汽车电子标识(电子车牌)管理系统建设方案

汽车电子标识（电子车牌）管理系统

建

设

方

案

第一章项目概述

1.1 建设背景

随着改革开放深入和社会经济快速发展，我国正加速进入汽车社会阶段。社会公众日常工作和活动所需的机动车出行需求和次数迅速增加，由此带来各类社会矛盾日益突出：一是道路交通事故频发；二是城市交通病呈漫延趋势；三是涉车治安案件和涉车恐怖事件日趋增多。

为解决以上问题，我省各级公安交通管理部门在主要道路上安装了大量的电子监控系统，对于车辆信息的采集主要基于视频图像技术的汽车号牌识别系统，在车辆身份精确识别、联网等方面已经难以满足公安交警实战需求。

汽车电子标识的出现成功的解决了上述问题，汽车电子标识（electronic registration identification of the motor vehicle，简称ERI）也叫汽车电子身份证、汽车数字化标准信源、俗称"电子车牌"，将车牌号码等信息存储在射频标签中，能够自动、非接触、不停车地完成车辆的识别和监控，是基于物联网无源射频识别（RFID）在智慧交通领域的延伸。其具有无源超高频、标识码唯一、可读可写、安全性能高等特点。在交通、治安和社会管理方面，能够实现公路重点车辆管控、城市智能交通精细化管理，有效实施车辆限行政策、增强案件侦办和反恐维稳能力等功能。

汽车电子标识技术主要基于超高频无线射频识别技术，通过在汽车上安装电子标识读写设备，可以实现对汽车信息的高速、安全读写，准确获取车辆信息，弥补传统交通电子监控系统的不足，可通过汽车电子标识读写设备与传统交通技术监控设备互联互通和优势互补，进一步完善对车辆的监管。

1.2 建设目标

通过在汽车上安装具有防伪功能的基于无源超高频RFID技术的汽车电子标识，在高速公路、公路收费站以及城市主干道、出入口、交叉路口等现有的交通技术监控设备上加装电子标识识读设备，在汽车站、停车场、小区和单位门禁等安装汽车电子标识识读设备，并将上述识读设备识读的车辆信息上传至车辆监控数据中心，构建整体的汽车电子标识管理系统，完善配套车辆监管和查缉布控应用系统，建立交通技术监控设备联网共享机制。依托电子标识管理系统，健全和完善社会面交通治安防控网络体系，建立起“快速发现、精准定位”的高效运行机制，提升反恐处突能力，实现涉车案件少、侦破效率高、群众满意、社会稳定的总体目标。

1.3 建设原则

1.3.1 实用性原则

项目采用技术和解决方案应该具有很强的实用性，系统建设应始终贯彻面向应用、注重实效的方针，坚持实用、经济的原则。

1.3.2 先进性原则

采用先进、成熟的方法和技术，各种先进方法和手段应该充分考虑社会可行性、法律可行性、管理可行性、技术可行性。既注意概念、技术和方法的先进性，又要注意成熟性。使项目能反映当今的先进水平，并具有一定的发展潜力。

1.3.3 资源共享

信息资源共享是本项目的主要项目目标之一，需要注意本项目与业主方已建智能交通信息化成果之间的信息互联与资源共享。

1.3.4 可持续性

系统设计采用合理的、有弹性的架构，并预留有一定的接口，保证系统能进行不断的完美和扩展。

1.3.5 开放性和标准性

注意遵循相关的技术标准和行业标准，并采用合理的系统架构，不采用垄断技术，保证系统的开放性和标准性。

1.3.6 可靠性和稳定性

从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维护能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到设计的最大平均无故障时间。

1.3.7 安全性和保密性

在考虑信息资源的充分共享的同时，注意对信息的保护和隔离，采用系统安全机制、数据存取的权限控制等方案解决系统安全性问题。

1.3.8 扩展性和易维护性

采用先进的软件工程理论、良好的系统设计，以及分层和代理的方法等方法，保证实现的系统层次清晰、模块合理，接口协议开放，保证系统的扩展性和易维护性。

1.4 建设依据

1)《汽车电子标识通用技术条件》

2)《汽车电子标识安全技术要求》

3)《汽车电子标识安装规范》

4)《汽车电子标识读写设备通用技术条件》

5)《汽车电子标识读写设备安全技术要求》

6)《汽车电子标识读写设备安装规范》

第二章现状及需求分析

2.1 现状及存在的问题

我国正处于经济社会发展的重要战略机遇期，面临着社会各种利益格局的调整，诱发社会矛盾触点增多，社会矛盾的敏感性、关联性、对抗性、破坏性明显增强，劫持人质、绑架和爆炸等暴力恐怖事件呈多发态势。新形势对公安机关打击各类涉车违法犯罪、服务反恐维稳提出了更高要求。现有交通技术监控设备在车辆身份精确识别、联网等方面已经难以满足公安实战需求，主要存在如下问题：

