一种甩挂运输车辆自动识别匹配系统

1.一种甩挂运输车辆的自动识别匹配系统，所述系统包括：设置在货运站的中央处理单元、设置于牵引车中的车载终端、设置于挂车中的射频识别单元、以及驾驶员手持的RFID身份卡；
所述车载终端包括第一定位模块、RFID读卡器、相机模块、第一匹配运算模块、显示单元、存储器模块、传感器感应模块、以及第一射频收发模块；
所述射频识别单元包括第二射频收发模块、第二定位模块、无线定位传感器单元、以及挂车RFID身份标签；
所述货运站中央处理单元包括第三射频收发模块、第二匹配运算模块，第二存储器模块；
其中，所述车载终端的第一定位模块用于牵引车的定位，所述RFID读卡器用于读取驾驶员手持的RFID身份卡信息，所述相机模块用于采集登车的驾驶员头像，所述第一匹配运算模块用于对读取的驾驶员身份信息和采集的头像信息与存储器模块存储的驾驶员身份信息、头像信息、牵引车身份信息进行匹配，所述传感器感应模块用于接收附近用于定位的传感器单元的信号，以及所述第一射频收发模块用于收发射频信号；所述射频识别单元的第二射频收发模块用于收发射频信号，所述第二定位模块用于挂车的定位，所述无线定位传感器单元用于向传感器感应模块发出定位信号；
进行识别和匹配的方法步骤包括：
(1)驾驶员手持RFID身份卡登车，并将所述RFID身份卡放置于RFID读卡器识别范围以内；
(2)RFID读卡器读取RFID身份卡中存储的驾驶员身份信息，与此同时，相机模块采集驾驶员头像信息，上述读取的驾驶员身份信息和采集的头像信息被发送至第一匹配运算模块；
(3)所述第一匹配运算模块接收上述驾驶员身份信息和头像信息，并从存储器模块读取预先存储的驾驶员身份信息、头像信息以及牵引车身份信息，比对上述驾驶员身份信息、头像信息是否一致，以及驾驶员身份信息和牵引车身份信息是否匹配；
(4)若信息匹配成功，则启动第一定位模块获取牵引车的位置信息，并通过第一射频收发单元向货运站中央处理单元发送驾驶员与牵引车身份匹配成功信息、牵引车位置信息、以及分配挂车的请求信息；
(5)货运站中央处理单元通过第三射频收发模块接收上述驾驶员与牵引车身份匹配成功信息、牵引车位置信息、以及分配挂车的请求信息后，根据在第二存储器模块中预先存储的牵引车挂车分配信息表寻找应该分配给当前牵引车的挂车，并通过第三射频收发模块向所述分配的挂车发送要求上报位置信息的信息；
(6)待分配的挂车通过第二射频收发模块接收上述要求上报位置信息的信息后，启动第二定位模块，获取挂车的位置信息，并通过第二射频收发模块上报给货运站中央处理单元，同时启动无线定位传感单元；
(7)货运站中央处理单元接收所述挂车的位置信息后，通过第二匹配运算模块将挂车的位置信息与牵引车的位置信息进行匹配，标注于货运站电子地图，并通过第三射频收发模块将上述地图信息发送至牵引车车载终端，并显示于显示单元；
(8)牵引车获取挂车与自身的相对位置信息后，启动并向已分配的挂车大致方位行使，当牵引车行驶至挂车附近位置时，接收到挂车无线定位传感器持续发送的传感器定位信号，确认寻找到已分配挂车；
(9)牵引车RFID读卡器读取挂车RFID身份标签中存储的挂车身份信息，并与驾驶员身份信息、牵引车身份信息进行匹配，根据电子标签中读取到的数据判断当前的电子标签是否合法，是否在规定使用期内，是否有牵引车、挂车和驾驶员标签混用现象，是否三张标签属于同一单位；
(10)匹配成功，并向货运站中央处理单元发送匹配识别成功信息。
2.一种如权利要求1所述的系统，其中，所述第一定位模块和第二定位模块均包括GPS定位单元和射频三角定位单元，当判断GPS定位单元可用时，优先选用GPS定位单元获取位置信息，当判断GPS定位单元不可用时，选用射频三角定位单元。
