0725汽车电子识别技术发展状况及核心价值和应用模式研究报告徐Word格式.docx

0725汽车电子识别技术发展状况及核心价值和应用模式研究报告徐Word格式.docx

《0725汽车电子识别技术发展状况及核心价值和应用模式研究报告徐Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《0725汽车电子识别技术发展状况及核心价值和应用模式研究报告徐Word格式.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

本报告编写团队，以第三者的视角、审视者的立场，依托我国“汽车电子识别”技术专业创新团队所提供的在近二十年漫长的科研探索中形成的原始素材，在艰苦的创新活动中所获得的阶段性成果，结合西方发达国家，特别是欧盟的专业创新团队所发表和提供的一系列研究成果和文献，进行了深入地比对、分析、研究和聚合提炼，以图对国际国内“汽车电子识别技术”的总体发展状况，作一个全景式的描述和紧密联系应用实际的分析后形成本研究报告。

目的是为我国公共政策的制定者、行政管理的决策者、专业的科研工作者和在这一领域内的企业创业人和经营者，提供一系列较为客观、专业的咨询意见。

第一部分：

汽车电子识别技术的发展状况

一、对汽车的身份识别，是汽车社会运行和管理的最基本需求

自从人类进入以机动化为特征的“汽车社会”以来，汽车成为了构成整个机动化社会的核心要素，人类对汽车的身份识别的需求，随着汽车社会的迅猛发展而日渐强烈，为满足这一需求而发展起来的对汽车的识别手段和技术，逐步成熟，最后在上世纪九十年代，形成了一个基于“视觉识别”的完整的汽车识别技术体系。

正是这一对汽车识别的技术体系，支撑和牵引了现今所形成的整个汽车社会的运行模式和管理模式，以致于可以推想，如果哪一天人们失去了这样一个基于“视觉识别”的汽车身份识别技术体系，整个社会活动将陷入全面的混乱之中。

目前有效运行着的这样一个基于“视觉识别”的汽车识别技术体系，是人类所创设的一个初级的，低技术含量的识别体系，它的发展和成熟，竟然经历了百年历程。

二、基于“视觉识别”的“汽车识别技术”的发展状况

基于“视觉识别”的汽车识别技术，被称为“汽车视觉识别技术”，它的核心和基础装置就是目前全球普遍使用的“汽车号牌”。

1、汽车视觉识别技术的起源

早在汽车社会形成的初期，当越来越多的汽车在欧洲各大城市中逐步取代马车而成为门对门的交通工具时，人们对汽车身份识别的需求开始形成，特别是当汽车成工业化生产后，一批批外型相同、颜色相同的汽车越来越多的充驰于道路上，如何识别他人甚至如何识别自己车辆的需求变得十分迫切。

1893年，全球第一块汽车号牌在法国巴黎出现了，它是用桦木做成，上面雕刻着车主家族的标徽和车主人为自己的爱车所自编的号码。

这位车主人不经意的炫耀之举，成为了汽车识别史上具有划时代意义的惊人之作：

全世界第一个汽车身份标识诞生了！

从此开创了“汽车视觉识别”技术百年的演进历程。

这一桦木制成的“汽车号牌”，是完全为满足人工目视辨认汽车身份而创设的。

因此它是一个基于“视觉识别”的专门装置。

是一个最初级“汽车身份标识”。

它虽然技术含量很低，在材质和结构上也十分原始和粗犷，但它却已经具备了视觉辨识汽车的三大基本要素：

首先是为汽车配装了一个表明身份，具有当期唯一身份编码的“标识物”；

其次是给被标识汽车赋予了一个唯一的身份编码，成为一个身份标识符，并把它放置于标识中进行表达；

再其次是这一标识所表达的汽车身份编码采用了“公知”识读的方式，不仅能让车主人直接识读，也能让公众直接识读。

这三大要素，为后来汽车号牌的百年发展，奠定了基础，并形成了后来汽车号牌在整个汽车社会的治理运行中不可或缺和替代的地位和应用价值。

一个特别的身份标识，一个当期唯一的身份编码（标识符），一种“公知”的表达方式，这三个要素如此严谨完美的结合在了一起，成为了“汽车视觉识别”整个体系的核心和基础，直到今天的汽车号牌，仍然完整地继承和保留了这三大要素，而且正是这三大要素的完美结合，才使“汽车视觉识别”体系至今仍然充满生命的活力：