一是无法精确识别车辆身份，识别率有待进一步提升。现有交通技术监控设备主要采用视频、图像识别方式感知车辆身份信息，视频、图像识别技术并不能保证识别结果正确，存在一定的错误率，特别是号牌号码省份简称笔画较多，准确识别率很低，最终识别结果往往需要人工甄别，极大降低了工作效率。此外，视频、图像识别技术受环境因素的影响，光照不足、雨雪天气等外部因素的影响都会导致图像质量不佳，无法识别车辆号牌号码。

二是无法识别假套牌车辆的违法行为。基于视频监控技术的交通技术监控设备无法识别故意遮挡、污损车辆号牌、使用假牌套牌车辆的真实身份，甚至给出错误的识别结果，给公安机关打击涉车违法犯罪行为带来了很多制约。

三是只能采集简单信息。交通技术监控设备只能采集车辆号牌号码、车速、车流量等简单信息，无法采集车辆类型、车辆品牌、使用性质等车辆分类信息，无法采集危险化学品运输车通行证、限行区域通行证等车辆动态管控信息。

四是仅有小部分交通技术监控设备实现全国联网。截至2014年8月，有13493个公路前端卡口系统接入全国机动车缉查布控系统，实现了全国联网运行，其他闯红灯自动记录系统、交通视频监视等交通技术监控设备均未能实现全国联网运行。

五是车载终端难以普及应用。基于GPS和DSRC技术的车载终端需要电池供电，驾驶人可轻易的通过断电方式使车载终端停止工作。此外，车载终端价格一般为数百元至数千元，使用和维护成本极高。因此，车载终端很难在各种类型车辆普及安装。

2.2 需求分析

2.2.1 拥堵需求

现阶段城市交通状况不容乐观，机动车保有量每年都激增，路面越来越拥堵，小区停车越来越难，空气污染越来越严重。这种状况会越来越发展，拥堵急迫需要解决。

2.2.2 交通智能化管理需求

拥堵需要城市交通智能化管理来解决，而交通智能化主要问题是城市路面的交通感知设备和流量采集相对不准确，从而导致信号配置不准确，信息发布也不准确，会进一步削弱交通智能化管理效果。

2.2.3 基层交警执法需求

路面车辆增多，不文明驾驶行为也随之剧增，造成交警执法量增多。现阶段机动车识别身份是汽车号牌，汽车号牌一旦做假，不挂或者遮挡就会造成交通智能设备无法识别。另外查处闯红灯，超速等违法行为时，只能对行为行进识别，却无法识别身份，造成交警需要再次手工连接设备输入号牌进行查询。

第三章系统总体设计及部署

3.1 系统架构设计

本期建设统一平台，并且整个系统采用二级级联框架，由一级平台和二级平台共同组成。系统服务模块分别在视频专网和公安信息网上进行部署，两网之间构建边界安全数据同步平台，进行数据同步。

3.2 系统安全设计

根据《公安交通管理信息系统安全防范体系建设规范》要求，强化数据安全访问、系统设计安全、安全审计监控、数据安全备份、内外网数据交换等环节的安全技术措施应用。

（1）数据安全访问。对于驻地外环境登录，需实施强制PKI登录，只能由民警用户负责操作。对信息接口访问进行安全认证，接口访问服务器进行安全备案，信息接口经审批同意后发放使用授权码。

（2）系统设计安全。对部分业务表、基础数据表设置校验位字段，防止后台数据库篡改数据。对系统操作用户密码、传输内容表等关键字段信息进行数据加密存储，防止信息泄露。对部分传输数据内容进行加密处理，以密文方式传送数据。

（3）安全审计监控。对操作人员业务操作、登录/退出系统、更换口令等所有操作行为，系统进行记录，形成审计日志备查。对修改系统软件存储过程、软件代码的非法行为及时报警。对信息访问高频访问进行阻断，记录日志和报警。应用软件使用的应用服务器和数据库服务器进行安全备案。

（4）信息安全备份。根据《信息安全技术信息系统灾难恢复规范》、《全国公安交通

管理信息系统安全备份建设指导意见》要求，确定系统数据和应用冗灾备份策略，对信息系统及信息系统信息进行备份，确保数据和系统安全。

（5）内外网数据交换。平台涉及大量公安内外网与视频专网等其他网络的信息交换，要严格按照《公安信息通信网边界接入平台安全规范》要求，通过公安网边界接入平台、视频边界接入平台、无线边界接入平台进行信息交换。有条件的支队可在视频专网上建设IPC 准入控制系统和审计系统，确保视频专网的安全和可靠。