3.一种如权利要求1所述的系统，其中，所述挂车的射频识别单元的RFID身份标签为
915M无源抗金属电子标签，用于存储挂车的身份信息。
4.一种如权利要求3所述的系统，其中，所述RFID身份标签中包括电源产生电路、检波电路、ASK反向散射电路、RC低通滤波电路、LC低通滤波电路、处理器模块。
5.一种如权利要求1所述的系统，其中，所述驾驶员RFID身份卡中的数据包括防伪校验码、卡号、卡类标志、单位代码、身份证号和有效期；车头标签的数据包括防伪校验码、卡号、卡类标志、单位代码、牌照、有效期、核定载重和自重；所述挂车RFID身份标签的数据包括防伪校验码、卡号、卡类标志、单位代码、牌照、有效期、核定载重和自重。
6.一种如权利要求1所述的系统，其中，所述RFID身份标签和RFID身份卡上设有陶瓷基片和破碎记忆线。

一种甩挂运输车辆自动识别匹配系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及货运车辆监管调度领域，尤其涉及一种甩挂运输车辆自动识别匹配系统及方法。\n背景技术\n[0002] 甩挂运输是指汽车牵引车按照预定的运行计划，在货物装卸作业点甩下所拖的挂车，换上其他挂车继续运行的运输组织方式。牵引车与挂车的组合不受地区、企业、号牌不同的限制。与传统运输方式相比，甩挂运输具有明显优势：一是减少装卸等待时间，加速牵引车周转，提高运输效率和劳动生产率；二是减少车辆空驶和无效运输，降低能耗和废气排放；三是节省货物仓储设施，方便货主，减少五、六成成本；四是便于组织水路滚装运输、铁路驼背运输等多式联运，促进综合运输的发展。甩挂运输已成为运输方式的新追求，发展汽车甩挂运输，对于降低物流成本，推动现代物流和综合运输发展，促进节能减排，提升经济运行整体质量，具有重要意义。\n[0003] “在现有的条件下实现高效运输，正是甩挂运输的优势所在。”在相同的运输条件下，汽车运输生产效率的提高取决于汽车的载重量、平均技术速度和装卸停歇时间三个主要因素。甩挂运输把汽车运输列车化，可以相应提高车辆每运次的载重量，从而提高运输生产效率。采用甩挂运输的关键，是要在装卸货现场配备足够数量的周转挂车，在汽车列车运行期间，装卸工人预先装(卸)好甩下的挂车，列车到达装(卸)货地点后先甩下挂车，装卸人员集中力量装(卸)主车货物，主车装(卸)货完毕即挂上预先装(卸)完货物的挂车继续运行。\n[0004] 然而现有的甩挂运输依然未能实现高效运行，原因在于：一方面，大量牵引车和挂车集中在转运站时匹配费时费力，另一方面，由于人员管理的复杂性而导致的诸如司机身份的识别和所属车辆识别的混乱，因此有必要提出一种新的甩挂运输车辆自动识别和匹配的系统。\n发明内容\n[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。\n[0006] 根据本发明的实施方式，提出一种甩挂运输车辆的自动识别匹配系统，所述系统包括：设置在货运站的中央处理单元、设置于牵引车中的车载终端、设置于挂车中的射频识别单元、以及驾驶员手持的RFID身份卡；\n[0007] 所述车载终端包括第一定位模块、RFID读卡器、相机模块、第一匹配运算模块、显示单元、存储器模块、传感器感应模块、以及第一射频收发模块；\n[0008] 所述射频识别单元包括第二射频收发模块、第二定位模块、无线定位传感器单元、以及挂车RFID身份标签；\n[0009] 所述货运站中央处理单元包括第三射频收发模块、第二匹配运算模块，第二存储器模块；\n[0010] 