只要人类存在目视辨认汽车身份的需求，这种基于“视觉识别”的汽车号牌，就将永续的使用下去而不断地发挥着它不可替代的作用！

2、汽车视觉识别系统在技术上所取得的进步

随着汽车社会的不断发展和繁荣，人们对识别车辆身份的要求日益提高，精准、快捷、方便、可靠成为汽车识别所追求的主要目标。

为了达到这一目标，人们不断地对“汽车视觉识别系统”进行优化和改进，促使“汽车视觉识别系统”取得了一系列技术进步。

这些技术进步所作出的努力，主要体现在两个方向上：

一是对“汽车视觉标识”（汽车号牌）本身从材质到外观以及与汽车的配装方式进行改进。

二是在对“汽车视觉标识”读识方法和手段上进行改进。

（1）在对“汽车视觉识读标识”进行改进方面，百年来人们经多次努力，但并未有根本性的创新，始终围绕着如何更加完善这一“视觉标识”的性能上下功夫。

在材质方面，铁质的基材取代木质基材，轻薄易加工的铝合金基材又取代了铁质基材；

在对“标识符”（汽车身份信息）的表达方式上，内容由简到繁，逐步丰富，不仅有汽车身份编码，还加入了汽车的注册属地标志和基本车型分类信息；

形成了当前汽车号牌上的三大法定公知信息（基本车型分类，注册属地标志，汽车身份编码——注册号），同时由字符的平面印制变为凸印，以增加字符的立体感，更加吸引眼球，在“视觉标识”与汽车的配装上，逐步规范了“标识”在汽车车体上的安装位置，便于识别时快速发现和锁定目标，并由此形成了汽车外部构造中对“标识”安装“基位”的统一的设计要求和制造工艺。

为了更进一步地方便识读，人们又在对“汽车视觉标识”改进中加入了色彩要素，使“标识”的底色与字符的颜色形成很大反差而使字符夺目耀眼，进入上世界八十年代，又对“标识”上的色彩颜料进一步优化，加入了反光要素，形成反光效果，以利微光和夜间进行视觉识读。

以我国汽车号牌的发展改进为例，就可典型的表现出人们在“汽车视觉识别”的技术进步中所作出的努力。

a、号牌发展的沿革

1945年原国民政府交通部在原部分省市“互通汽车章程”的基础上先后制定并颁发了我国早期的“陆上交通规则”和“汽车管理办法”，规定了右行制，提出了民用汽车登记并悬挂号码牌的要求。

