摘要：以南京为例，探讨以电子环保标志为载体，以射频识别技术构建物联网机动车污染控制体系，通过绿色智能交通系统、公交优先通行系统、高污染车限行执法系统、不同排放标准车辆的通行控制系统、机动车环保远程核查系统、交通污染智能监测在线调控系统、机动车污染联防联控系统、职能部门信息共享系统的建立，达到控制机动车污染、改善交通拥堵、提高空气质量的目的。

　　关键词：机动车 电子标志 射频识别 物联网

　　一、机动车污染现状

　　我国用短短的20多年时间走完了发达国家上百年的历程，伴随着经济的高速发展，城市化进程的加快，生态环境也遭受了一定程度的破坏。进入21世纪，环境污染类型逐渐发生变化，特别是大气环境污染已由工业型转呈城市型、复合型、区域性的污染特征，以机动车为主的新型大气污染日益凸显。

　　当前中国汽车的产量和销售量都是全球第一，机动车污染在城市空气污染的比重日益加大，导致的区域性大气污染日益明显，灰霾和臭氧污染成为突出问题。以南京为例，机动车保有量从90年代初的不足10万辆快速增长到现在的115万辆，汽车增长率从90年代年均10%迅猛增加到现在的20%以上。机动车尾气年排放污染物40多万吨，氮氧化物排放占到空气中的三分之一。城市道路的改造、建设速度跟不上机动车的发展速度，主要道路发生交通拥堵的频率和持续时间明显增加，交通快速路和主干道污染高于城市大气环境水平。加上机动车集中排放、贴地排放，停留在人体呼吸带高度和有机性的污染特点，对环境和人体的危害更大。因此，如不加强控制和管理，机动车排气污染将会给我们的生存环境带来严重危害。

　　二、国外改善交通拥堵控制机动车污染的措施

　　低碳发展已成为全球经济社会发展的共识，包括低碳交通在内的低碳城市建设是当今各国城市发展的必由之路和主要模式。智能交通、绿色交通、公共交通是目前倡导的降低机动车污染的主要途径之一。一些国家和地区已开始细化对不同排放标准汽车的分类管理，利用科技手段和税费制度进行交通控制。如英国、瑞典、德国、意大利、挪威，以及新加坡、澳大利亚、东京、台湾、香港等。

　　英国伦敦从2003年开始，从周一到周五、早7点至晚6点对进入市中心约20平方公里范围内的机动车每天征收5英镑的“交通拥堵费”，使路况明显改观，拥堵大大减少，区域内氮氧化物、颗粒物、二氧化碳分别下降了13.8%、15.7%和15%。2008年开始推行基于排放标准的收费政策，收费区域由中心区扩大到大伦敦地区，收费时段扩大到全天候，实现整个大伦敦范围的“区域低排放”。

　　瑞典斯德哥尔摩从1996年起开始推行“清洁汽车”计划，通过对高排放、污染重的车辆征收税金，提高使用成本;通过减少购买税金、减免进城排污税等机制鼓励服务型交通公司和个人购买低排放甚至是零排放的“清洁汽车”。市中心大部分地区都对高污染车辆关闭，老式公共柴油车不准通行。一系列政策措施使得斯德哥尔摩年均削减二氧化碳排放200万吨。

　　德国将汽车按污染程度分为红、黄、绿三个等级。大约170万辆老旧柴油车和货车甚至没有资格获得代表最高污染等级的红色标志，因此被禁止驶入城市中心区。无标车驶入中心城区将罚款40欧元并且吊销驾驶证。

　　意大利米兰从2008年开始对8.9万辆机动车征收“排污费”，小轿车每天需要交纳的费用高达10欧元，具体缴纳费用取决于车辆发动机的排污量。大多数新出厂的汽车不用缴纳排污费，而老旧车辆和发动机排量较大的车辆将支付最高额度的排污费。

　　美国加州早在10多年前就对汽车开征油品“烟尘排放税”。

　　结合国内外的发展趋势，交通控制、拥堵收费是解决城市交通拥堵、降低空气污染的有效途径之一。

　　三、城市交通管理的核心技术—RFID

　　我国汽车发展的进程比西方国家晚了半个世纪，在引进国外机动车制造技术和产能时，却没有同步引进环保管理制度，因此大多数人只关注机动车安全、动力、性价比，并不关注排放。由于机动车数量型、个体型、移动性的特点，面广量大;而机动车环保管理工作近几年才开始，机构编制人员少，如南京只有10多个专职监管人员。如果单靠10几个人，仅靠常规的人工方式去管百万辆车，效率和水平都难以保证，必须依靠科技手段，实现管理模式的根本变革。基于RFID技术的物联网智慧执法应运而生。