其中，所述车载终端的第一定位模块用于牵引车的定位，所述RFID读卡器用于读取驾驶员手持的RFID身份卡信息，所述相机模块用于采集登车的驾驶员头像，所述第一匹配运算模块用于对读取的驾驶员身份信息和采集的头像信息与存储器模块存储的驾驶员身份信息、头像信息、牵引车身份信息进行匹配，所述传感器感应模块用于接收附近用于定位的传感器单元的信号，以及所述第一射频收发模块用于收发射频信号；所述射频识别单元的第二射频收发模块用于收发射频信号，所述第二定位模块用于挂车的定位，所述无线定位传感器单元用于向传感器感应模块发出定位信号。\n[0011] 根据本发明的一个实施方式，所述第一定位模块和第二定位模块均包括GPS定位单元和射频三角定位单元，当判断GPS定位单元可用时，优先选用GPS定位单元获取位置信息，当判断GPS定位单元不可用时，选用射频三角定位单元。\n[0012] 根据本发明的一个实施方式，所述挂车的射频识别单元的RFID身份标签为915M无源抗金属电子标签，用于存储挂车的身份信息。\n[0013] 根据本发明的一个实施方式，所述RFID身份标签中包括电源产生电路、检波电路、ASK反向散射电路、RC低通滤波电路、LC低通滤波电路、处理器模块。\n[0014] 根据本发明的一个实施方式，所述驾驶员RFID身份卡中的数据包括防伪校验码、卡号(流水号)、卡类标志(P)、单位代码、身份证号和有效期；车头标签的数据包括防伪校验码、卡号(流水号)、卡类标志(Q)、单位代码、牌照、有效期、核定载重和自重；所述挂车RFID身份标签的数据包括防伪校验码、卡号(流水号)、卡类标志(G)、单位代码、牌照、有效期、核定载重和自重。\n[0015] 根据本发明的一个实施方式，所述RFID身份标签和RFID身份卡上设有陶瓷基片和破碎记忆线。\n[0016] 根据本发明的实施方式，所述甩挂运输车辆的自动识别匹配系统的工作流程为：\n[0017] (1)驾驶员手持RFID身份卡登车，并将所述RFID身份卡放置于RFID读卡器识别范围以内；\n[0018] (2)RFID读卡器读取RFID身份卡中存储的驾驶员身份信息，与此同时，相机模块采集驾驶员头像信息，上述读取的驾驶员身份信息和采集的头像信息被发送至第一匹配运算模块；\n[0019] (3)所述第一匹配运算模块接收上述驾驶员身份信息和头像信息，并从存储器模块读取预先存储的驾驶员身份信息、头像信息以及牵引车身份信息，比对上述驾驶员身份信息、头像信息是否一致，以及驾驶员身份信息和牵引车身份信息是否匹配；\n[0020] (4)若信息匹配成功，则启动第一定位模块获取牵引车的位置信息，并通过第一射频收发单元向货运站中央处理单元发送驾驶员与牵引车身份匹配成功信息、牵引车位置信息、以及分配挂车的请求信息；\n[0021] (5)货运站中央处理单元通过第三射频收发模块接收上述驾驶员与牵引车身份匹配成功信息、牵引车位置信息、以及分配挂车的请求信息后，根据在第二存储器模块中预先存储的牵引车挂车分配信息表寻找应该分配给当前牵引车的挂车，并通过第三射频收发模块向所述分配的挂车发送要求上报位置信息的信息；\n[0022] (6)待分配的挂车通过第二射频收发模块接收上述要求上报位置信息的信息后，启动第二定位模块，获取挂车的位置信息，并通过第二射频收发模块上报给货运站中央处理单元，同时启动无线定位传感单元；\n[0023] (7)货运站中央处理单元接收所述挂车的位置信息后，通过第二匹配运算模块将挂车的位置信息与牵引车的位置信息进行匹配，标注于货运站电子地图，并通过第三射频收发模块将上述地图信息发送至牵引车车载终端，并显示于显示单元；\n[0024] (8)牵引车获取挂车与自身的相对位置信息后，启动并向已分配的挂车大致方位行使，当牵引车行驶至挂车附近位置时，接收到挂车无线定位传感器持续发送的传感器定位信号，确认寻找到已分配挂车；\n[0025] (9)牵引车RFID读卡器读取挂车RFID身份标签中存储的挂车身份信息，并与驾驶员身份信息、牵引车身份信息进行匹配，根据电子标签中读取到的数据判断当前的电子标签是否合法，是否在规定使用期内，是否有牵引车、挂车和驾驶员标签混用现象，是否三张标签属于同一单位；\n[0026] (10)匹配成功，并向货运站中央处理单元发送匹配识别成功信息。\n[0027] 通过采用本发明的甩挂运输车辆的自动识别匹配系统，实现了全自动牵引车和挂车的识别以及匹配，大大提高了货运周转效率，同时通过驾驶员、牵引车和挂车三者的身份匹配，消除了由于人员管理的复杂性而导致的诸如司机身份的识别和所属车辆识别的混乱等问题，具有非常有益的技术效果。\n附图说明\n[0028] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：\n[0029] 附图1示出了根据本发明的实施方式的甩挂运输车辆的自动识别匹配系统结构示意图；\n[0030] 附图2示出了根据本发明的实施方式的甩挂运输车辆的自动识别匹配系统进行识别和匹配的方法流程图。\n具体实施方式\n[0031] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。\n[0032] 根据本发明的实施方式，本发明提出一种甩挂运输车辆的自动识别匹配系统，如附图1所示，所述系统包括：设置在货运站的中央处理单元、设置于牵引车中的车载终端、设置于挂车中的射频识别单元、以及驾驶员手持的RFID身份卡，所述车载终端包括第一定位模块、RFID读卡器、相机模块、第一匹配运算模块、显示单元、存储器模块、传感器感应模块、以及第一射频收发模块；所述射频识别单元包括第二射频收发模块、第二定位模块、无线定位传感器单元、以及挂车RFID身份标签；所述货运站中央处理单元包括第三射频收发模块、第二匹配运算模块，第二存储器模块；其中，所述车载终端的第一定位模块用于牵引车的定位，所述RFID读卡器用于读取驾驶员手持的RFID身份卡信息，所述相机模块用于采集登车的驾驶员头像，所述第一匹配运算模块用于对读取的驾驶员身份信息和采集的头像信息与存储器模块存储的驾驶员身份信息、头像信息、牵引车身份信息进行匹配，所述传感器感应模块用于接收附近用于定位的传感器单元的信号，以及所述第一射频收发模块用于收发射频信号；所述射频识别单元的第二射频收发模块用于收发射频信号，所述第二定位模块用于挂车的定位，所述无线定位传感器单元用于向传感器感应模块发出定位信号。\n[0033] 根据本发明的实施方式，如附图2所示，所述甩挂运输车辆的自动识别匹配系统的工作流程为：\n[0034] (1)驾驶员手持RFID身份卡登车，并将所述RFID身份卡放置于RFID读卡器识别范围以内；\n[0035] (2)RFID读卡器读取RFID身份卡中存储的驾驶员身份信息，与此同时，相机模块采集驾驶员头像信息，上述读取的驾驶员身份信息和采集的头像信息被发送至第一匹配运算模块；\n[0036] (3)所述第一匹配运算模块接收上述驾驶员身份信息和头像信息，并从存储器模块读取预先存储的驾驶员身份信息、头像信息以及牵引车身份信息，比对上述驾驶员身份信息、头像信息是否一致，以及驾驶员身份信息和牵引车身份信息是否匹配；\n[0037] (4)若信息匹配成功，则启动第一定位模块获取牵引车的位置信息，并通过第一射频收发