新中国成立后的1950年3月中央人民政府政务院批准并颁发了《汽车管理暂行办法》，规定了车辆登记、检验、核发号牌和行车执照、驾驶员考试等内容。

1960年2月，经国务院批准，由交通部颁发了《机动车管理办法》废止了1950年公布的《汽车管理暂行办法》。

《机动车管理办法》明确了核发号牌的程序和机动车的分类。

随后交通部在相关文件中规定了号牌按机动车分类进行分类和各省编号的规则，以及号牌的悬挂位置。

号牌的材料已统一为金属铁皮，制作采用油漆涂刷方式。

70年代号牌制作采用了字模冲压技术，提高了号牌的防伪性。

1992年公安部道路交通管理标准化技术委员会组织编写并发布我国公共安全行业标准《中华人民共和国机动车号牌》（GA36－1992）。

这是我国机动车号牌的第一个技术标准，该标准规定了号牌的分类、颜色、尺寸、材质和可视性、防伪等内容。

1994年4月公安部交通管理局发出关于启用换发九二式机动车号牌及行驶证有关问题的通知，进一步要求机动车应一律使用固封装置固封号牌。

号牌的材料开始采用铝合金；

号牌表面统一采用反光膜，有效地提高了夜间号牌的可视性；

号牌编码引入了英文字母，扩大了号牌的容量。

2007年公安部道路交通管理标准化技术委员会组织修订形成《中华人民共和国机动车号牌》（GA36－2007）并由公安部技术监督委员会批准，颁布。

该标准对机动车号牌分类、登记编号编码规则、制作技术和安装使用等作出了新规定，为规范机动车号牌制作、检验和管理提供了重要技术依据。

今年，公安部交管局《关于实施行业标准<

中华人民共和国机动车号牌>

》（公交管〔2014〕34号）文件规定,自2014年1月24日起,《中华人民共和国机动车号牌》（GA36-2014）行业标准正式实施。

新标准对部分机动车号牌数量、分类、颜色、外廓尺寸、适用范围、序号编码规则、技术要求、安装等做出了新规定，增加了唯一性生产序列标识的要求。

b、目前我国号牌特点

准予机动车在中华人民共和国境内道路上行驶的法定标志，其号码是机动车登记编号。

机动车登记编号包含：

用汉字表示的省、自治区、直辖市简称、用英文字母表示的发牌机关代号、由阿拉伯数字和英文字母组成的序号以及用汉字表示的专用号牌简称。

机动车号牌（以下简称号牌）的分类、规格、颜色及适用范围见表1。

表1号牌的分类、规格、颜色及适用范围

序号

分类

外廓尺寸

mm×

mm

颜色

数量

适用范围

1

大型汽车号牌

前：

440×

140

后：

220

黄底黑字，黑框线

2

符合GA802规定的中型（含）以上载客、载货汽车和专项作业车；

电车。

挂车号牌

440×

符合GA802规定的挂车。

3

小型汽车号牌

140

蓝底白字，白框线

符合GA802规定的中型以下的载客、载货汽车和专项作业车。

4

使馆汽车号牌

黑底白字，红“使”、“领”字，白框线

驻华使馆的汽车。

5

领馆汽车号牌

驻华领事馆的汽车。

6

港澳入出境车号牌

黑底白字，白“港”、“澳”字，白框线

港澳地区入出内地的汽车。

7

教练汽车号牌

黄底黑字，黑“学”字，黑框线

教练用汽车。

8

警用汽车号牌

白底黑字，红“警”字，黑框线

汽车类警车。

9

普通摩托车

号牌

220×

符合GA802规定的两轮普通摩托车、边三轮摩托车和正三轮摩托车。

10

轻便摩托车

蓝底白字，白框线

符合GA802规定的两轮轻便摩托车和正三轮轻便摩托车。

11

使馆摩托车

黑底白字，红“使”字，白框线

驻华使馆的摩托车。

表1（续）

12

领馆摩托车

黑底白字，红“领”字，白框线

驻华领事馆的摩托车。

13

教练摩托车

教练用摩托车。

14

警用摩托车

摩托车类警车。

15

低速车号牌

300×

165

黄底黑字，黑框线

符合GA802规定的低速载货汽车、三轮汽车和轮式专用机械车。

16

临时行驶车

天（酞）蓝底纹

黑字黑框线

行政辖区内临时行驶的载客汽车。

行政辖区内临时行驶的其他机动车。

