公車專用道后，最符合以上選擇考量之公車專用道為位于信義路線上之『信義路杭州路口』至『信義路林森路口』路段，請參考圖2及圖3。 

此路段之相關(guān)公車路線資訊為： 

(1) 8 條公車路線（0東、20、204、22、38、信義干線、指3、15） 
(2) 3 家營運(yùn)公司(大都會(huì)客運(yùn)、首都客運(yùn)、指南) 
(3) 約150輛公車 

未來相關(guān)示范測試計(jì)畫之設(shè)計(jì)，即根據(jù)此選定之示范測試路段進(jìn)行后續(xù)工作。 


圖2、選定示範(fàn)測試路段之平面圖

系統(tǒng)設(shè)計(jì)與架構(gòu) 

依據(jù)所選定公車專用道測試路段，有關(guān)對公車進(jìn)行RFID相關(guān)交通資訊參數(shù)搜集如流量、占有率、平均速度、車種分類及車輛停止偵測，衍生應(yīng)用資訊如公車到離站時(shí)間及預(yù)估公車到站時(shí)間之系統(tǒng)設(shè)計(jì)請參考圖4。在信義杭州路口公車站設(shè)計(jì)搜集的交通參數(shù)流量、車種分類及公車到離站時(shí)間。規(guī)劃在紹興南路口至林森南路口之間進(jìn)行流量、占有率、平均速度、車種分類及車輛停止偵測交通參數(shù)搜集。在林森南路口公車站進(jìn)行流量、車種分類、車輛停止偵測、到離站時(shí)間及預(yù)估到站時(shí)間之測試。 

圖4、 示范測試路段交通資訊參數(shù)搜集設(shè)計(jì) 

參考圖5示范測試計(jì)畫設(shè)備配置示意圖，設(shè)備配置乃依據(jù)欲搜集交通資訊參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中RFID Reader功用在于讀取安裝在公車上的RFID電子標(biāo)簽，并透過Ethernet網(wǎng)路或是諸如GPRS、WLAN的無線網(wǎng)路，將資料集中于中介電腦的中介軟體處理后，并與影像偵測器取得的影像做不定時(shí)的交通參數(shù)人工相互比對研判其準(zhǔn)確率，最后將相關(guān)的交通參數(shù)資訊以網(wǎng)路傳送至ITS資料庫或交控中心做一整體的統(tǒng)計(jì)與分析。 

圖5、示范測試計(jì)畫設(shè)備配置示意圖 

在示范測試計(jì)畫相關(guān)設(shè)備之介面設(shè)計(jì)，如圖6所示。各系統(tǒng)間之使用介面如下： 
(1) 每一RFID讀取器使用RS-232介面與GPRS Modem連接。 
(2) 中介電腦使用Ethernet介面與影像電腦、GPRS工作站與WLAN基地臺(tái)連接，并透過internet與外部網(wǎng)路的交控中心及ITS資料庫連線。 
(3) 影像偵測器使用Ethernet介面與WLAN 基地臺(tái)(Access Point)連線。
 
圖6、搜集交通資訊應(yīng)用之硬體介面設(shè)計(jì) 

示范測試系統(tǒng)之資料流設(shè)計(jì)說明如下：  
(1) 中介電腦有關(guān)讀取器的設(shè)定參數(shù)，透過GPRS工作站，以無線方式傳送給GPRS Modem，再傳送至RFID讀取器，進(jìn)行讀取器參數(shù)設(shè)定。 
(2) RFID電子標(biāo)簽的讀取資訊則透過GPRS Modem及GPRS工作站，傳送到中介電腦以進(jìn)行資料的篩檢、分析及計(jì)算。 
(3) 影像電腦可透過WLAN設(shè)定攝影機(jī)，攝影機(jī)可將即時(shí)影像透過WLAN傳回至影像電腦，所計(jì)算出的交通參數(shù)，透過內(nèi)部網(wǎng)路傳送給中介電腦進(jìn)行資料的比對與顯示。 

實(shí)地安裝與測試階段 

示范測試計(jì)畫將選擇行駛于公車專用道之公車作為測試對象。在經(jīng)過實(shí)地勘查相關(guān)公車路線后，將以位于信義路線上之「信義路杭州路口」至「信義路林森路口」路段作為測試路段。針對此示范計(jì)畫，本研究并已提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備建置規(guī)劃及中介軟體設(shè)計(jì)，其中并已完成中介軟體初步模擬。第2年期計(jì)畫將依據(jù)此示范測試計(jì)畫進(jìn)入實(shí)地安裝與測試階段，最后希望能藉由測試系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)作所搜集的資料，進(jìn)行示范測試系統(tǒng)之績效評估與檢討，研擬出以RFID電子標(biāo)簽協(xié)助交通資訊搜集之推動(dòng)策略及措施。