华剑春：物联网技术在交通港航的应用和展望

      6月16日，由中国国际贸易促进委员会上海市分会主办，上海市国际展览有限公司承办的“2011中国国际物联网大会暨展览会”在上海环球金融中心隆重召开。以下是上海市交通港航发展研究中心——华剑春教授级在展览会上的演讲实录： 

      【上海市交通港航发展研究中心——华剑春教授级】：女士们，先生们，下午好！我来自于上海交通港航发展研究中心，利用这个时间来向各位报告一下物联网技术在上海港航行业当中的应用和展望。 

      大概分四个部分介绍：一，想讲一下概况。物联网概念引入以后，我们国家各个部位都高度地重视，加快战略布局，各个地方政府都在积极地组织推进。引领示范的应用。相关的企业也都积极参加，抢占产业高地。交通运输部实际上也是做出了一些重点的要求，一个是城市、公交行业的体系建设，同时对轨道交通，城市的出租车和智能港口，包括物流等等基础性的业态要提供物联网拓展技术的平台。把原来孤立的系统来做实，同时把它通过一系列的手段来串起来，进行信息共享。 

      上海市也制定了物联网的三年行动计划，包括司科委、发改委等等有着一系列的动作。司科委在2010年物联网的科技专项里从物联网的核心技术，行业的应用技术和解决方案，大规模的应用技术等几个方面进行布局，积极开展物联网技术发展路线图的研究，同时物联网的应用系统，包括技术也纳入到智慧城市和三年行动计划的重要组成部分中。 

      下面介绍一下十一五期间在上海交通港航行业已经基本完成投入的系统，这些跟物联网应用密切相关。首先一个是公交行业的营运调度和监管。二，危险品运输的车辆监管。内河传播GPS监管体系，还有出租车汽车调度系统等，应用系统比较多，还包括气修行业，还有驾培行业，都有很多的应用。时间关系就不一一罗列了。 

      公交行业的营运调度监管系统。上海一共有1万5千辆左右的公交车，这个产业原来比较传统，管理方法都比较落后。十一五期间完成了1万5千辆公交车智能化的终端安装，现在已经实现营运的动态信息。 

      同时在一些大型的枢纽地方，虹桥枢纽，还有十六铺枢纽，铁路南站等等都已经配套了公共交通出租和长途汽车等汽车共享的智能化配套系统。另外就是在公交企业中已经建立了分层，包括总公司，分公司，按照管理的需求来建立起一系列的调度管理体系，同时在政府这边行业运关部门，运管处也建立了公交的监管系统，这些系统建立以后从营运安全，以及服务效率，便民服务方面起到非常好的作用。整个系统里面有几个要点，一个是统一了车载终端的功能、性能。二，把所有的通讯协议已经规范到一起。这样使系统有比较好的可维护性。 

      右边是一些行业监管的设备，行业监管使用了审批数据，发出去的审批数据，对照实际的运行可以监管首末班车的时间是不是对，车辆的运行速度，安全方面的指标是否有超速现象，是否有随意开关门现象，包括现在进一步跟一卡通数据，还有油耗数据结合起来，是一些应用系统的数据。 

      上海的危险品车辆采用GPS的监管系统，这个系统实际上已经全覆盖了危险品的所有车辆。危险品属于高危业态，这个系统上去以后达到比较好的应用，一个是车辆状态得到比较好的监管。二，是敦促企业加强管理，还包括现在很多是手工的，录入装了什么东西怎么，按照物联网的想法，后面还有一些RFID在做进一步的实验，后面会有一个展示。 

      下面是内河航运的GPS监管系统，全覆盖危险品的运输船只，这个进行了监管。跟录用系统差不多。但水陆上还多了一样，现在除了这些简单数据以外，另外也在拓展一些应用，包括河道上的桥梁，跟长三角地区船舶应用数据的互联互通，还有多部门的共享，都会进一步共享。 

      再一个是出租车调度系统，这个调度系统从90年代末期开始使用，上海已经装车量达到差不多4万量，它装的东西基本长是GPS、GIS，还有管理用的卡，除了在线调度以外，现在应用也有所拓展。一个是从业人员的身份查验，现在又增加了一个远程的结算。司机在计价器里吃进去多少钱，都是通过这个来做。还有出租车企业利用这个系统来做车辆管理，这就是现状。还有一部分比较好一点的企业，也在尝试采用电子标签来做一些管理。十二五期间我们也在做一些方案。 

      下面介绍一下集装箱运输的RFID应用。这采用一个无源的标签，原来没有用这个系统以前车辆进出港码头比较混乱，抢业务等事情比较多。这个上去以后车辆就可以比较形成有序的管理体系了，出入港区变成是智能化、可查询，同时有着物流的监管。 

      下面再介绍一个停车场库的设备采集。大致有两种，一种是跟收费系统相连，再一个是视频设备技术来计算出空车位的数量。现在在731个停车场库完成采集，并且发布到马路上液晶屏上。这个图是一个屏的方式，这是一个结构图。下面发布方式有两种：一级屏、两级屏、三级屏，根据不同的路口来显示。还有一个是通过网站的发布形式。 

      港航实训室有两大类，一个是感知层，交通行业用得到的感知类，包括常用的一些东西。还有一些通讯方面的设备来供培训自由。 

      第二大部分，想讲一下带有科研性质的示范系统应用和案例。一个是电子营运证的研究。公交车辆的电子身份识别。危险品道路运输车辆电子运证应用。传播和集装箱识别示范应用，以及一些规范标准。 