棕黄底纹

跨行政辖区临时移动的载客汽车。

跨行政辖区临时移动的其他机动车。

黑“试”字

试验用载客汽车。

试验用其他机动车。

黑“超”字

特型机动车，质量参数和/或尺寸参数超出GB1589规定的汽车、挂车和汽车列车。

17

临时入境

汽车号牌

白底棕蓝色专用底纹，黑字黑边框

临时入境汽车。

18

摩托车号牌

88×

60

临时入境摩托车。

19

拖拉机号牌

按NY345.1－2005执行。

上道路行驶的拖拉机。

c、对号牌的技术要求

材料基材为金属材料

金属材料号牌基材分为两种，分别是：

a）大型汽车后号牌和挂车号牌使用厚度为不小于1.2mm的铝质材料，材料应符合GB/T3880.1和GB/T3880.2的规定；

b）大型汽车后号牌和挂车号牌以外的号牌使用厚度为不小于1.0mm的铝质材料，材料应符合GB/T3880.1和GB/T3880.2的规定。

临时入境汽车号牌和临时入境摩托车号牌使用200g～220g专用水印纸，打印后用专用塑封膜塑封。

表面材料

金属材料号牌表面应使用符合GA666-2006要求的反光膜，反光膜应在内层预印统一的省、自治区、直辖市汉字简称标识，也可预印统一的省、自治区、直辖市标志性图案标识。

汉字简称和标志性图案应和号牌字符方向一致。

汉字简称和标志性图案式样应报公安部交通管理局备案。

金属材料号牌每面应有唯一性生产序列标识，生产序列号由2位表示省、自治区、直辖市行政区划代码、1位校验位和10位顺序号三部分共13位组成。

我国机动车号牌已走过了70年的发展历程，今年启用的最新式号牌无论是规范性、可视性、实用性还是防伪性等各项指标都达到了一个较高的水准，特别是增加了唯一性生产序列标识的要求，为号牌遗失补制同一号码号牌须原号牌作废成为可能。

此举为打击套牌创造了一定条件。

即使如此，我国号牌真伪的辨别技术目前仍基于停车即静止识别技术层面，对运行中的车辆号牌的真伪识别还不可行。

同时唯一性生产序列标识的印制市场化，且没有约束机制，故还不能排除生产序列标识不唯一的可能，即号牌生产厂家套牌行为仍有市场空间。

（2）在对“汽车视觉识别标识”（汽车号牌）的信息获取和识读手段及方法的改进方面，人们超过对“视觉标识”改进所下的功夫，做出了更大的努力。

在这方面人们确立了一个重要的优化改进目标：

用机器代替人工目识来精准快速高效地识别“汽车视觉识别标识”（汽车号牌）。

将对汽车身份的识别，转化为了对汽车身份标识的识别，也就是对汽车号牌的识别。

逐步形成目前广泛应用的“汽车号牌识别技术”。

在这一改进方向和创新路径上，人们已经穷尽了现代科学技术所拥有的全部识别手段：

从超声波到激光，从声表面波到红外线，最后锁定到了“视频”技术上，并由视频的图像识别发展到数模转换的“模式识别”，直接提取“标识”中的有效信息，并提升到“高清识别”的水平。

3、“汽车视觉识别技术”进步的特点和局限性

研究发现：

人类在“汽车视觉识别”技术的进步所做的努力中，始终遵循着“视觉识别”的原则，而且更多的努力放到了对识别手段的优化改进上，而且在这些技术提升的进步中，逐步将“汽车身份”的识别，异化为了对“汽车身份标识”（汽车号牌）的识别，将技术进步的基础，局限、锁定在“视觉识别”的领域内。

因而形成在知识层面上的一大特点：

更多地在信息采集手段和方法上创新，而不对“信源”（标识）本身进行创新，用高新技术手段，去应对、响应一个原始的基础“信源”（视觉标识），终究形成事倍功半的结果。

这恐怕是人类在汽车身份识别的技术创新道路上长期徘徊在“汽车视觉识别”技术阶段而无法实现重大突破的根本原因。

但是：

仔细地分析会发现：

人类在“汽车视觉识别”技术的进步过程中出现的这一勃论，是与人类文明进程的大背景紧密相关的，科技的进步，始终受制于人类智识的进步和文明的演进。

因此，从科学的层面来看，目前我们广泛使用，并成为构建起现代汽车社会运行模式和规则的技术基础——汽车视觉识别系统，是工业文明的产物，是人类在物理维度上所做出的对汽车身份识别方面最大努力的成果，以至于可以这样评判：