3.3 系统部署

3.3.1 RFID电子标签工作原理

电子标签是将普通车牌与RFID技术相结合形成一种新型电子车牌。电子车牌实际上是一个无线识别电子标签，标签里存储了经过加密的车辆信息，其数据只能由授权无线识别器读取。

同时各交通干道架设监测基站（监测基站由摄像机、射频读卡器和数据处理系统三部分构成），监测基站通过无线网络或通信电缆与中心服务器相连。

射频读卡器读取电子车牌中加密车辆信息，经监测基站解密后，得到电子车牌号码。硬件设计、软件设计、数据加密后的电子车牌是不能被仿制，且每辆车只配备一个。

（1）机动车驶入射频信号区域；

（2）电子标签获得感应电流，能量激活；

（3）电子标签和读卡器间验证身份；

（4）电子标签将标签内信息发送到读卡器；

（5）读卡器将信息加密后传送服务器；

（6）指挥中心获得此标签对应信息。

3.3.2 车辆应用

在每辆合法机动车辆上安装车辆电子标签，安装位置在车辆前挡风玻璃的射频窗口

（后视镜位置）。当机动车辆经过稽查点时，视频识别系统识别出当前的车牌号码，射频系统读取安装在车辆上的电子标签和车主电子标签的电子数据。如果属于本管辖区的合法车辆，则两种方式所获得的车牌号码是一致的，若不一致则为套牌车辆。那么电子车牌管理系统自动将有问题的机动车辆车牌号、车辆类型和相关多媒体资料发送到交警指挥中心，并根据电子车牌管理系统提供的信息，及时调度相关卡口现场拦截。

工作流程图

3.3.3 系统开发部署

1、汽车电子标识密钥部署

汽车电子标识密钥管理和发行管理系统公安部统一开发，省级安装部署。

2、汽车电子标识读写设备建设

汽车电子标识读写设备按照公安部要求各地自行建设。

3、汽车电子标识安装

汽车电子标识根据发改委、工信委、物价、公安部等相关部门的要求发放和安装。

第四章建设内容

4.1 建设概述

本期建设分为硬件建设和软件建设，硬件建设主要是指建设RFID电子标签和电子标签阅读设备，及前端RFID接收机；软件建设主要指电子标识管理系统建设。

4.2 硬件建设

4.2.1 RFID电子标签

按照使用场景以及使用者的要求，研发设计一款适用于机动车防控专用标签。标签要求具有远距离、长时间工作。通过RFID标签使得机动车具备可视化，满足公安部提出的“实时监视，联网布控，自动报警，快速响应，科学高效，信息共享”要求，为‘科技强警’注入新的生机和活力。”

有源标签无源标签

每辆机动车部署一张RFID标签，张贴于前挡风玻璃处，作为车辆的识别标记，每个电子标签有唯一的ID号，和被标识的车辆一一对应，纳入防控网体系。

安装位置如图所示：

标签安装

4.2.2 电子标签阅读设备

4.2.2.1 有源系统设备

4.2.2.1.1 有源RFID阅读器

有源阅读器是定位系统的重要组成部分，将其安装在特定的位置，主要完成身份卡或身份标签的信息采集功能。阅读器接收标签发送的各种命令并及时响应，完成对标签的识别、鉴权、加密访问等操作。

阅读器配套天线

识别距离10~100m可调

识别速度100 公里/ 小时

工作功率为毫瓦级

高增益线极化全向天线

灵活的RF控制：接收 32 级可调、发射 4 级可调

最高支持2Mbps空中通信速率

配置以及参数设定灵活，提供最大化标签阅读量和最佳工作性能性能指标：

技术参数安装示意图

4.2.2.1.2 有源手持机（选配）

手持机是面对广大有源 RFID用户开发的一款高性价比智能手持终端产品，最大RF输出可达0dBm，识读距离2-50米（软件可调），具备超强的防碰撞能力和IP65防尘防水防震等级。

同时该终端还配备WIFI、GPRS、二维码扫描等功能。

主要特性

能读取2.4G有源电子标签，距离1~10m可调

多种无线传输方式Wifi、GPRS；支持有线USB2.0

一维码、二维码扫描功能（选配）

WINCE 6.0系统，以及丰富的SDK开发包

技术参数

4.2.2.1.3 有源RFID标签

主要特性

读卡距离10~100m可调

采用频道隔离技术，多个标签互不干扰 电压检测，电量实时上报，欠压报警 超低功耗，使用寿命可达3~4年

体积小巧，方便携带