单元向货运站中央处理单元发送驾驶员与牵引车身份匹配成功信息、牵引车位置信息、以及分配挂车的请求信息；\n[0038] (5)货运站中央处理单元通过第三射频收发模块接收上述驾驶员与牵引车身份匹配成功信息、牵引车位置信息、以及分配挂车的请求信息后，根据在第二存储器模块中预先存储的牵引车挂车分配信息表寻找应该分配给当前牵引车的挂车，并通过第三射频收发模块向所述分配的挂车发送要求上报位置信息的信息；\n[0039] (6)待分配的挂车通过第二射频收发模块接收上述要求上报位置信息的信息后，启动第二定位模块，获取挂车的位置信息，并通过第二射频收发模块上报给货运站中央处理单元，同时启动无线定位传感单元；\n[0040] (7)货运站中央处理单元接收所述挂车的位置信息后，通过第二匹配运算模块将挂车的位置信息与牵引车的位置信息进行匹配，标注于货运站电子地图，并通过第三射频收发模块将上述地图信息发送至牵引车车载终端，并显示于显示单元；\n[0041] (8)牵引车获取挂车与自身的相对位置信息后，启动并向已分配的挂车大致方位行使，当牵引车行驶至挂车附近位置时，接收到挂车无线定位传感器持续发送的传感器定位信号，确认寻找到已分配挂车；\n[0042] (9)牵引车RFID读卡器读取挂车RFID身份标签中存储的挂车身份信息，并与驾驶员身份信息、牵引车身份信息进行匹配，根据电子标签中读取到的数据判断当前的电子标签是否合法，是否在规定使用期内，是否有牵引车、挂车和驾驶员标签混用现象，是否三张标签属于同一单位；\n[0043] (10)匹配成功，并向货运站中央处理单元发送匹配识别成功信息。\n[0044] 根据本发明的一个实施方式，所述第一定位模块和第二定位模块均包括GPS定位单元和射频三角定位单元，当判断GPS定位单元可用时，优先选用GPS定位单元获取位置信息，当判断GPS定位单元不可用时，例如有遮挡或GPS信号很差时，选用射频三角定位单元，通过分别采集预先布置在货运站的多个射频传感器中离定位装置最近的三个射频传感器发送的射频信号进行三角定位。\n[0045] 根据本发明的一个实施方式，所述挂车的射频识别单元的RFID身份标签为915M无源抗金属电子标签，用于存储挂车的身份信息，该电子标签中包括电源产生电路、检波电路、ASK反向散射电路、RC低通滤波电路、LC低通滤波电路、处理器模块。其工作原理为：无源电子标签依靠电源产生电路的天线接收电子标签读卡器发射的能量，当标签处在RFID读卡器的电磁场范围内时，通过电磁场空间耦合，从电磁场中获得能量，通过检波电路以整流的方法将射频能量转变为直流电源，以激活标签内部电路，通过RC低通滤波电路、LC低通滤波电路调节出RFID读卡器发来的命令和数据，送到处理器模块，处理器模块根据接收到的指令通过ASK反向散射电路向电子标签读卡器发出自身数据。\n[0046] 根据本发明的一个实施方式，所述驾驶员RFID身份卡中的数据包括防伪校验码、卡号(流水号)、卡类标志(P)、单位代码、身份证号和有效期；车头标签的数据包括防伪校验码、卡号(流水号)、卡类标志(Q)、单位代码、牌照、有效期、核定载重和自重；所述挂车RFID身份标签的数据包括防伪校验码、卡号(流水号)、卡类标志(G)、单位代码、牌照、有效期、核定载重和自重。\n[0047] 根据本发明的一个实施方式，为防止身份信息盗用或复制，上述身份标签上设有陶瓷基片和破碎记忆线，在电子标签拆动时陶瓷基片沿破碎记忆线自动破碎，以达到无法盗用和复制身份信息卡的目的。\n[0048] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。