在物理维度上对汽车进行身份识别方面，汽车视觉识别系统已经发展到了技术的最高峰，如果还想向前推进的话，那将是对“汽车识别技术”的一场革命，将发生本质的变化，将在另一个新维度中去实现。

尽管如此，“汽车视觉识别系统”的局限性仍然是显而易见的，这种局限性集中表现在“汽车视觉识别”的标识——汽车号牌上：

（1）作为“汽车视觉标识”（汽车号牌）的“信源”落后，它只适合于“视觉识别”环境中发挥作用。

它技术含量低，极易克隆仿造。

无法使其所表达的汽车身份编码与汽车物理实体形成唯一对应性（可方便地完好拆移复用），而汽车身份标识符与汽车实体的一一对应且唯一对应是汽车身份识别中最最基本，最核心的需求。

它所表达的信息量极为有限，除汽车的身份信息外，不能表达汽车其它的也是十分重要的属性信息，如产品属性，使用属性。

它对信息的表达方式原始且简单，极易受损缺失不清或被轻易修改变形。

它只能在汽车做为交通工具进行注册时形成和产生，并实现与汽车物理实体的配装，因而它无法满足对汽车作为特殊的机电产品时在生产、存储、物流、品质管理和报废处置一系列生命活动中对汽车身份识别的需求。

它由于不具备电子化，数学化的特质，因而无法成为“汽车电子镜像”（△）的物理介质，也就无法成为描述和表达“汽车信息生命”的手段，无法在“信息维度”上运行。

（2）由于受到“汽车视觉识别标识”（汽车号牌）的上述局限性的约束，与其偶合匹配的信息采集手段也受到限制，很难实现真正的信息化、数字化，无法成为将“汽车电子镜像”映射到信息维度中去的通道。

“汽车视觉识别系统”上述局限性，在单一的汽车社会的运行中，并不明显，并不构成对人们辨识汽车身份信息的重大障碍。

但当人类文明进入到工业化与信息化融合、汽车社会与信息社会融合而形成“两型技术社会”的阶段时，这些局限性就凸显出来，成为了人类在新的社会环境中识别汽车身份新需求的主要障碍，对其进行解构重构式的创新成为必然。

4、汽车视觉识别系统已经不能满足“两型技术社会”的重大新需求。

上世纪九十年代中期，以信息革命为代表的人类文明发展的第三次浪潮兴起，其中一个重要的历史节点事件就是促进了工业化与信息化的融合，汽车社会与信息社会的融合，从而形成了“两型技术社会形态”。

西方发达国家是通过先进入汽车社会，再进入信息社会这种一先一后循序渐进的路径演进到“两型技术社会”的，而中国却以一步到位的跨越方式，同时跨进了“两型技术社会”的门坎。

因此，“两型技术社会”对科技提出的重大新需求，在中国表现得更为突出和迫切。

在这一系列重大新需求中，有一个与智能交通和汽车社会直接关联的新需求，这就是需要一种技术系统（或技术体系），能够满足人类对纷纭复杂、实时多变的汽车社会整体运行状况实现“全景感知、精准把握、智慧化调控”的要求。

所谓“全景感知”，就是对整个汽车社会中全部汽车的运行状况能够“全时空、全进程、全对象”的感知。

所谓“精准把握”就是要精确到汽车社会中每一辆汽车个体的身份信息，属性信息，状态信息的实时把握。

所谓“智慧化调控”，就是能从信息维度中的“镜像型虚拟世界”所描述的物理维度中的实体系统的运行状况，生成科学的方案去调控物理维度中实体系统的运行，使其优化为“智慧运行”的模式。