　　RFID(Radio Frequency Identification)，即射频识别，俗称电子标签，是一种非接触式的自动识别技术，主要包含电子标签和阅读器。阅读器(读写器)通过射频信号与电子标签进行无线通信，对标签识别码和内存数据读出或写入。识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，并可识别高速运动物体和同时识别多个标签，操作快捷方便。

　　目前以RFID为核心技术建立物联网(Internet of Things)正在兴起。将射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，可以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，可以广泛应用于工业、农业、交通、环境、安监、电力、物流等各行各业和门禁、道路自动收费、停车场管理、身份识别、货物跟踪等民用领域中，是构建智能型城市的基础。

　　智能交通就是基于物联网的交通控制模式。在汽车后视镜背面或挡风玻璃上部内表面粘贴存储有车辆信息的电子标签，在汽车行驶过程中，通过无线射频系统读取车载电子标签中的信息，自动对车辆进行相应的控制管理。

　　四、探讨构建物联网交通污染控制体系

　　我国对机动车污染控制已开始实施环保标志管理制度，按机动车的排放水平，将国I排放标准以下的汽油车和国Ⅲ排放标准以下的柴油车核定为黄标车;国I以上(含国I)的汽油车和国Ⅲ以上(含国Ⅲ)的柴油车核定为绿标车。国内已有10多个城市对高污染黄标车采取限制时间、限制区域的交通管制措施。但这种“一刀切”的模式，只能控制住小部分车辆，如南京，只有6万辆黄标车被限行，仅占汽车总数的10%不到，还有90%多的车虽是绿标，但有的已“服役”近10年，污染情况不容忽视，仍在城市畅行。

　　另外，对违规闯限行区车辆的执法管理，各城市基本采取的是人工执法方式，即由公安人员在限行区路口拦车检查标志，成本高，效率低。南京在国内第一个采用了非现场执法方式，在限行路段安装电子视频探头，抓拍驶过的汽车号牌，并与后台车辆环保标志数据库联网比对，自动筛选出违章黄标车和无标车实行处罚。电子执法取得了高效、省力、力度强的成效，但由于是靠视频识别车牌号，存在一定的差错率，还需后续的人工筛选;并且视频只是监视不能直接对汽车进行控制，也难以与银行自动结算实行税费管理，而基于RFID技术的物联网智能交通控制能有效化解这一弊端。

　　下面，以南京的现状情况为例，就构建物联网交通污染控制体系进行探讨。

　　1、RFID系统的建立

　　首先，开发应用于环保管理的机动车电子标志。包含车牌号、车型号、车架号、标志类别、排放标准、OBD(车载诊断系统)、车主联系方式等车辆所有信息的唯一识别码，与汽车形成唯一对应关系，代替原有的常规纸质环保标志。新车上牌后直接领取写入完整数据的电子标志;在用车经尾气检测合格后领取更新数据的电子标志。标志使用寿命约10年，使用期内无需更换，但车辆须按年检周期定期检测，更新相关信息。

　　其次，实现射频识别读写器对电子标志的非接触自动识别。能够远距离对行驶汽车上的电子标志识别码和内存数据读出或写入，直接从标志中获取车辆信息，采取控制通行措施。还可与银行合作，实施相关自动收费。

　　2、物联网交通智能管理平台的建立

　　研究开发交通动态控制的物联网智能管理平台，将原有的南京市机动车排污监管系统、机动车信息库、黄标车限行执法系统及空气质量自动监测系统，与射频识别系统进行集成，建设以电子环保标志为载体的机动车物联网智能管理平台，为绿色智能交通、公交优先通行、高污染车限行、低碳减排控制区等系统的建立提供保障。

　　3、构建物联网交通污染控制体系

　　根据南京市区域环境保护规划和功能区达标要求，特别是2014年举办“第二届夏季青少年奥林匹克运动会”对区域空气质量的控制要求，结合城市道路布局和拥堵情况，建立一定数量(区域或道路)的道路交通信息接收和发射基站及闸道，实行智能化交通控制。