       行业里现在交通部正在推出营运两的电子营运证。上海在这方面已经做好技术的储备工作。政策采用一个非接触的CPU卡，首先是车辆营运证和从业人员的证件，国家层面来讲是两个证，这个证全国互联互通。上海根据实际的应用需求，采用物联网的技术，实际上就是把这个证开发OBU的形式，一个是无线部分采用ZIGBEE的协议。这是我们已经在使用的方面。中间这一张证实际上还是一个OBU形式的卡。上面是正证，正证插到副证以后就可以传到相关手持终端，或者基站上去，这些产品已经通过有关的检测。 

       这个图实际上就是结合正证和副证应用系统的框架，下面说一下示范系统的实例。利用正证和Zigbee的副证作为已经装有车载终端的公交车的辅助定位作用，弥补GPS由于定位和移动通讯延时造成的公交车辆定位不准的弊端，大概现在已经在730、747等十几条线路上安装了Zigbee的线路系统。 

       另外再包括在36路公交车，南北高架下大概7个路口实现公交优先的实际应用。还有公交枢纽站里实际上已经以公交为基础，包括出租、长途车的应用，都在开展中。还有巴士五汽有一个跟调度结合的应用。 

      36路公交示范研究系统来看，右面图一个是车上的OBU，是一个电子标签，马路边上在离路口一定的距离里装有一个定位的读卡基站，在入口这一块有一个控制器，还有跟红灯等的控制箱进行衔接，整个运转模式实际上就是当车辆驶进规定离路口1百左右的距离时候，可以把车上人员的信息，以及本身自己的位置信息，调度中心下载信息来送到路边的读卡器里，然后通过运算以后得出一个结论这辆车是否需要优先，一旦确认需要优先，并且有这个授权，就会向这个SCATS控制箱发出响应。大概以8秒作为调整量，红灯转绿灯提前8秒，绿灯转红灯延迟8秒。 

      危险品运输车辆监管。发了两百辆OBU的实验车辆。危险品车辆能够经过的地方，比如进出上海的两个道口，以及危险品车辆专用的18个检测站等都安装了远程读卡的设备，还包括一些停车厂库已经装好。这样一来装好的车辆可以实现进出上海的道口，进出停车场，包括有没有做过监测等等，这些都可以实现了。 

      后面还可以在路口进行现场稽查。这个系统在应用稳定一段时间以后就会进行全危险品的覆盖。 

      接下来是船舶、集装箱的设备，这用的是一个识别标签。十一五期间完成了规范应用，提升集装箱的管理水平，解决起运港退税政策的落实。后面一个是配合航运的研究，现在在交通部的牵头下已经在长三角协商一个互联互通的应用方式。将来进出上海市一定需要装有RFID的东西，否则可能就进不来。 

      出租车这一块今年可能会完成短距离的电子标签，用于违章稽查、打击克隆车。可能会与公交等RFID系统能够形成共享，想清楚了以后再会上远程设备。 

      十一五期间也完成了一些规范标准，包括停车的规范，危险品的监控技术要求，公共车载系统的基本要求，这些都开始有一些标准，这些标准可能还需要与各方协商，特别是与部里、国家层面怎么样来衔接起来。 

      总体这些课题对行业应用路线进行了一些探索，这些实验基本上涉及到行业内的大部分领域，并且有一定的规模，为十二五全行业的推进打下基础。这些试点应用也同步考虑了相关的规范标准制订，初步使行业信息化的数据能够应用共享。存在一些主要的问题，一个是缺少全行业物联网总揽性的设计。 

      二，缺乏各个业态不同技术路线和全行业统一的统筹考虑。 

      三，缺乏试点应用与全行业风险的预测。实际上从技术角度来看慢慢地走向成熟，但很多与后续的东西有关联，否则无法有一个长效机制。 

      四，就是一个长效机制的不完善。 

      最后，政策法规的配套。 

      第三部分想说一下十二五相关法规的规划目标。尽快形成行业的应用路线，要做好十二五规划的布局，突出重点。前面两年还是以示范工程建设、基础性研究为主，夯实技术路线，完成总体的实施方案。后面三年计划能够把这些有共性的基础实施建设推进。推进公交车辆设备，危险品，包括出租，能够协同船联网、车联网的项目，形成覆盖全行业业态物联网的技术应用。 

      十二五的重点任务：一，推进RFID公共支撑系统的整合建设。  

      二，建设基本完整的信息发布服务系统。发布服务系统现在还不完整。这个基础夯实了以后，很多东西都可以进行动态发布。  

      三，智能化设备的研发及产业化、推进设备标配预装。希望像买手机一样，买了以后就可以互联互通，这也是专用系统的一些期望。 

      四，完成基于物联网技术的克隆车稽查监管系统。现在对于这一块的压力很大，所以技术手段要尽快地跟上。 

      五，做好跨行业、跨技术领域的标准化协调工作。这一块罗列了一些公共的支撑系统，十二五期间希望能够大力推进，一个是数据共享的处理系统。现在是单一的业态，比如公交、出租的系统相对独立，实际上需要交互起来，数据共享应该可以做到更好。再就是RFID网络系统。电子营运证照系统。希望高视频智能化系统建设和整合推进。希望开发企业能够采用高清的视频，做出各式各样可以用于交通管理的这些设备。 

      下一步工作设想：一，完成顶层设计。二，形成方案，争取发改委等部门的支持。三，编制公交、危险品合乎和船联等实施方案，尽快报批立项。 

      今天有这个机会能够与大家介绍交通港航行业要做的工作，希望研究机构企业能够参与到我们行业里来，推进行业以物联网技术作为支撑的信息系统能够得到更进一步发展。谢谢大家！