而“汽车视觉识别系统”，由于其固有的缺陷和局限性，完全无法响应在这样的应用场景中对汽车身份进行识别的需求，在信源端不能做到将汽车身份信息和属性信息电子化、数字化存储和表达，也不能实现将这些信息所构成的“汽车电子镜像”向信息维度的虚拟空间的映射，因此，这一识别系统只能成为在物理维度上运行和服务的系统，而不能成为在信息维度上运行和服务的系统。

但是，尽管如此，国内外的研究表明：

虽然“汽车视觉识别系统”存在上述局限性，尽管它对“两型技术社会”中出现的对汽车识别的新需求的响应度、满足度很差，但它仍然充分的满足和支撑了人类人工目识辨认汽车身份的传统需求，因而，即使在“两型技术社会”中，它仍将继续发挥不可替代的作用而不可或缺。

三、汽车电子识别技术的发展状况

随着“汽车社会”与“信息社会”相融合的“两型技术社会”的形成，对汽车身份识别技术的新需求日益强烈，这一新需求不光表现在对汽车身份识别的精准、便捷、快速、可靠、高效上，更重要的表现在要求对汽车身份识别的方式和技术必须与整个社会的信息技术环境相吻合一致，而且不仅在物理维度中，更要在信息维度中实现对汽车身份达到上述质量水准上的识别，使汽车身份要素，在虚拟空间中得到充分的表达和应用，以便满足全社会在虚拟环境的运行中对汽车基于身份信息的各种服务的迫切需求。

“汽车电子识别技术”对应于“汽车视觉识别技术”应运而生。

从上世纪九十年代中期开始，全球启动了对这一高新技术的创新活动，一直持续到现在。

（一）、西方发达国家在“汽车电子识别技术”上的创新发展状况。

1、汽车电子识别概念的提出

资料表明，早在1993年，英国最先提出了具有“汽车电子识别”内涵的“电子车牌”的概念。

英国在上世纪九十年代初期，在信息化浪潮的推动下，对于“汽车社会”与“信息社会”融合的“两型技术社会”已有初步认识，在推进“智能交通系统”（ITS）的发展中，充分注意到了汽车身份识别技术对智能交通和汽车社会的运行发展具有特殊意义，深刻意识到了传统的“汽车视觉识别系统”在新的社会形态需求下的局限性，由一些专业技术团队首次构思并提出了与传统汽车号牌不同的用以标识汽车身份的“电子车牌”新概念。

在这一概念提出之前十年，欧洲各国已开始了对“车辆自动识别技术”的研究，并取得了一些阶段性成果。

有专家由此评论：

欧洲早期所开展的对“AVI”技术的探索，是以后开展“汽车电子识别技术”的热身式创新。

但是我们的研究发现：

欧洲国家早期研究、开发的车辆自动识别技术（AVI）在其科技内涵上还是与后来的“汽车电子识别技术”有很大的差异：

首先，AVI技术的要点是用传感技术（电磁传感和声波传感或光波传感）或视频技术实现对汽车基本物理实体的识别，而不是对汽车身份信息的获取和识别；

其次，AVI技术在创新的方向上，并没有关注和考虑创设新的汽车身份标识。

尽管这一技术发展到了“车型判定系统”的高级阶段，但它仍然和“汽车电子识别技术”有着本质的区别。

因此我们还是认为：

对汽车电子识别技术创新活动的起步点，还是确定在1993年英国提出“电子车牌”的概念比较符合实际。

“汽车电子车牌”概念提出后，引起英国政府交通部门的重视，并由政府出面，鼓励相关企业对此专门立项进行研究，并给予了财政的资金支持。

但是，这一研究工作刚刚开始不久，就因为外部环境的变化：

英法海底隧道贯通（1994年5月），英国注册的汽车无障碍地通行于欧共体国家，这项创新工作的范围、环境和需求都大为扩展，因而暂停了下来。

但“电子车牌”的概念，很快在全球的业界迅速传播并引起了许多专业创新团队的关注，这