　　3.1 建立绿色智能交通系统。进行交通动态诱导，实现治堵和治污双羸。拥堵与污染共生，越是拥堵，污染越严重，对人的危害越大。通常情况下，车辆以20公里/小时速度行驶时的排放是40公里/小时的一倍以上。建立“智能交通系统”，对交通综合信息进行采集、组织、分析，根据道路拥堵状况进行交通调控，使路网上的交通流运行处于最佳状态，从而改善交通拥堵，降低机动车污染。据估算，能减少机动车污染物排放15%～20%。

　　3.2 建立公交优先通行系统。电子环保标志可以满足信号自动采集需要，为发展公共交通，建设公交专用道路和公交优先通行信号系统服务。通过提高公交运输速度，形成快速公交系统，从而提升公交出行率，降低私家车的出行比例，减少尾气排放。

　　3.3 建立高污染黄标车和无标车限行执法系统。在原有号牌视频识别基础上新增射频系统，可以实现机动车信息系统、环保监管系统和道路通行系统的三者联网，从而达到对车辆标志识别判断的唯一性，对车辆控制进一步优化，提高限行管理的准确高效，并且能够与银行进行自动结算，直接对违章车处罚。

　　3.4 建立不同排放标准车辆的通行控制系统。即在对黄标车和无标车设定限行区域的基础上，在玄武湖公园、江心洲生态岛、夫子庙旅游区、中山陵核心区、青奥会赛区和场馆等地区设立低碳减排交通区，实行智能化交通控制，即只允许新能源汽车、纯电动汽车、国Ⅴ以上汽车、碳汇汽车(以植树造林换取尾气排放污染)等免费通行，其他国Ⅰ～国Ⅳ等汽车根据不同的排放水平分类收费通行。

　　3.5 建立机动车上牌、年检、路检的环保远程核查系统。南京对新车上牌实行环保、公安共同把关，机动车排放达标才能上牌的制度。利用电子环保标志可以有效实现上牌管理环保写入、公安读取的联网审核控制，确保上牌车辆100%环保达标;可以有效防止尾气年检换车检测等作弊;可以实现路检执法人员手持“移动执法终端”，达到远程查询车辆信息，现场查处黄标车、无标车、标志失效车、伪造、变造标志车的能力。

　　3.6 建立交通污染智能监测在线调控系统。利用区域空气质量自动监测系统、道路车流量自动监测系统、机动车排放车载遥测系统、固定遥测系统等监测能力，建立道路两侧环境空气和机动车污染监测体系，实时检测预警城市路网的机动车动态排放信息、交通流量信息，达到快速有效地掌握道路交通污染状况，利用电子环保标志信息对车辆通行实施智能调控的目的。

　　3.7 建立全国机动车污染联防联控系统。现有纸质环保标志完全依靠人工执法，由公安交警拦车、环保人员检查，执法成本高、效率低，执行难。建立全国统一标准和内容的电子环保标志制度，路检执法人员配置相关读写仪器，可以实现各城市之间的标志互认，真正达到联防联控的目的。

　　3.8 建立职能部门的信息共享系统。通过开发环保、公安、交通、城建等多部门的信息集成平台，实现电子标志信息快速共享，实施对车辆的城市综合管理，如交强险、自动收费计次等。

　　五、构建物联网交通污染控制体系效益分析

　　以电子环保标志为载体建立物联网机动车污染控制体系，可以取得以下效益：

　　1、在城市形成“高污染车禁止通行、普通排放车限制通行、零排放车自由通行”的交通格局，将会大大减少机动车污染排放，有效改善空气质量。

　　2、实施智能交通控制、公交优先通行，将会有效化解城市交通拥堵难题，直接降低机动车污染。

　　3、将会对促进高污染车淘汰、鼓励使用低排放、零排放等新能源汽车起到推动作用。更新车辆带来的刺激车市、增加税收效应将会大大促进经济发展。

　　4、可为机动车通行的其他管理措施提供便利。可实施环保、公安、交通等部门的信息共享，解决汽车通行不停车收费扣款问题，为今后实施“道路拥堵税”机制提供技术保障。

　　5、达到对环保车辆的鼓励，对不环保车辆的限制，在全社会形成交通节能减排和绿色出行的理念。鼓励“碳汇车辆”将会推动市民植树造林和建设良好生态环境的积极性，激励更多的车主主动参与碳汇活动，可取得明显的减排效果。